Устройство компенсации помех

БРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВ татель 1, тели 3 и ный г-р 5 амплитуднь фильтр 11 хи в основ во введени вычитател олин деленные вычитател пенсир сигнал ировка компредачи цепи, вводимой Р аптивная регул оэффициента пе й копию помехи анал приема, 1 ил. вляется адлексногоформирующосновной Сл УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТ ГКНТ СССР ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(54) УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ ПОКЕХ(57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - увеличение отношения мощности частотно-модулированного полезного сигнала к мощности частотно-модулированной помехина выходе устр-ва при наличии полезного сигнала на обоих входах устр-ва.Устр-во компенсации помех состоит издвух каналов приема, содержащих вычиперемножитель 2, ограничи, смесители 4, 6 и 8, опорузкополосный усилитель 7, й детектор 10 и режвкторныйПринцип компенсации поменом канале приема состоит и в этот канал с помощью ясигнала, который принят тельном канале и имеет опреуровень и фазу. На выходе я 1 помеха оказывается скомнной, а уровень полезного мененным. При этом осущест 152418530 35 40 Изобретение относится к радиагехнике и может быть использовано дляборьбы с помехами в радиорелейных испутниковых системах связи с угловой5модуляцией в сложных условиях, когдаприем информации осуществляется подвум независимь 1 м каналам приема, вкаждом из которых помимо полезногосигнала действует переходная помехаот другого канала.Цель изобретения - увеличение отношения мощности частагна-модулированного полезного сигнала к мощностичастотно-модулированной помехи на вы 15ходе устройства при наличии полезного сигнала на обоих входах устройства.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройствакомпенсации помех,Устройство компенсации помех содержит вычитатель 1, перемнажитель 2,второй ограничитель 3, первый смеситель 4, опорный генератор 5, второйсмеситель 6, узкополосный усилитель 7,третий смеситель 8, первый ограничитель 9, амплитудный детектор 10 и режекторный фильтр 11,Устройство компенсации помех работает следующим образом.Сигналы, действующие на первом и втором входах устройства, могут быть записаны следующим образам: и,(Е) - Ке 1 Б,(1) + К,Б,(Е)1 ехр11 Ы,Е) = КеЧ,11) ехР(12,1)1и 11)Ке Б,(1)е 1 е(1) где Я)(т) = ехр(за 1(с;а- закон изменения фазы 1 -го1 45ЧМ-сигнала (1 = 1, 2),обусловленный полезным сообщением, содержащимся в1-м ЧМ-сигнале;Я = 271 - центральная частота спекте е50ра принимаемых ЧМ-сигналов;- отношение амплитуд основно 1го и мешающего сигналов на1-м входе устройства (напрактике характерны условия 55приема, когда 1;1(1:, ( 0,3), т.е когдауровень основного сигнала превьш:ает уровень мешающего в обоих каналах приема);, - фаза д-го сигнала на второмвходе устройства.Принцип компенсации помехи в основном канале приема состоит во введении с помощью вычитателя 1 в основной канал приема с определенным уровнем ифазой сигнала, принятого в дополнительном канале. Если выбрать комплексный коэффициент передачи цепи с помощью которой осуществляется введениесигнала из дополнительного канала восновной, равным 111 = 1 с,ехр(3), тона выходе вычитателя 1 е 11) КеЧ,11) - иЧ 111)ехР 1)ие) Ке-К,КеехРКР, 1) Б,(Е)ехР) (3 о )(2) Выражение (2) показывает, что навыходе вычитателя 1 помеха скомпенсираванная, а уровень полезного сигналаизменен не более, чем в (1-Е,1 ).раз,Так как на практике 11( 0,1, то этоизменение ухудшает отношение сигналшум на входе частотного демодуляторавесьма незначительно (менее, чем0,9 дБ).Поскольку в процессе работы линиисвязи из-за замираний сигналов значения 11 и 1 непрерывно изменяются, то1коэффициент передачи ю также долженпостоянно изменяться. Таким образом,упомянутая цепь должна быть адаптивной. Изменения 1; и Ч) в реальных условиях весьма медленны (спектр процессов 1 (С) и у; (с) имеет незначительную ширину(1 - 10 Гц). Поэтомуполоса фильтрации в адаптивной цепидолжна также быть незначительной. Вкачестве критерия адаптации для систем связи с угловой модуляцией, вкоторых принимаются сигналы с постоянной амплитудой, целесообразно выбрать минимум паразиткой амплитудноймодуляции сигнала, полученного в результате введения сигнала из дополнительнога канала в основной.Адаптивная регулировка комплексного коэффициента передачи цепи, формирующей копию помехи, вводимой восновной тракт приема, производитсяследующим образом,Если обозначить Ч,1 Е) = А,11)ехР Д 1 Е),где(С) = 1 ш 1 пЧ, (Т),(3) 15 20 45 50 т . е . представить напряжения Ч ; () в виде колебаний , модулированных по амплитуде и фазе , то учитывая , ч то ограничители 9 и 3 устраняют амплит удную модуляцию , напряжение н а их5 выходах можно записать следующим оби, (С ) реехр 1 (а С а(2 ( С)КеЧ, ;и(с) Кеехр 1 Ы,-Ы ) с +л+(Ц р (л)а а) - а,),а приближенные равенства являются следствием условия 1 с,1. Сигналы (3) поступают на входы второго сме сителя 6, на выходе которого выделяются разностные частоты преобразоватения и формируется напряжение 1г(с) = Ке ехр 1(Сд,+Ч,(й)((с)Усилитель 1 имеет весьма узкую полосу пропускания ( обычно порядка 10-1000 Гц) и на его вьосоде вьщеляется сигнал, близкий к гармоническому, который может быть записан в видег (с) Ке ъ) ехр(СЕ,С)р (5) где ът ъ)(с(1) + А,(й) - Узкополосный комплексный процесс, представляющий собой комплексную огибающую сигнала на выходе узкополосного усилителя 7. Поскольку на выходе первого смесителя 4 действует сигналих(с) кечс(с)ехР 1(ы,-ы)св(8) где Ио, - частота генератора 5, которьш поступает, как и сигнал (5), на один иэ входов третьего смесителя 8, то на его выходе, где вьщеляются суммарные частоты преобразования, сигнал имеет вид г (с) = Кеа(ехр(ад сЧ(с), (7)Таким образом, на выходе вычитателя 1 действует напряжениеМ (Г) = Ъ 1,(С) - г (с) ааке(е,(с) - ксие Д+ Вс(с)е х 6 с(Ке- иехр(1 и С) (8)Амплитудный детектор0 должен иметь квадратическую характеристику детектирования, На выходе детектора 10 действует напряжение, пропорциональное квадрату амплитуды сигнала(8): 8( ) =(8,( ) )-,.".е 8 (С)еа) К еП(, и).+Я ), (9) . В (9) Да ае а (й) - а)(С), а такжеучтено, что так как К 18 то-1: ъ 2 ехр(1 Р) х 1, Первые два слагаемых в (9) представляют собой постоянные напряжения, которые подавляютсярежекторным фильтром 11. Третье слагаемое в (9) является широкополоснымпроцессом, так как при ЧИ-процессеехр 1(Ьа+( ) занимает полосу частотв соответствии с правилом Карсона,равную Г 2 Ев(1+Г 2 ш.)р где Гьверхняя частота спектра сообщений;а,; и) - индекс ЧМ каждого из разделяемых ЧИ-сигналов; 1. ех 3,3 - пикфактор сообщения а(Т). Широкополосная составляющая на выходе амплитудного детектора 10 проходит через режекторный фильтр 11 практически безискажений и на второй вход перемножителя 2 поступает сигналЦ (С) К,е - исер 1(8 а(х+х),Ф2где х - комплексное число; х - комп 4лексное сопряженное с х число.1Сигналы (4) и (0) перемножаются в перемножителе 2. Поскольку приК, 1 и Кг (,(Т): а асщ(й) =а +Чр то гКе ехр,1 Щ Е -Ьа -ч)3и на выходе перемножителя 2 получают-3 Ч 1г(к) Кеб (С)г РеК,е- ъ) ) ехр(ЗИВ) + КеК,е- и 2 ехр 1(Ыс - 26 а - 2с) . ( ) )В (11) первая составляющая представляет собой гармонический сигнализ которого следует Ко -1 Ч мех -- Ке 1-К о Находят напряжение, действ на выходе вычитателя 1:(14)ующее 1 е 1 (с) Ке Я,(с) + ( в в )К(ь 1+К о1 ехР в ,)5 Б (е) . 5) Из сопоставления первого уравнения (1) и (15) видно, что отношения сигнала амплитуд и помехи на входе основного канала приема и на выходе вычитателя 1 отличаются в (1+К ) раэ. формула изобретения Устройство компенсации помех, содержащее вычитатель, первый вход коСоставитель Н. МельниковРедактор О. Головач Техред МеХоданич КоРРектоР СеЧеРни Заказ 7055/57 Тираж 626 ПодписноеБНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.Ужгороде ул, Гагарина,101 с частотой Яо р который выделяется и усиливается в усилителе 7, имеющем коэффициент усиления К и частоту настройки Я . Вторая составляющая является широкополосным процессом, кото 5 рый через усилитель 7 практически не проходит. Таким образом, на выходе усилителя 7 действует сигнал Сопоставляя формулу (5) и (12),приходят к уравнению, определяющему-19( 15ю К,К 1 е - м, (1 Э) торого является входом основного канала устройства, а выход являетсявыходом устройства, соединенные последовательно опорный генератор ипервый смеситель, другой вход которого является входом вспомогательногоканала устройства, первый ограничитель, второй смеситель, перемножительи узкополосный усилитель, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения отношения мощности частотно-мо"дулированного полезного сигнала к мощности чаСтотно-модулированной помехина выходе устройства при наличии полезного сигнала на обоих входах устройства, в него введены второй ограничитель, вход которого соединен свыходом первого смесителя, а выходсоединен с входом второго смесителя,третий смеситель, первый вход которого соединен с выходом первого смесителя, второй вход соединен с выходом узкополосного усилителя, а выходсоединен с вторым входом вычитателя соединенные последовательно амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом вычитателя, и режекторный фильтр, выход которого соединен с первым входом перемножителя,вход и выход перемножителя соединеныс выходом второго смесителя и входомузкополосного усилителя соответственно, вход и выход первого ограничителя соединены с первым входом вычитателя и другим входом второго смеситетеля соответственно.