Устройство подавления радиоимпульсных помех

СОЮЗ СОВЕТСКИюнапеишРЕСПУБЛИН А 1/10 594 Н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ ЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ(46) 07.06,86. Бюл. У 21 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджони кидзе и Рязанский радиотехнический институт(53) 621.396.62 (0888) (56) Авторское свидетельство СССР У 919097, кл. Н 04 В 1/10, 1980.Патент США У 3355668; кл 328- 67, 1967.(54)(57) УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕИМНУЛЬСНЫХ ПОМЕХ, содержащеиваемый по частоте и фазе гсоединенные последовательнотель, первый вход которогос входом подстраиваемого пои фазе генератора, а выходвыходом устройства, первыйжитель, фильтр нижних частогулируемым модулем коэффициредачи, второй перемножнтелдругие входы первого и втормножителей соединены с выходстраиваемого по частоте и фнератора, о т л и ч а ю щ е ИЯ РАДИподснератвычит аор а- ен оедин частоте вляется еремнос рента пеи ключ го пере ом лодзе ге- еся ОПИСАНИЕ АВТОРСИОМ,Ф СЕИД 801 190935 м, что, с целью повышения помехо"защищенности по отношению к некоррелированным с полезньв сигналом помехам и уменьшения искажения мощныхрадиоимпульсов полезного сигнала свнутриимпульсной угловой модуляцией,в него введены элемент задержки, входкоторого является входом устройства,а выход соединен с входом подстраиваемого по частоте и фазе генератораи первым входом вычитателя, фазовращатель, вход которого соединен свыходом ключа, а выход, соединен свторым входом вычитателя, соединенные последовательно ограничитель,вход которого соединен с входом устройства, согласованный фильтр полезного сигнала, первый пороговый элемент, расширитель импульсов, инвертор, элемент совпадения, выход которого соединен с управляющий входомключа, и формирователь импульсов,выход которого соединен с регулирующим входом фильтра нижних частот срегулируемым модулем коэффициентапередачи, соединенные последовательно квадратичный детектор, вход которого соединен с выходом элементазадержки, и второй пороговый элементвыход которого соединен с другимвходом элемента совпадения, 119093520 На вход устройства поступаетсмесь полезного сигнала и помехи.Сигнал представляет собой радиоимпульс длительности Т, с внутренней модуляцией по частоте и (или) фазе, Помехи представляют собой либо радиоимпульс длительности Т с постоянной несущей частотой, либо радио- импульс с внутриимпульсной модуляцией по частоте и (или) фазе, некоррелированный с полезным сигналом, либо квазигармоническое колебание, модулированное по амплитуде, фазе (частоте) по случайному закону. Пара метры сигнала и помехи - задержка во времени, амплитуда (мощность), начальная фаза полагаются неизвестньяи (случайньяи) величинами. Входной процесс (Фиг.2 а) задержива тся И элементом 1 задержки на время С,Т и поступает на вход вычитателя 2, Одновременно задержанный сигнал Изобретение относится к радиотех.нике и может быть использовано дляпомехоустойчивого приема радиосигналов приемниками различного назначения. 5Цель изобретения " повышение помехозащищенности по отношению кнекоррелированным с полезным сигналом помехам и уменьшение искажениямощных радиоимпульсов полезного1 Осигнала с внутриимпульсной угловоймодуляцией,На фиг,1 представлена структурная электрическая схема устройстваподавления радиоимпульсных помехфна 15фиг,2 (а, б, в, г, д, е, ж, з, и, к)представлены эпюры напряжений вразличных точках устройства.Устройство подавления радиоимпульсных помех содержит элемент 1задержки, вычитатель 2, подстраиваемый по частоте и фазе генератор 3,квадратичный детектор 4, второй пороговый элемент 5, элемент 6 совпадения, ограничитель 7, согласованныйфильтр 8 полезного сигнала, первыйпороговый элемент 9, расширитель 10импульсов, инвертор 11, формирователь 12 импульсов, первый перемножитель 13, фильтр 14 нижних частот с 30регулируемым модулем коэффициентапередачи, ключ 15, второй перемножитель 16, фаэовращатель 17,Устройство подавления радиоимпульсных помех работает следующимобразом,поступает на подстраиваемый по частоте и фазе генератор 3, который вы"рабатывает колебание постоянной амплитуды с частотой и фазой, приближенно совпадающих с частотой и фазой помехи. Нескомпенсированные остатки помехи с выхода вычитателяпоступают на первый перемножитель13, выходной сигнал которого поступает на фильтр 14 и с его выхода навторой перемножитель 16. На выходевторого перемножителя 16 формируется высокочастотное напряжение, которое через ключ 15 и фазовращатель17 поступает на вычитатель 2. Еслиамплитуда компенсирующего напряжения на выходе фазовращателя 17 больше, чем амплитуда помехи, то напряжение ошибки на выходе первого перемножителя 13 отрицательное, чтоуменьшает значение напряжения на выходе фильтра 14, В простейшем случаефильтр 14 может быть выполнен в виде интегратора. Коэффициент подачиК интегратора определяет быстродействие цепи подстройки амплитуды,с ростом К быстродействие подстройки и коэффициент подавление помехи увеличиваются, Одновременноувеличивается подавление полезногосигнала,.поэтому максимальная скорость адаптивной подстройки должнабыть не более скорости измеренияамплитуды помехи, Если амплитудакомпенсирующего напряжения меньше,чем помеха, то знак напряжения ошибки положительный, что вызывает увеличение напряжения на выходе фильтра14, и, следовательно, амплитуды компенсирующего напряжения. Таким образом происходит выравнивание амплитуд компенсирующего напряжения ипомехи на входах вычитателя 2. Рассмотрим работу устройства в различных сигнально-помеховьж ситуациях, а именно при воздействии мощной помехи, полезного сигнала большого уровня, сигнала и помехи, перекрывающихся во времени.Пусть на вход поступает мощная помеха 1 (см.фиг.2 а). На выходе элемента 1 это напряжение повторяется практически без искажений с задержкой во времени с (см.фиг.2 б). После амплитудного детектирования квадратичным детектором 4 напряжение сравнивается с порогом П, во втором пороговом элементе 5 (см.фиг.2 в).При превышении порогового уровня вырабатывается прямоугольный импульс строба (см.фиг.2 г), который ведет к срабатыванию ключа 15, и компен" сирующее напряжение (см.фиг.2 и) поступает на вычитатель 2. Нескомпенсированные остатки помехи на выходе вычитателя 2 (см.фиг,2 к) имеют мощность, намного меньшую, чем помеха на входе,Под воздействием строба в фор,мирователе 12 вырабатывается напряжение (см.фиг.2 ж), определяющее быстродействие подстройки амплитуды. В начальный момент коэффициент передачи фильтра 14 устанавливается таким образом, что быстродействие велико, что способствует быстрому установлению амплитуды компенсирующего напряжения. Далее быстродействие подстройки уменьшается, что уменьшает подавление полезного сигнала.После окончания действия помехи коэффициент передачи фильтра 14 практически равен нулю, что позволяет сохранить на его выходе напряжение (см,фиг.2 з) равным амплитуде помехи и уменьшить время переходного процесса при появлении нового импульса помехи. В частном случае, если фильтр 14 выполнен в виде интеграто" ра с коэффициентом передачи К (д 3) =К, / ), то эквивалентная постоянная времени цепи адаптивной подстрой. ки амплитуды обратно пропорциональна величине К, .Величина К изменяется от управляющего напряжения с выхода формирователя 12 (см.фиг. 2 ж) . Пунктиром на фиг.2 и, з,ж показаны эпюры напряжений при отсутствии управления фильтром 14.При действии на входе мощного полезного сигнала 1 (см.фиг.2 а) канал обнаружения мощного процесса срабатывает также,как и в случае мощной помехи (см,фиг. 2 бг). На выходе ограничителя 7 образуется напряжение постоянной амплитуды, фазовая структура которого определяется соотношением сигнал/помеха. Если сигнал слабый, то фазовая структура определяется помехой и выходное напряжение ограничителя 7 некоррелировано с полезным сигналом. Если сигнал мощный, то напряжение с выхода ограничителя 7 сильно коррелировано с полезным сигналом и на выходе сог 1190935 5 10 15 20 25 30 35,40 45 50 55 При действии мощной помехи и слабого сигнала (см.фиг.2 в) происходит быстрая модуляция амплитуды результирующего колебания на интервале, где сигнал и помеха перекрываются во времени. Фазовая же модуляция на том же интервале практически совпадает с фазовой модуляцией помехи. Так как петля автоматической регулировки амплитуды настраивается на относительно медленные изменения амплитуды, то компенсирующее напряжение будет иметь практически такую же амплитуду и частоту (фазу), как и воздействующая помеха. Таким образом, на выходе (см.фиг.2 к) устройства помимо нескомпенсированных остатков помехи присутствуют сигнальные составляющие, причем отношение сигнал/помеха на выходе будет намного больше, чем на входе (фиг. 2 а). ласованного фильтра 8 образуется сжатый импульс большой амплитуды.Согласованный фильтр 8 может быть настроен на весь сигнал или на его часть, При этом время задержки в элементе 1 задержки должно быть выбрано равным времени накопления в согласованном фильтре 8. Сжатый импульс с задержкой Т относительно начала прихода полезного сигнала поступает на вход первого порогового элемента 9, фиксирующего момент при" хода полезного сигнала (см.фиг.2 д)Особенностью данного обнаружителя яв . ляется независимость порога от мощ" ности приходящего полезного сигнала, так как амплитуда (мощность) нормируется ограничителем 7. Импульс с выхода первого порогового элемента 9 преобразуется в расширителе 10 в импульс длительностью Т инвертируется инвертором 1 1 (см.фиг.2 е), поступает на вход элемента 6 совпадения и запирает (электронный) ключ 15. Таким образом, при действии полезного сигнала большой мощности происходит отключение компенсирующего напряжения и полезный сигнал проходит через элемент 1 задержки и вычитатель 2 без искажений. Постоянная задержка сигнала на величинуявляется систематической ошиб 3кой измерения времени прихода сигнала и может быть легко учтена при дальнейшей обработке.