Устройство компенсации помех
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(51)5 Н 04 В 1/12 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ 1ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1319289, кл. Н 04 В 1/12, 1986,Патент США М 4320535,кл, Н 04 В 1/10, 1982.(54) УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ ПОМЕХ(57) Использование: системы спутниковойсвязи с разделением сигналов по поляризации. Устроиство содержит один вычитатель 1, один приемник 2, два амплитудных детектора 3, 11, один квадратурный модулятор 4, один генератор 5 поисковых колебаний, два перемножителя 6.1, 6.2, два фильтра 7,1, 7.2 нижних частот, два усилителя 8,1, 8;2, два сумматора 9.1, 9.2 и один фильтр 10 верхних частот. 1-2-3-10-11-6.1-7.1-8,1-9,1-4.1, 11- 6,2-7.2-8,2-9.2-4, 5-6.2, 9.2, 5-6.1, 9,1. Цель изобретения - увеличение отношения мощности частотно-модулированного полезного сигнала к остатку мощности частотно-модулированной помехи на выходе устройства при наличии переходных помех на входах устройства. 1 ил.55 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для борьбы с помехами в радиорелейных и спутниковых системах связи с угловой модуляцией в сложных условиях, когда прием информации ведется по двум независимым каналам приема, в каждом из которых, помимо полезного сигнала, действует переходная помеха от другого канала.Известно устройство для компенсации помех, в котором имеется два канала приема, Это устройство предназначено для подавления помех, когда в основном канале приема действует сумма полезного и мешающего сигнала, а вдополнительном - мешающий сигнал и часть полезного. В каждом из каналов приема используются отдельные антенна и приемное устройство, к выходам которых и подключаются входы основного и дополнительного каналов компенсатора помех (КП), В основном канале приема имеется вычитатель, выход которого является выходом устройства, а в дополнительном - фазорасщепитель и регулируемые аггенюаторы. Сигналы управления для этих атгенюаторов вырабатываются в двухканальном блоке управления (БУ) корреляционного типа.Однако для обеспечения работы компенсатора помех с БУ корреляционного типа обязательно применение в основном и дополнительном каналах приема двух отдельных приемных устройств, которые обеспечивают преобразование частоты принимаемых сигналов и их последующее усиление до уровня, необходимого для работы БУ,Наиболее близким к предлагаемому является компенсатор помех.Данный КП не требует использования двух приемных устройств. в основном и дополнительном каналах приема.Однако указанный КП не обеспечивает эффективного подавления помех в том случае, когда на входе дополнительного канала действуют как мешающий, так и полезный сигналы,Цель изобретения - увеличение отношения мощности полезного сигнала к остатку мощности помехи на выходе устройства при наличии переходных помех на входах устройства,С этой целью в компенсатор помех, содержа щий соединен н ые последовательно вычитатель, первый вход которого является входом смеси полезного сигнала и помехи, приемник, выход которого является выходом устройства, и первый амплитудный детектор, а также квадратурный модулятор, сигнальный вход которого является входом сигнала помехи, а каждый из двух выходов 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 соединен с соответствующим вторым входом вычитателя, генератор поисковых колебаний, две цепи, каждая из которых образована последовательным соединением перемножителя, фильтра нижних частот, усилителя и сумматора, выход которого соединен с соответствующим модулирующим входом квадратурного модулятора, другой вход сумматора и вход перемножителя каждой цепи соединены с соответствующим выходом генератора поисковых колебаний, введены соединенные последовательно фильтр верхних частот, вход которого соединен с выходом первого амплитудного детектора, и второй амплитудный детектор, выход которого соединен с другими входами перемножителей,На чертеже изображена блок-схема предложенного устройства,Устройство содержит вычитатель 1, основной вход которого является первым входом устройства (Вх,1), а выход подключен к входу приемника 2, выход которого является выходом устройства и подключен к первому амплитудному детектору 3, а также квадратурный модулятор 4, вход которого является вторым входом устройства (Вх.2), а каждый из двух выходов соединен с соответствующим вторым входом вычитателя, генератор 5 поисковых колебаний, две цепи, каждая из которых образована последовательным соединением перемножителя 6.1, 6,2, фильтра 7,1, 72 нижних частот, усилителя 8,1, 8.2 и сумматора 9,1, 9.2, выход которого соединен с соответствующим модулирующим входом квадратурного модулятора, другой вход сумматора и вход перемножителя каждой цепи соединены с соответствующим выходом генератора поисковых колебаний, а также соединенные последовательно фильтр 10 верхних частот, вход которого соединен с выходом первого амплитудного детектора, и второй амплитудный детектор 11, выход которого соединен с другими входами перемножителей,Предлагаемый компенсатор работает следующим образом,Будем считать, что на входах Вх,1 и Вх,2 этого устройства действуют два гармоничных колебания с разными частотами; Юф) = Ве ( А 1 е п+ К 1 А 2 е фф+Р 1В/2(т) = Ве ( А 2 е фф + К 2 А 1 е (в 1 с + у 1 , (1)где А и о - амплитуда и частота основногосигнала, поступающего на 1-й вход КП;К и р - параметры, характеризующиеуровень и фазу переходной помехи в 1-мканале приема,+)Чг) + 2ААг Бе 1 - (Ч 1 +Чг)Кге 1 фгкК 1 еф 1 - (Ч 1+Чг) е), (4) 40 Ч 1 у(К 1 созф 1 ) Чгу(К 1 зп)1 ) + Ч 1 п(Ч 1 у-К 1 созф 1 ) + Ч 2 п(Ч 2 у - К 1 зпф 1 ) (9) где 01 = 4 Кддг (Кдд 1. А 1 А 2) .45 Будем считать, что генератор 5 поисковыхколебаний формирует на своих выходах напряжения:2 п 1(т) = Взп Й2 пг Ю= Всоз Й,50 при.этом Ч 1 п +Ч 2 п =Кдт Вг, а напРЯжениЯ2А 1(т), 21 п(т) и 22 п(т) перемножаются в перемножителях 6.1 и 6.2 и результат перемножения фильтруется фильтрами 7.1 и 7,2низкой частоты.55 Учитывая соотношениеЧп(1) 2 п(т)=0 при р Ч; (т) = Чу(т) + Чп(1), (5) Чь(т) Ъпт = Кдт В /2г Предполагается, что К 1, т.е, уровень переходной помехи существенно ниже уровня полезного сигнала, Обозначая коэффициенты передачи квадратурного модулятора 4 через Ч, найдем, что на дополнительных входах вычитателя 1 компенсационный сигнал имеет вид.г)Ч 2 А 2 е фф + КаА 1 е)(1 )ф), 2)Мде жф) =)пАге 1" кгА 1 ещ" + Ве(х) и 1 п)(х) - соответствен но действительная и мнимая часть комплексного числа х,Отметим, что Й/2(т) представляет собой радиосигнал, сдвинутый на 90 по отношению к сигналу Юг(т), действующему на втором входе компенсатора.Из выражений (1) и (2) следует, что на выходе вычитателя 1 (фиг, 1) действует на- пряжение Я 1(т)= уу 1(т) - Ю(т) = йе(1 - (Ч 1+ )Чг)Кге 1 гх.гА 1 е 1+ К 1 е т)1 - (Ч 1+ ЗЧ 2)А 2 е г )(3) Из выражения (3) видно, что на выходе КП действует полезный сигнал с частотой щ 1 и помеха с частотой жг, амплитуда которой будет незначительной, если К 1 е 1 ф 1 = (Ч 1+ Чг); Сигнал уу(т) поступает на первый квадратичный амплитудный детектор 3(АД 1), на выходе которого формируется напряжение А(т), равное где Кдд 1 - коэффициент передачи АД 1.В соответствии с фи, 1 коэффициенты передачи модулятора Ч) могут быть представлены в виде где Чу(т) = КдтЪу(т) - медленно изменяющаяся часть коэффициента передачи модулятора, пропорциональная низкочастотному управляющему напряжению Ъу(т), действующему на выходе фильтра 7.1 и 7.2 низкой частоты; Чп(с) = Кдт 2 п(с) - часть коэффициентапередачи, обусловленная поисковым напряжением, поступающим от генератора поисковых колебаний.5 С учетом выражений (5) и (4) запишемнапряжение, действующее на выходе амплитудного детектора 3: А(т) = Кдд 1А 11- (Ч 1 у + )Чгу)Кге 2"10,г г+ ЭЧг)Кге.ф К 1 е ф 1 - (Ч 1+Чг) е. (6) 15 Последний член суммы является широкополосным колебанием из-за того, что мгновенная разность частот Ьо между полезным сигналом и мешающим сигналом вследствие их угловой модуляции может принимать 20 большие значения, С помощью фильтра 10верхних частот из этого напряжения выделяется широкополосное колебание Ап(т) = 2 Кдд 1 А 1 Агйе 1 - (Ч 1 + )Ч 2) Кге )у 225К 1 е.)1-(Ч 1+Чг) е ". (7) Учитывая, что (Ч 1) и (Чг)К1, упростим выражение Ап(т) = 2 Кдд 1 АА 2 К 1 соз( ЙМ + 30 +р 1 ) - Ч 1 созйоС + Чгзпдв 1 . (8)Напряжение Ап(т) поступает на вход второго амплитудного детектора 11.Считая, что амплитудный детектор обладает квадратичной амплитудной характери стикой, для напряжения А,(т), действующегона выходе, получим следующее выражение: А 1(т) = О 1 К 1 + Ч 1 у + Чгу + Ч 1 п + Чгп 2 ф 2 2 2 2 2(черта сверху означает усреднение в ФНЧ 7.1 и 7.2 напряжений, действующих на выходах перемножителей 6.1 и 6.2, запишем выражения, определяющие напряжения Ч 1 и Чг, действующие на выходах фильтров 7,1 и 7,2 низкой частоты в КП: Ч 1 = КдтКсДО 1(В /2)(Ч 1 у - К 1 соз 1 ) Ч 2 = КАТ КСДО 1(В /2)(Ч 2 у - К 13 и 01 ). Сигналы поступают на вход инвертирующихусилителей 8.1 и 8,2 с коэффициентом усиления К, на выходе которых формируютсяуправляющие сигналы; 1 у = -КЧ 1 = КкдтКсд 01 В /2)(К 1 соз ф 12Ч 1 у) ггу = -КЧг = ККдт КСДЮ(В 2/2)К 1 зп р 1- Ч,у). (10) Умножив обе части формулы (10) на Кдт иучтя, что Чц = Кдт 2 ц, определим значения Ч 1 уи Ч 2 у, т.е,где Кэ = 2 Ккдтв) Ксд Кддг Кдд 1 А 1 А 2)г 2 эквивалентный коэффициент усиления в цепи обратной связи БУ описываемого КП, Подставляя 11) в 3), получим выражение, определяющее напряжение, действующее на выходе КП уу 1(т)=Бе(1-Ч 1+)Чг)кгефЧ А 1 е+-(КдтВ)А 2 е). (12)Из соотношения (12) видно, что в описываемом КП мешающий сигнал, действующий на втором входе КП, не оказывает влияния на эффективность подавления помехи в первом канале приема, Однако помеха, обусловленная введением поискового сигнала в БУ, действует на выходе данного КП, Поэтому для описываемого КП справедливо усло- вие 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55(КдтВ)1/ а 1/Р, где а = -деА 1Р =(Кэ/К 1 а),которое должно быть наложено на уровень поискового сигнала, чтобы он не ухудшал отношения сигнал/помеха на выходе КП.Таким образом, в предложенном устройстве достигается по сравнению с известными большее отношение сигнал/помеха на выходе КП при наличии на дополнительном входе, кроме сигнала помехи, полезного сигнала. Предложенное устройство существенно проще известного, так как в нем применяется лишь одно приемное устройство в основном канале приема. Введенные новые узлы - фильтр верхних частот и амплитудный детектор - являются весьма простыми узлами, несопоставимыми по сложности с приемным устройством.Применение изобретения позволяетупростить и удешевить устройство компенсации помех в системах связи с угловой модуляцией, а также существенно повысить помехоустойчивость в случае, когда полезный сигнал действует не только в основном, но и в дополнительном канале приема.Формула изобретения Устройство компенсации помех, содержащее соединенные последовательно вычитатель, первый вход которого является входом смеси полезного сигнала, и помехи, приемник, выход которого является выходом устройства, и первый амплитудный детектор, а также квадратурный модулятор, сигнальный вход которого является входом сигнала помехи, а каждый из двух выходов соединен с соответствующим вторым входом вычитателя, генератор поисковых колебаний, две цепи, каждая из которых образована последовательным соединением перемножителя, фильтра нижних частот, усилителя и сумматора, выход которого соединен с соответствующим модулирующим входом квадратурного модулятора, другой вход сумматора и вход перемножителя каждой цепи соединены с соответствующим выходом генератора поисковых колебаний, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения отношения мощности частотно-модулированного полезного сигнала к остатку мощности частотно-модулированной помехи на выходе устройства при наличии переходных помех на входах устройства, в него введены соединенные последовательно фильтр верхних частот, вход которого соединен с выходом первого амплитудного детектора, и второй амплитудный детектор, выход которого соединен с другими входами перемножителей,
СмотретьЗаявка
4769926, 15.12.1989
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РАДИО
БЫХОВСКИЙ МАРК АРОНОВИЧ, ЗАХАРОВ КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: H04B 1/12
Метки: компенсации, помех
Опубликовано: 15.05.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1734216-ustrojjstvo-kompensacii-pomekh.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство компенсации помех</a>
Предыдущий патент: Адаптивное устройство подавления помех
Следующий патент: Устройство для автоматического контроля радиостанций
Случайный патент: Ленточно-шлифовальный копировальный станок для обработки лопаток