Устройство для подавления помех Советский патент 1981 года по МПК H04B15/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАВЛЕНИЯ ПОМЕХ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в сис темах автоматического регулирования для выделения сигнала на фоне помех. По основному авт. св. № 495777 известно устройство для подавления помех, содержащее первый и второй экстраполяторы, соединенные параллель но по входу, генератор опорного напря жения, соединенный с вторым входом первого экстраполятора через первый 4юрмирователь прямоугольных импульсов а с вторым входом второго экстраполято ра через последовательно соединенные фазоинвертор и второй формирователи импульсов, а также третий экстраполятор, один из входов которого пс дключен через нуль-орган к выходу генератора опорного напряжения,а другой к выходу блока вычитания,соединенного с выходами первого и второго экстраполяторов D3 Однако известное устройство не обеспечивает эффективного подавления помех из-за значительного искажения полезного сигнала при наличии на входе устройства помехи, имеющей неравномер-. ную спектральную плотность. Цель изобретения - повьшение зффективности подавления помех. Для этого в известное устройство для подавления помех, содержащее первый и второй экстраполяторы, соединенные параллельно по входу, генератор опорного напряжения, соединенный с вторым входом первого экстраполятора через первьй формирователь прямоугольных импульсов, а с вторым входом второго экстраполятора - через последовательно соединенные фазоинвертор и второй формирователь прямЬугольных импульсов, а также третий экстраполятор, один из , входов которого подключен через нульорган к выходу генератора опорного напряжения, а другой - к вь1ходу .блока вычитания соединенного с выходами перв го и второго экстраполятора, введены блок контроля уровня сигнала, третий 38 формирователь прямоугольных импульсов,ключ, ключ с задержкой и последовательно соединенные дополнительный блок вычитания, дополнительный фазоинвертор и блок компенсации, выход которого подключен к первым входам первого и второго экстраполяторов, при этом выходы блока контроля уровня сигнала соединены с другим входом третьего экстраполятора и входом генера тора опорного напряжения, соответствующий выход которого через третий формирователь.прямоугольных импульсов подключен к первым входам ключа и клю ча с задержкой, выходы которых соединены со входами дополнительного бло ка вычитания,.а второй вход блока компенсации соединен со вторыми входами ключа и ключа с задержкой, причем выход блока вычитания подключен ко входу блока контроля уровня сигнала . На чер-теже представлена функцио,нальная схема предлагаемого устройства. Устройство для подавления помех содержит первый и второй экстраполяторы Iи 2, генератор 3 опорного напряжения, первый формирователь 4 прямоугол ных импульсов, фазоинвертор 5i второй формирователь 6 прямоугольных импульсов, третий экстраполятор 7, нуль-орган 8, блок 9 вычитания, блок 10 контроля уровня сигнала, третий формирователь IIпрямоугольных импульсов, КЛЮЧ 12, ключ 13 с задержкой, дополнительный блок 14 вычитания, дополнительный фаз инвертор 15, блок 16 компенсации. Устройство работает следующим образом. На входы ключа 12 и ключа 13 с задержкой, а также на вход блока 16 ком пенсации поступают анализируемые сигнал и помеха. Кроме того, на входа ключа 12 и ключа 13 с задержкой посту пают прямоуго;й ные импульсы с выходов третьего формирователя 11 пряь оугольных импульсов, который связан со вторым выходом генератора 3 опорного напряжения . Напряжения сигнала и помехи сдвинутые на полпериода с выходов схем ключей 12 и 13, поступая на дополнительный блок 14 вычитания, формируют напряжение .компенсации блока 16 компенсации, второй вход которого связан с выходом дополнительного блока 14 вычитания через дополнительный фазоинвертор 15. Напряжение сигнала и сглаженное напряжение помехи с вы4хода блока 16 компенсации поступают на сигнальные входы первого 1 и второго 2 экстраполяторов. На управляющие .. входы тех же экстраполяторов поступают прямоугольные импульсы с выхода первого 4 и второго 6 формирователей прямоугольных импульсов, причем второй формирователь 6 связан с генератором 3 опорного напряжения через фазоинвертор 5, а первый формирователь 4 - непосредственно. Напряжение выходов экстраполяторов 1 и 2, поступая на блок 9 вычитания, формируют сигнальное налряжение третьего экстраполятора 7, сигнальный вход которого соединен с блоком 9 вычитания через блок 10 контроля уровня сигнала, а управляющий вход через нуль-орган 8,соединен с выходом генератора 3 опорного напряжения, причем управляемый выход блока 10 контроля уровня сигнала также соединен с генератором опорного 3 напряжения. В момент достижения напряжения второй гармоники на выходе генератора 3 опорного напряжения максимальной величины третий формирователь 11 вырабатывает приямоугольный импульс, который поступает на управляющие входы ключа 12 и ключа 13 с задержкой. На входе ключа 12 запоминается то значение напряжения, которое на его сигнальном входе в момент действия управляющего импульса формирователя 11прямоугольных импульсов, а на выходе ключа В с задержкой запоминается то значение напряжения, которое было на его сигнальном входе в момент действия предыдущего управляющего импульса формирователя 1I. Эти напряжения на выходах ключей 12 и 13 могут измениться только после прихода очередного управляющего импульса с выхода формирователя 11 прямоугольных импульсов. Напряжение с выхода ключей 12и 13 поступают на входы дополниf тельного блока 14 вычитания, на выходе Которого формируется напряжение, соответствующее приращению входного сигнала за время, равное периоду напряжения второй гармоники генератора 3 опорного напряжения. Это напряжение через дополнительный фазоинвертор I5 подается в противофазе на вход блока 16 компенсации. Напряжение входного сигнала, сглаженное в блоке 16 компенсации, поступает на СИРИЯ ль гьге входа первбго 1 и второго 2 :м стр 1поляторов. 58 При достижении напряжется основно гармоники на выходе генератора 3 опо ного напряжения максимальной величины первый формирователь 4 вырабатывает прямоугольный импульс, который поступает на управляющий вход первого экстраполятора 1, на выходе которого запоминается то значение напряжения, которое бьто на его сигнальном входе в момент дейстаия управляющего импульса первого формирователя 4. Напряжение на выходе экстраполятора 1 может измениться только после прихода очередного управляющего импульса с выхода первого формирователя 4, В мо- мент достижения напряжения генератора 3 минимальной величины второй формирователь 6 вырабатывает прямоугольный ямлуцьс. фазоинвертора 5 опр деляет сдвиг во времени или фазовый сдвиг между парой управляющих импульсов от формирователей 4 и 6, равный половине,периода напряжения генератора 3 опорного напряжения. В .этот момент на выходе второго экстраполятора 2 запоминается то значение напряжения, которое .было на его сигнальном входе в момент действия управляющего импуль са от формирователя 6, Напряжения с выходов первого зкстраполятора 1 и второго экстраполятора 2 поступают на вход блока 14 вычитания , на выходе которого формируется напряжение, пропорциональ ное приращению входного сигнала за время, равное половине периода напряжения генератора 3 опорного напряжения. Для фиксацииэтого напряжения в момент равенства нулю напряжения генератора 3 опорного напряжения на выходе нуль-органа 8 формируется прямоугольный импульс, который, воздействуя на третий экстраполятор 7, вырабатывает на его выходе напряжение,, пропорциональное производной входного сигнала и равное наряжению на выходе блока 9 вычитания в момент дей ствия управляющего импульса нуль-орга на 8. В случае, когда напряжение на выходе блока 9 вычитания окажется близким к нулю, чтовозможно в результате случайного совпадения частоты генератора 3 опорного напряжения с частотой входного сигнала и сдвигом одной относительно другой точно на четверть периода, с выхода блока 10 контроля уровня сигнала 2 ,6 поступает управляюощй импульс, который скачком меняет фазу напряжения генератора 3 опорного напряжения на 90 . Таким образом, меняя частоту генератора Опорного напряжения, можно формировать с различньп4и соотношениями амплитудную и фазовую характеристику устройства. Применение предлагаемо-. го устройства в системах выделения сигнала на фоне помех обеспечивает устойчивое выделение неискаженного сигнала на фоне помех практически любой спектральной плотности, в том числе и при малом временном интервале сигнала и помехи, а также дает возможность создать необходимый запас устойчивости в замкнуть1х системах автоматического регулирования. Формула изобретения Устройство для подавления помех по авт. св. № 495777, отличающееся тем, что, с целью повьппения эффективности подавления помех, введены блок контроля уровня сигнала, тре- . тий формирователь прямоугольных импульсов, ключ, ключ с задержкой и последовательно соединенные дополнительный блок вычитания, дополнительный фазоиивертор и блок компенсации, выход которог подключен к первым входам первого и второго экстраполяторов, при этом выходы блока контроля уровня.сигнала соединены с другим входом третьего экстраполятора и входом генератора опорного напряжения, соответствующий выход которого через третий формирователь прямоугольных импульсов подключен к первым входам ключа и ключа с задержкой, выходы которых соединены со входами дополнительного блока вычитаиия, а второй вход блока компенсации соединен со вторыми входами ключа и ключа с задержкой, причем выход блока вычитания подключен ко входу контроля уровня сигнала. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 495777,кл. Н 04 В 15/00, 1974 (прототип).

/r/v

.It

Ц

5i

N