Устройство компенсации узкополосной помехи

(7 Х) Кировский политехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 497738, кл. Н 04 В 1/10, 1974.2. Патент США В 3633117, кл. 328- 166, 1971 (прототип) .(54)(57) УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ УЗКОПОЛОСНОЙ ПОМЕХИ., содержащее вычитатель, вход которого, является эходом, а выход " выходом устройства, переф странваемый по частоте генератор и квадратурный фильтр, первый н второй опорные входы которого соединены соУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С отэетстэукщими выходами перестраивае" мого по;частоте генератора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменъщения искажений полезного сигнала.при изменении уровня помехи, между выходом вычитателя и сигналъньи входом квадратурного фильтра включен нормализатор амплитуды, между выхо-, дом квадратурного фильтра и другим входом вычитателя включен управляе.мый аттенюатор, между выходом квадратурного фильтра и управляющим входом управляемого аттенюатора включены последовательно амплитудный детектор, дополнительный вычитатель, другой ф вход которого является входом постоянного опорного напряжения, и интег"ратор.Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в ссстазе радионавигационных приемоиндикаторов.Известно устройство компенсацииузкополосных помех, содержащее вычитатель, генератор, настраиваемый начастоту узкополосной помехи, и блокавтоматической регулировки усиле"ния 113Однако данное устройство обладает 10низким динамическим диапазоном подавляемых помех, что обусловлено линей"ностью петли регулирования амплитудыкомпенсирующего сигнала.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является уст"ройство компенсации узкопосной помехи, содержащее вычитатель, вход которого является входом, а выход - выходом устройства, перестраиваемый почастоте генератор и квадратурныйфильтр, первый и второй опорные вхо- .цы которого соединены с соответствующими выходами перестраиваемого по час"тоте ген. ратора 2.Однако в известном устройствесуществует зависимость полосы додавля"емых частот помех от амплитуды помехи,что, в конечном счете, приводит к от-.носительно большим искажениям полезного сигнала в широком амплитудномОдиапазоне подавляемых помех.Цель изобретения - уменьшение искажений полезного сигнала при изменении уровня помехи,Поставленная цеаь достигается тем,что в устройстве компенсации узкопо-.лосной помехи, содержащем вычитатель,вход которого является входом, а выход - выходом устройства, перестраиваемый но частоте генератор и квад Оратурный фильтр, первый и второй опор.ные входы которого соединены соответствующими выходами пврестраиваемогопо частоте генератора, между выходоМвычитателя и сигнальным входом квадратурного фильтра включен нормализатор амплитуды, между выходом квадра"турного фильтра и другим входом вычитателя включен управляемый аттенюатор,между выходом квадратурного фиьтра 5 Ои управляющим входом управляемого аттенюатора включены последовательноамплитудный детектор, дополнительныйвычитатель, другой вход которого явля.ется входом постояйного опорного напряжения, и интегратор,На чертеже представлена структурная схема предложенного устройства.Устройство компенсация узкополосной помехи содержит вычитатель 1,нормализатор 2 амплитуды, перестраи"ваемый по частоте генератор 3;. амплитудный детектор 4, дополнйтельныйвычитатель 5, интегратор б, управляемый аттенюатор 7, квадратурный Фильтр8, фаэовые детекторы 9, интеграторы 65 10 квадратурного фильтра, перемножи"тели 11 и сумматор 12.. Устройство работает следующим образом,Вначале производится.настройка пе.рестраиваемого по частоте генератора3 таким образом, чтобы частота егоколебаний совпадала с частотой узкополосной помехи, иредставляющей собой, например, гармоническое колебание. Перестраиваемый по частоте генератор 3 имеет два выхода, гармонические напряжения на которых сдвинуты по Фазе относительно друг другана 90 ф В общем случае ни одно иэ этихнапряжений не совпадает по фазе с помехой, поступающей на вход вычитателя 1,В первый момент времени напряжение на выходе интегратора б равнонулю, поэтому равны нулю выходныенапряжения сумфатора 12, квадратурного фильтра 8 и амплитудного детектора 4. Коэффициент передачи и выходное напряжение аттенюатора 7, управляемого выходным напряжением интегра"тора б, также равны нулю. посколькуэ входного напряжения, содержащегоомеху, в вычитателе 1 вычитаетсяравное нулю выходное напряжение, навыходе вычитателя 1 содержится только помеха. Помеха нормируется по амплитудев нормализатор 2 и подаетсяна входы фазовых детекторов 9. Поскольку напряжение, поступающее с нрмалиэатора 2, нормировано, а колебания перестраиваемого по частоте генератора 3 стабильны . по амплитуде,постоянные составляющие напряженийна выходах фазовых детекторов 9 прираэенстве.частот помехи,и колебанийгенератора имеют постоянные величины,не зависящие от амплитуды помехи, Поэтому выходные напряжения интеграто"ров квадратурного фильтра изменяютсяпо линейному закону и скорость этихизменений не зависит от амплитудыпомехи. Точно так же по линейному закову возрастают амплитуды выходныхнапряжений перемножителей 11 и сумматора 12. Причем напряжение на выхо"де сумматора 12 синфаэно с помехой,Укаэанное напряжение детектируетсяв амплитудном детекторе 4 и из результата детектирования в дополнительном вычитателе 5 вычитается постоянное опорное напряжение.Пока напряжение иа выходе суммато.ра 12 мало по амцлитуде и выходноенапряжение амплитуДного детектора 4меньше постоянного опорного напряжения, результирующее напряжение, равйое.разности выходного напряжения амплитудного детектора .4 и постоянйогоопорного напряжения, на выходе допол-нительнвго вычитателя 5 имеет отрицательную величину. Под действиемэтого напряжения выходное напряжение2019648 Тираж 677 Подписное ВНИИНИ Заказ 3728/54 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул,Проектная,4 интегратора 6 должно уменьшаться, одНако вследствие ограничения амплитуд"ной характеристики интегратора б еговыходное напряжение остается равнымнулю, а управляемый аттенюатор 7 полностью закрыт для сигнала, проходяще 5го через него с выхода сумматора 12на другой вход вычитателя 1,Как только амплитуда напряженияна выходе сумматора 12 достигает по.: роговой величины, при которой выходное напряжение амплитудного детектора 4 начнет превышать постоянноеопорное напряжение, выходное напряжение интегратора б начнет увеличи,ваться, Вместе с ним начнет увеличиваться,коэффициент передачи управляе;мого.аттенюатора 7 и компенсирующееналряжение на его выходе, синфазное. с помехой. Пока помеха йе полностьюскомпенсирована, Фаза напряжения навыходе выЧитателя 1 по-прежнему оп,ределяется фазой помехи, поэтому напряжение на выходах Фазовых детекторов 9 остается неизменным, и процессувеличения компенсирующего напряже-ния на выходе управляемого аттенюато.ра 7 продолжается,В момент выравнивания амплитудкомпенсирующего напряжения и помехиыходное напряжения амплитудного.де 1ектора 4 выше постоянного опорногонапряжения, поэтому напряжение на вы.ходе даполйительноговычитателя 5имеет положительную полярность, и выходное напряжение интегратора б продолжает увеличиваться, что приводит 35к перекампенсации помехи. Фаза напряжений на выходе нормализатора 2 изменяется на 180 фи постоянные составляющие напряжений на выходах фазовых детекторов 9 меняют знак на противоположный. Абсолютные значения напряжений на выходах.финтеграторов 10 начинают уменьшаться. Вместе с ними умень"шается амплитуда напряжения на выхоДе сумматора 12, что приводит к.уменьшению выходного напряжения дополнитеЛьного вычитателя 5, Однаковыходное напряжение дополнительноговычитателя 5 остается положительным,поэтомувыходное напряжение интегратора 6 и коэффициент передачи управляемого аттенюатора 7 продолжают уве.личиваться. За счет увеличения коэффициента передачй управляемого аттенюатора 7 компенсирующее напряжение:должно увеличиваться и способствовать 55перекомпенсации помехи, ио интеграторы 10, имеющие существенно большиекоэффициенты передачи, чем интегратор б, успевают уменьшать амплитудынапряжений.на выходах перемножителей 60 11 и сумматора 12 таким образом, чтобы поддерживать равенство амплитудкомпенсирующего сигнала и помехи,т.е, поддерживать подавление.помехи.Переходный процесс заканчивается.,когда выходное напряжение амплитудного детектора 4 выравнивается с посто"янным опорным напряжением, выходноенапряжение дополнительного вычитателя5 становится равным нулю, а выходноенапряжение интегратора 6 перестает. изменяться. Поскольку помеха на выхоДевычитателя 1 полностью скомпенсиравана, постоянные составляющие напряжений на выходах фазовых детекторов 9:равны нулю, и выходные напряжения ин"теграторов 10 имеют постоянные значения.В установившемся режиме амплитуданапряжения на выходе сумматоРа 12имеет постоянную величину, не завися.щую от амплитуды подавляемой помехии определяемую только величиной постоянндго опорного напряжеаия к коэфФициентом передачи амплитудного детектора 4. Лмплитуды напряжений навыходах перемножителей 11 также независят от амплитуды подавляемой помехи.Следовательно, перемножители 11работают в узком амплитудном Диапазо.не напряжений и их пороговые свойства не влияют на амплитудный диапазонподавляемых помех,Требуемая для полной компенсациипомехи амплитуда компенсирующего назпряжения на другом входе вычитателя1 устанавливается управляемым аттЕЧю"Втором 7, глубина регулирования коэф.фициента передачи которого не имеетпринципиальных ограничений. Поэтому"фуправляемый аттенюатор 7 не ограничивает амплитудный диапазон псдавляемых помех,При скачкообразномизменении амплитуды помехи напряженйе на выходе12 изменяется с постоянной скороСтью,не зависящей от амплитуды помехи ивеличины ее скачка, а .амплитуда искорость изменения компенсирующегосигнала на выходе управляемого аттенюатора 7 пропорциональна его коэффициенту передачи, который, в своюочередь, пропорционален амплитуде по.мехи. Следовательно, скорость переходныхпроцессов в цепях регулирования компенсирующего напряжения пропорциональна амплитуде помехи, а полоса.подавляемых частот не зависит отамплитуды помехи, что, в: конечномсчете, обеспечивает уменьшение искажений полезного сигнала и повышениеэффективности подавления помех.