Адаптивный компенсатор радиопомех Советский патент 1980 года по МПК H04B1/10 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для борьбы с радиопомехами в радиорелейных и спутниковых системах связи с угловой модуляцией в сложных условиях приема, в частности в тех случаях, когда в месте приема, или с помощью дополнительного канала, связывающего рядом расположенный источник помехи с местом приема полезной информации, имеется возможность по отдельному каналу выделить радиопомеху .

Известны устройства, позволяющие осуществить адаптивную компенсацию радиопомех за счет использования в месте приема двух антенн, одна из которых принимает полезный сигнал и радиопомеху, а другая практически принимает только радиопомеху.

Известно устройство, содержащее два канс1ла приема, в первом из которых ко входу подключенвычитатель, а. во втором - последовательно соединенные первый смеситель, узкополосный фильтр и второй смеситель, причем ко входу второго смесителя подключен вход второго канала приема, а выход второго смесителя соединен

со вторым входом вычитателя, выход которого является выходом устройства 1 .

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содерЖс1щее два канала приема, кгикдый из которых состоит из фазового детектора, узкополосного фильтра, выход которого через сумматор подключен ко

10 входу управляемого генератора, выход которого соединен с первым входом фазового детектора, и фазовращатель, а в первом канале приема ко второму входу сумматора подключен

15 выход фильтра нижних частот 2.

Недостатком известных.устройств является низкая помехоустойчивость, обусловленная тем, что в каналах выделения полезного сигнала и радио20помехи отсутствует какая-либо фильтрация npHHHMaeNCJX сообщений.

Цель изобретения - повьшение по-мехоустойчивости.

Для этого в адаптивный компенса25тор радиопомех, содержащий два канала приема, каждый из которых состоит из фазового детектора, узкополосного фильтра, выход которого через сумматор подключен ко входу управляв30

мг.) .енератора, выход которого соеднен с первым входом фазового детектора, и фазовраидатель, а в первом канале приема ко второму входу сумматора подключен выход фильтра нижних частот, введены блок сложения, дополнительный фильтр нижних частот и третий канал приема, вход которого является первым входом устройства, и состоящий из последовательно соединенных фазового детектора, узкополосного фильтра, сумматора и управляемого генератора, выход которого собздинен со входом фазового детектора, а в каждый из первых двух каналов приема введены блок регулирования амплитуды и вычитатель, первый вход которого соединен с выходом фазовращателя другого канала приема, а выход - со вторым входом фазового детектора, выход которого подключен Ко. входу узкополосного фильтра, и с первым входом блока регулирования амплитуды, второй вход которого соединен с выходом управляемого генератора, а выход - со входом фазовращателя, при этом входы вычитателей подключены к другому входу устройства, в первом канале приема выход фазового детектора соединен со входом фильтра нижних частот, соответствующие входы блока сложения подключены к выходам фазовых детекторов второго и третьего каналов приема, а выход - ко входу дополнительного фильтра нижних частот, выход которого соединен со входами сумматоров второго и третьего каналов.приема, а также то, что блок регулирования амплитуды состоит из первого амплитудного детектора, вход которого является первым входом блока регулирования амплитуды выход соединен с первым входом блока разности, второй вход которого подключен к выходу второго амплитудного детектора, а выход - к первому входу регулируемого усилителя, второй вход которого является вторым входом блока регулирования амплитуды, а выход соединен со входом второго амплитудного детектора и является выходом блока регулирования амплитуды.

На чертеже представлена структурная электрическая схема адаптивного компенсатора радиопомех.

Устройствосодержит два, подключенных к первому входу устройства, параллельных канала 1 и 2 приема, и третий канал 3 приема. Каждый из первых двух каналов приема содержит последовательно соединенные вычитатель 4 и схему фазовой автоподстройки частот, а третий канал 3 приема только схему фазовой автоподстройки частоты, в которых выход фазового дет.ектора 5 связан со входом управляемого генератора 6 через последовательно соединенные узкополосные фильтр 7 и сумматор 8, причем выходь

управляемых генераторов 6 в первых двух каналах через блок 9 регулирования амплитуды и фазовращатель 10 на 90 соединены со вторым входом вычитателя 4 в другом канале приема. Кроме того, в канале 1 приема выход фазового детектора 5 через широкополосный фильтр 11 нижних частот связан со вторым входом сумматора 8 в каналу 1 приема, а выходы фазовых детекторов 5 во втором и в третьем каналах приема объединены в блоке

12сложения, выход которого через дополнительный широкополосный фильтр

13нижних ч астот, не пропускающий постоянной составляющей, соединен со вторыми входами сумматоров 8 во втором и в третьем каналах приема, а вт-Ьрой вход каждого из блоков 9 регулирования амплитуды в первом и во втором канала приема соединен с вызсодом вычи тателя 4 в том же канале приема. Блок 9 регулирования амплитуды может быть, например, выполнен

«на основе регулируемого усилителя 14 вход которого является вторым входом этого блока, а выход является выходом блока и, кроме того, подключен через амплитудный детектор 15 к одному из входов блока 16 разности, второй вход которого подключен к амплитудному детектору 17, вход которого является первым входом блока 9, а выход блока 16 разности связан с управляющим входом регулируемого усилителя 14. На выходе 18 устройства действует очищенный от помех по- лезный высокочастотный сигнал, на выходе 19 действует демодулированное полезное сообщение, на вы.ходе 20 действует демодулированное сообщение радиопомехи. На вход 21 поступает сигнал и помеха, на вход 22 - только помеха.

Устройство работает следующим образом.

Пусть на входе 21 каналов 1 и 2 приема действует сумма двух сигналов

5((t)

), (1) а на входе 22 третьего канала 3 приема действует только один сигнал S(t) .,t ejtV4 j, (2)

гдеир,,и,,и„,Чс,Чп1иЧп амплитуды и фазы полезного сигнала и радипомехи на входах 21 и 22 устройства;

0c(t) и Эр,(1}- фазовая модуляция, обусловленная сообщениями У полезно)о. сигнала и радиопомехи. Управляемый генератор 6 в первом

канаше 1 приема модулируется по часите оценкой полезного сообщения и сигнсш на его выходе имеет вид:

V - V .l ( 3) Управляемые генераторы 6 во втором 2 и в третьем 3 каналах модулируются по частоте оценкой (S6(t.)/dl, подстройка фаз этих генераторов осуществляется по постоянному току с помощью автономны.х цепей, содержащи узкополосные фильтры 7. Поэтому на выходе управляемых генераторов 6

имеем: « . г -ж/ л -i ,;

V%s,пKt(t,,У

Считая, что блоки 9 регулировани амплитуды осуществляют точную регулировку амплитуд управляемых генераторов б, имеем на выходах этих блоков 9 следующие напряжения:

.t.8:{tV c i (5)

(пЛ После сдвига фаз на 90 в фазоврщателях 10 эти сигналы приобрета.ют

,cosHt.ё(.

,co-I-.t-(. Поэтому на выходах вычитателей 4

имеем 9 tHifJ.t),

..(t)(

,V .i.e;w.,i

(tV cl-cos a.U9( Если, как это обычно бывает 0() ив(.(t , то очевиHottA KWc (t), , т.е. урове помех от посторонних сигналов на входах фазовых детекторов 5 в каналах 1 и 2 существенно ослабляется, т.е. происходит их компенсация. Вследствие приема радиопомехи в третьем канале точность оценки закона изменения фазы помехи 9(t) весьма велика при любом значении отношения Vc/Vn/,j.3TO приводит к весьма существенному подавлению радиопомехи на входе канала 1, настроенного на полезный сигнал.

Компенсатор является адаптивным, так как в нем предусмотрено слежени за амплитудами V. и Vnд и фазами Чс и Цр отдельных компонентов суммарного напряжения, действующего на входе 21 устройства.

Амплитудное детектирование в блоках 9 может быть очевидным образом заменено на синхронное.

Устройство имеет более высокую помехоустойчивость по сравнению с

известными, как в нем, во-первых, для обработки информации в каждом канале приема используются следящие демодуляторы, а во-вторых, подавление радиопомехи, действующей на входе 21, осуществляется более полно, без добавления дополнительных шумов, Действующих на входе 22.

Устройство позволяет существенно (в два-три раза) сократить координап ионное расстояние между радиосредстеами, использующими угловую модуляцию и работающими на близких частотах. В настоящее время такие помехи часто возникают в радиорелейных и спутниковых линиях вследствие взаимодейст5вия близко расположенных объектов. Для борьбы с ними приходится либо выделять системам, могущим создать взаимные помехи, различныеполосы частот либо удалять их на значительное расстояние. Оба эти мероприятия не всегда возможны и приводят к существенному уменьшению эффективности использования радиоспектра.

Адаптивный компенсатор позволяет

5 выделять одинаковые частоты для радиосредств с угловой модуляцией. Могущих при известных традиционных методах приема создавать взаимные помехи. Тем самым его использование

d позволяет существенно (в два-три раза) увеличить эффективность использования радиоспектра.

Формула изобретения

35

1. Адаптивный компенсатор радиопомех, содержащий два канала Приема, каждый из которых состоит йз.фазового детектора, узкополосного фильтра, выход которого через сумматор подключен ко входу управляемого генератора, выход, которого соединен с первым входом фазового детектора, и фазовращатель, а в первом канале приема ко второму входу сумматора подключен выход фильтра нижних частот, о т личающийс я тем, что, с целью повьдяения помехоустойчивости, в него введены блок сложения, дополнительный фильтр нижних частот и третий

канал приема, вход которого является первым входом устройства, состоящий из последовательно соединенных фазового детектора, узкополосного

фильтра, сумматора и управляемого генератора, выход которого соединен со входом фазового детектора, а в каждый из первых двух каналов приема введены блок регулирования амплитуды

и вычитатель, первый вход которого соединен с выходом фазовращателя другого канала приема, а выход - со вторым входом фазового детектора, выход которого подключен ко входу

зкополосного фильтра, и с первым

входом блока регулирования амплитуды, второй вход которого соединен с выходом управляемого генератора, а выход - со входом фазовращателя, при этом входы вычитателей подключены к другому входу устройства, в первом канале приема выход фазового детектора соединен со входом фильтра нижних частот, соответствующие входы блока сложения подключены к выходам фазовых детекторов второго и третьего каналов приема, а выход - ко входу дополнительного фильтра нижних частот, выход которого соединен со входами сумматоров второго и третьего каналов приема, i. Компенсатор поп.1, отличающийся тем, что блок регулирования шшлитуда состоит из первого амплитудного детектора, вход которого является первым входом блока регулирования амплитуды, выход соединен с первым входом блока разности, второй вход которого подключен к выходу второго амплитудного детектора, а выход - к первому входу регулируемого усилителя, второй вход которого является вторым входом блока регулирования амплитуды, а выход соединен со входом второго амплитудного детектора и является выходом блока регулирования гиошлитуды.

Источники информсщии, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ОНА №3202990, кл. 343-100, 1965.

2.Патент Англии WHO4436, кл. Н 3 А, 1969 (прототип).