Устройство для выделения импульсныхСигНАлОВ Советский патент 1981 года по МПК H04Q1/36 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ

СИГНАЛОВ

I

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах передачи и обработки сагналов для выделения информационных импульсов на фоне шумов и импульсных помех.

Известно устройство для выделения импульсных сигналов, содержащее усилитель, последовательно соединенные первый сумматор, амплитудный различитель, второй сумматор, дифференцирующую цепь, пороговый элемент и формирователь импульсов стандартной длительности, первый вход первого сумматора через последовательно соединенные первую линию задержки и инвертор соединен с вторым входом первого сумматора, друг.ой вьиод амплитудного различителя через вторую линию задержки соединен с другим входом сумматора 1.

Однако такое устройство имеет низкую помехоустойчивость при воздействии мультипликативной помехи.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.

Цель достигается тем, что в устройство для выделения импульсных сигналов, содержащее усилитель, последовательно соединенный первый сумматор, амплитудный

различитель, второй сумматор, дифференцирующую цепь, пороговый элемент и формирователь импульсов стандартной длительности, первый вход первого сумматора через последовательно соединенные первую линию задержки и инвертор соединен с вторым входом первого сумматора, другой выход амплитудного различителя через вторую линию задержки соединен с другим входом второго сумматора, введены последовательно соединенные блок выделения

0 огибающей и масщтабный блок, а также последовательно соединенные третья линия задержки и органичитель, при этом вход третьей линии задержки и вход, блока выделения огибающей объединены и подключены к выходу усилителя, выход ограничителя подключен к первому входу первого сумматора, выходы масштабного блока подключены к другим входам соответственно огранннителя и пороговогоэлемента.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для выделения импульсных сигналов.

Устройство содержит усилитель 1, первый сумматор 2, амплитудный различитель 3, второй сумматор 4, дифференцирующую

цепь 5, пороговый элемент б, формирователь 7 импульсов стандартной длительности, первую линию 8 задержки, инвертор 9, вторую линию 10 задержки, блок 11 выделения огибающей, масштабный блок 12, третью линию 13 задержки, ограничитель 14.

Устройство работает следующим образом.

Импульсвдй сигнал, пораженный модулирующей, импульсной и шумовой помехами, поступает на усилитель 1 и с его выхода на входы третьей линии 13 задержки и блока 11 выделения огибающей. Блок 1 выделения огибающей производит выделение огибающей сигнала, например, путем пикового детектирования. Постоянная .времени блока 11 выделения огибающей выбирается такой, что в процессе выделения огибающей он не реагирует на импульсы помех с длительностями, меньщи.ми длительности информационных импульсов. Выделенное напряжение огибающей фильтруется в масштабном блоке 12 и подается на управляющий вход ограничителя 14. При этом напряжение огибающей в масштабе один к одному повторяет изменение амплитуды входного сигнала. Третья линия 13 задержки осуществляет задержку входного сигнала на время, необходимое для получения и формирования в блоках 11 и 12 напряжения огибающей. Ограничитель 14 производит ограничение входной смеси сверху по закону изменения управляющего напряжения огибающей. Данная операция позволяет избежать попадания в тракт дальнейщей обработки сигнала коротких импульсов помех с амплитудами, превышающими амплитуду полезных импульсов.

С выхода ограничителя 14 сигнал подается на входы первого сумматора 2 и первой линии 8 задержки. Задержанный на половину длительности информационного сигнала линией 8 задержки и проинвентированный инвертором 9 сигнал с шумами и импульсной помехой поступает на второй вход первого сумматора 2. В результате первой операции суммирования вычитаются перекрывающиеся части информационного сигнала и та часть шумов, время корреляции спектральных составляющих которых больще половины длительности информационного импульса. Импульсная помеха при первом суммировании не уничтожается. Для дальнейщей обработки сигнал с частично подавленными шумами поступает на амплитудный различитель 3, производящий разделение его на положительные и отрицательные импульсы по нулевому уровню. Сигнал положительной полярности проходит вторую линию 10 задержки, которая, так же как и первая, осуществляет задержку входного сигнала на половину длительности информационного импульса и поступает на один из входов второго сумматора 4.

Сигнал отрицательной полярности с выхода амплитудного различителя 3 подается

непосредственно на другой вход второго сумгматора 4. В результате второго суммирования происходит полное подавление щумовых составляющих, а также импульсных помех, поскольку коэффициент корреляции

суммируемых сигналов равен минус единице, т. е. импульсные помехи и щумы полностью совпадают по временному положению и противоположны по знаку. В выходном сигнале второго сумматора 4 не подавляются лищь те импульсные помехи, которые отстоят от информационного импульса на время, равное половине длительности полезного импульса как со стороны переднего, так и со стороны заднего фронтов импульса. Окончательная режекция импульсных помех

осуществляется дифференцированием сигнала дифференцирующей цепью 5 с последующим ограничением сигнала по уровню в пороговом элементе 6.

Порог ограничения изменяется в соотзетствии с изменением огибающей входного сигнала и превосходит мгновенную амплитуду сигнала в 1,5-1,8 раза. Формирование данного напряжения производит масштабный блок 12. Изменение порога ограничения по закону изменения огибающей входного сигнала позволяет избежать с одной стороны прохождения импульсов помех на формирователь 7 импульсов стандартной длительности. С другой стороны, исключаются случаи невыделения полезных продифференцированных импульсов сигнала из-за превышения порогом ограничения их амплитуды. Поскольку при дифференцировании сигнала производная перепада положительной и отрицательной части информационного импульса имеет один знак, им5 пульсы результата дифференцирования превышают амплитуду импульсов исходного сигнала в идеальном случае в два раза. Реальное дифференцирование с учетом флуктуации фронтов импульсов под воздействием

шумов дает несколько меньшее значение амплитуды импульса. В результате этого наиболее целесообразно порог ограничения поддерживать на уровне 1,5-1,8 от значения мгновенной амплитуды на входе дифференцирующей цепи 5.

При таком выделении полезного сигнала производится селекция, импульсов по длительности, ибо импульсы с длительностью, превышающей длительность информационных импульсов при дифференцировании, не

0 дают удвоенной амплитуды и не превышают порог ограничения. Формирователь 7 импульсов стандартной длительности из импульсов, прошедших пороговый элемент 6, формирует импульсы требуемой длительности.

Предлагаемое устройство для выделения импульсных сигналов имеет повышенную помехоустойчивость к воздействию шумов и импульсных помех и позволяет исключить