Устройство компенсации помех

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1319286 А 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Патент США4105977, кл. Н 04 В 1/121978.Радиотехника, 1984,12, с. 10, рис. 2.54 УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ ПО с регулируемым коэффициентом передачи, элементы 9 и 10 с квадратичной амплитудной характеристикой, фильтры 11 и 12 верхних частот, регулятор 14 автоматической регулировки усиления и фильтры 17 нижних частот. В напряжениях, действующих на выходах фильтров 17, содержится информация о разности фаз между вторым ЧМ-сигналом, действующим на втором входе устройства, и переходной помехой, обусловленной этим же сигналом на первом входе устройства. В устройстве выделяется эта информация и используется для осуществления подстройки фазы и амплитуды сигнала, вводимого по второму входу вычитателя 1, так, чтобы компенсировать мешающий сигнал, действующий на первом входе устройства. Цель достигается введением фильтров 6, 11 и 12, элементов 9 и 10, пере- множителей 13 и 15 и регулятора 14. 1 ил.(57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение отношения сигнал/помеха на выходе устройства при приеме сигнала и помехи с частотной модуляцией, Устройство содержит вычитатель 1, каналы 2 и 3 фазирования сигналов, переможители 4, 13, 15 и 16, фазовращатель 5 на 90, узкополосные полосовые фильтры 6, сумматор 7, усилитель 8 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ= ЕеЧг(1),В (1) 8 = ехр а;(1) , где а; (1) закон изменения фазы )-го сигнала (1= 1, 2)7 обусловленный полезным сообщением, содержагцимся в 1-м ЧМ - сигнале; ь,= 2 лЬ центральная частота спектра принимаемых ЧМ-сигналов; К;отношение амплитуд полезного и мешающего сигналов на 1-м входе устройства; ср, - фаза 1-го сигнала на втором входе устройства, Знаки Ке(х) и 1 (х) означают соответственно действительную и мнимую части комплексного числа х. Если обозначить через Чк и Ч напряжения, действукипие на выходах фильтров 17, то с учетом преобразования сигнала %г в фазоврагцателе 5 их можно определить из уравнения Ч= Чк+1 Ч = ЧЧг= Ке+Кге 4 += Чк+ )Ч Напряжение, действующее на 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, когда прием информации осуществляется по двум независимым каналам приема, в каждом из которых помимо полезного сигнала действует переходная радиопомеха от другого канала.Цель изобретения - . увеличение отношения сигнал/помеха на выходе устройства при приеме сигнала и помехи с частотной модуляцией.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства компенсации помех.Устройство компенсации помех содержит вычитатель 1, первый 2 и второй 3 каналы фазирования сигналов, первые перемножители 4, фазоврагцатель 5 на 90, узкополосные полосоеые фильтры 6, сумматор 7, усилитель 8, выполненный с регулируемым коэффициентом передачи, первый 9 и второй 10 элементы с квадратичной амплитудной характеристикой, первый 11 и второй 12 фильтры верхних частот, третий перемножитель 13, регулятор 14 автоматической регулировки усиления, четвертые перемножители 15, вторые перемножители 16, фильтры 17 нижних частот.Устройство работает следуюшим образом.Сигналы, действующие на первом и втором входах устройства, могут быть записаны в виде выходе первого элемента 9, может бытьпредставлено в видед = (1+ К") + 2 К Яе.5Напряжение Чд содержит постоянную ипеременную составляющие. Переменная составляющая этого напряжения (второй член в Ч) проходит через первый фильтр 11, на выходе которого действует напряжение 1 ОЧд,= 2 К,йети,Яг= 2 К,Рк(1) (3)Используя обозначения Рк(1)+ 1 Р ==К 5 г, выражение (2) можно записать в 15 видеЧ+ 1 Ч= Ке 4" + Кге "ф+ (1+ККг) Х Х (Р(1) сонг+Р спег) + 1(1 - ККг) Х )0 Х ( - РО(1) зпег+ Р сонг), (4)Из (4) видно, что коэффициенты приР(1) пропорциональны соярг и 1 з)пег, т.е. в напряжениях Чк и Ч содержится информация о разности фаз между вторым ЧМ-сигналом, действуюшим на втором входе устройства, и переходной помехой, обусловленной этим же сигналом на первом входе устройства.Если выделить эту информацию, то ееможно использовать для осуществления подстройки фазы и амплитуды сигнала, вводимого по второму входу вычитателя 1, так, чтобы компенсировать мешающий сигнал, действуюший на первом входе устройства, Для выделения из напряжений Чв и Ь составляющих, пропорциональных созрг и з 1 прг умножаем их в четвертых перемножителях 1 о на Чд и выделяем с помощью узкополосного полосового фильтра 6 постоянную составляющую полученного напряжения.40 ЬЬг= Рй (1) + ) Р. (1) = сов , а+) з 1 па.что постоянная составляющая выражений 45 Рк, Р(1) и Рк, Р равна нулю, а дляР;постоянная составляющая равна 1/2 находим, что на входах первых перемножителей 4 напряжения равны Чв и Ч, где Ч,=Н+1 Ч 1= 0,5 К ехр( - )г)+ 50К,Кгехр срг) (5)С помощью (5) можно записать следующее уравнение для напряжения, действующего на выходе сумматора 7 55Ъ 0 = ЯсЧО = КеЧг Чд=0,5 К (5 г(1+ ККге ) +(6) Сравнение (6) и (1) показывает, что фазы у сигналов 5 г на первом входе устройства и выходе сумматора 7 практически одинаковы, так как К) Кг 1. Однако уровни этих сигналов отличаются почти в два раза. Для выравнивания этих уровней необходимо применение цепи АРУ.Рассмотрим работу этой цепи. Обозначим через К коэффициент усиления регулируемого усилителя 8. Этот коэффициент пропорционален постоянной составляющей Чо напряжения, действующего на выходе третьего перемножителя 13, т.е. К= МЧо, где М - коэффициент усиления регулятора 14, который содержит усилитель с коэффициентом усиления М и узкополосный фильтр (не показаны), осуществляющий выделение постоянной составляющей из поступающего на вход регулятора 14 сигнала.Учитывая прохождение сигнала Ж,) через регулируемый усилитель 8, можно записать выражение для сигнала на выходе устройства: 2 1+ К 1 кг 2 г25 Р 8Х (1+ К Кг 2 )Ц,(7) Для формирования Чо - управляющего напряжения АРУ в третьем перемножителе 13 перемножаются переменные напряжения ЧА и Чь., выделенные на выходах первого и второго фильтров 11 и 12. Напряжение Чь дается формулой (3). На выходе второго элемента 10 напряжение равно Члг= = )7 в ). Переменная составляющая этого напряжения, выделяемая на выходе второго фильтра 12, может быть записана в виде 40 формула изобретения Устройство компенсации помех, содержащее вычитатель, первый вход и выход которого являются соответственно первым входом и выходом устройства, фазовращатель на 90, вход которого является вторым входом устройства, соединенные последовательно сумматор и усилитель, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, первый и второй каналы фазировния сигналов, каждый из которых содержит первый перемно житель, выход которого соединен с соответствующим входом сумматора, а первый вход является входом соответствующего канала фазирования сигналов, и соединенные последовательно вто рой перемножитель, первый вход которогосоединен с входом соответствующего канала фазирования сигналов, и фильтр нижних частот, вход первого канала фазирования Ъхьг= 2 К Ке 515 г(8) Х (1+ К Кг 2 г) 1 = 1+Р)Используя (3) и (8) и учитывая, чтопостоянная составляющая от произведения Рв,Р)равна нулю, а от Ря равна 0,5. Находим= йе Ч 1 (Т) - КЪ о= Ке 51 (1) ХХ 1 - 0,5 Ккг 2 К+К 15 г(1) 1 - 0,5 Кх где 2= ехр(р)+ Ккгехр(рв); 2 г= ехр (ср,) где = (1 - 0,5 К 1 кг 2К(- 0,5 К т: хххх= Чвх= 2 К 1 Ех= 2 К- 05 К,КхКг,х)х Х 1 - 0,5 К(1+ Ккг 2 гв)Здесь черта сверху означает постоянную составляющую произведения Ъь, Чьг. Используя (9) и учитывая, что К= МЧо, можно записать следующее уравнение для определения К,К= 214 МЯ - 0,5 К 1 Кг 2,к) 1 - 0,5 КХХ ( - К 1 кг 2 гв)- 0,25 кг Кг 2 п 2 г 1 кг. (10 Решая это уравнение для случая, когдав цепи обратной связи АРУ коэффициент усиления достаточно велик (М 1) и 5 ККг 1, находим Подставив найденное значение К из (11)в (7), определяем напряжения Юв на вы.ходе устройства, которое равно+ К 1гг- К 1 кг 2 г 1/(1+ККг 2 гв)1 Приближенное равенство в (12) справедливо при условии, что Ккг 1, которое на практике всегда выполняется. В (12) 30 ) 2(21 Сравнивая выраже гия(1) и (12) для %1) и Юр ), определяющие сигналы, действующие на первом входе и на выходе компенсатора, видно, что, если на его входе отношение мощностей полезного и мешающего сигналов равно )1=- 101 дк 1 дБ, то на выходе оно возрастает и становится равным 1)в - 101 д(ККг) дБ. Таким образом, компенсатор улучшает отношение сигнал/помеха на Л и=- и = - 10 дККг дБ.1319286 Составитель Н. МельниковРедактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор А. ОбручарЗа к аз 2532/56 Тираж 638 ПодписноеВНИИГИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раугпская наб., д. 4)5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3сигналов соединен с вторым входом устройства, а вход второго канала фазирования сигналов соединен с выходом фазовращателя на 90, отличающееся тем, что, с целью увеличения отношения сигнал/помеха, на выходе устройства при приеме сигнала и помехи с частотной модуляцией, в него введены соединенные последовательно первый элемент с квадратичной амплитудной характеристикой, вход кдторого соединен с первым входом устройства, первый фильтр верхних 1 О частот, трегий перемножитель и регулятор автоматической регулировки усиления, выход которого соединен с управляющим входом усилителя, выполненного с регулируемым коэффициентом передачи, соединенные последовательно второй элемент с квадра-тичной амплитудной характеристикой, вход которого соединен с выходом устройства, и второй фильтр верхних частот, выход которого соединен с другим входом третьего перемножителя, в каждый канал фазирования сигналов введены соединенные последовательно четвертый перемножитель, первый вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот того же канала фазирования сигналов, а второй вход - соединен с выходом первого фильтра верхних частот, и узкополосный полосовой фильтр, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя того же канала фазирования сигналов, вторые входы вторых перемножителей соединены с первым входом устройства.