Устройство компенсации узкополосных помех

(я)л Н 04 ОБРЕТЕНИ ИСАНИЕ ВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКО цо-исследовательСторчак, В,Т.Толчество СССР10, 1985,ство СССР 12. 1982.ство СССР 10, 1989. КО(54). УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ УЗ ПОЛОСНЫХ ПОМЕХ(57) Изобретение относится к электросвязи и может использоваться в системах широкополосной связи. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости, Устройство содержит генератор 5 копии сигнала, вычитатель 1, перемножители 2.1-2.4, заградительные фильтры 3.1. 3,2, широкополосцый усилитель 7. сумматор 10, источник 11 опорного напряжения, амплитудный детектор 9 и полосовой фильтр 6. Входной сигнал, состоящий из широкополосного поГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Воронежский научский институт связи(56) Авторское свидетелМ 1338078, кл. Н 04 В 1Авторское свидетелФ 1019648, кл, Н 04 В 1Авторское свидетелМ 1700754, кл. Н 04 В 1 лезного сигнала и помехи, поступает на перемножитель 2,3, на который с выхода генератора 5 подается копия полезного сигнала, и вычитатель 1, В результате перемножения спектр полезного сигнала сужается. а спектр помехи в соответствии с базой В копии полезного сигнала расширяется. Последующая обработка сигнала в заградительном фильтре 3.1 и перемножителе 2.4 приводит х тому, что на выходе последнего формируется (1 - 1/В) первоначального спектра помехи. В результате первичного перемножения в перемножителе 2.3 на выходе полосового фильтра образуется полезный сигнал и 1 В часть спектра помехи. В результате вторичного перемножения в перемцожителе 2.4 на выходе амплитудного детектора 9 образуется отрицательное напряжецие, которое после усиления в усилителе 8 поступает на сумматор 10, на который подается напряжение источника 11. Выходное напряжение сумматора подается ца управляемый аттенюатор 4, вызывая тем самым формирование уровня помехи, соответствующей огибаю;цей помехи на входе устройства, которая поступает ца вычитатель 1, 2 ил.Изобретение относится к радиотехникеи может найти применение в системах широкополосной связи,Известно устройство корреляционнойобработки широкополосных сигналов (авт,св. Ь. 1338078, кл, Н 04 В 1/10), содержащеепоследовательно соединенные вычитающее устройство, первый вход которого является входом устройства корреляционнойобработки, а второй вход падклочен к выходу усилителя; перемнажитель, второй входкоторого соединен с первым выходом генератора копии сигнала, а выход подключен квходу режекторнага фильтра; интегратор;ключ, управляющий вход которого соединенс вторым выходом генератора копии сигнала. и блок сравнения; к входу которогоподключен формирователь порога; поСледовательно соединенные элемент задержки, вход которого подключен к выходугенератора копии сигнала, дополнительныйперемножитель, вход которого соединен свыходом режекторного фильтра, а выходподключен к входу усилителя.Однако устройство имеет невысокуюпомехоустойчивость, связайную с отсутствием автоматического подавления помехипутем компенсации ее копией,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устройствокорреляционной обработки широкополосных сигналов (авт, св. Р 1700754, кл. Н 04 В1/10). содеркащее последовательно соединенные вычитатель, первый перемножитель, режектарный фильтр и второйперемножитель, причем выход первого перемножителя соединен с входом первогофильтра, второй вход первого перемнажителя соединен с выходом генератора копиисйгнала и через линию задержки - с вторымвходом второго перемнажителя, синхронно-фазавый фильтр, сигнальный вход которого соединен с первым входом вычитателя, выход - с вторым входам вычитателя, аопорный вход - с выходом второго перемножителя,Это устройство также имеет невысокуюпомехоустойчивость.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.Для этого в устройство компенсации узкополосных помех, содержащее последовательно соединенные вычитатель, первыйперемножитель и. паласовой фильтр, входкоторого соединен с входом второго перемножителя через заградительный фильтр,последовательно соединенные третий перемнокитель. фильтр и четвертый перемножитель, а также управляемый аттеноатор,сумматор и генератор копии сигнала, выход15 2030 3540455055 которого соединен с выходом сумматора, к входам которого подключены соответственно выход источника опорного напряжения и выход усилителя постоянного тока, выход второго перемнажителя соединен с входом амплитудного детектора, а выход генератора копии сигнала соединен с соатветствующим входом второго перемнокителя.На фиг,1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - эпюры напряжений, поясняющие ега работу.Устройство компенсации узкополосных помех содержит вычитатель 1, выполнен. ный, например, на резисторах; первый 2,1, второй 2,2, третий 2,3 и четвертый 2.4 пере- множители, первый 3.1 и отарой 3.2 заградительные фильтры, выполненные, например, в влде последовательно соединенных фильтров верхних и нижних частот с частотами среза, равными соответственна нижней и верхней границагл полосы загракдения; управляемый аттееоатор 4, выполненный. например, на р-и-диодах; генератор 5 копии сигнала;паласовой фильтр 6; широкополосный усилитель 7; усилитель 8 постоянного тока; амплитудный детектор 9; сумматор 10, выполненный, например, на резисторах; источник 11 апарнага напряжения, выполненный, например, в точке источника постоянного напряжения срегулировкой па уровню. При зтам последовательно соединены третий перемнажитель 2,3, первый вход которого является входам устройства, первый заградительный фильтр 3,1, четвертый перемнокитель 2,4, широкополасный усилитель 7, управляеглый аттенюатар 4, выходом подключенный к второму входу вычитателя 1, первый вход которогосоединен с первым вхадогл третьего перемножителя 2.3; последовательна соединеныпервый перемнажитель 2,1, первым входом подключенный к выходу вычитателя 1, а выходом также соединенный с входам паласаваго фильтра 6, выход которого является выходом устройства, второй заградителькоторого подключен к соответствующим входам первого, третьего и четвертого пере- множителей, а сигнальный вход первого перемнажителя соединен с первым входам вычитателя, введены широкополосный усилитель, последовательно соединенные амплитудный детектор и усилитель постоянноготока, а также источник опорного напряжения, фильтр выполнен в виде заградитель 10 ного фильтра, при этом выход четвертого перемножителя соединен со вторым входомвычитателя через последовательно соединенные широкополосный усилитель и управляемый аттенюатар, управляющий входный фильтр 3.2, второй перемножитель 2,2, амплитудный детектор 9, усилитель 8 постоянного тока и сумматор 10, второй вход которого соединен с выходом источника 11 постоянного напряжения, а выход подключен к управляющему входу управляемого аттенюэторэ 4, выходом соединенного с вторым входом вычитателл 1; выход генератора 5 копии сигнала соединен с объединенными вторыми входами первого 2.1, второго 2,2, третьего 2.3 и четвертого 2,4 перемножителей.Устройство работает следующим образом.Входной сигнал, состоящий из широкополосного полезного сигнала Рс с шириной спектра Гс.ш и узкополосной помеха Рп с шириной спектра Еп,у, поступает на первые объединенные оходы оычитателя 1 и третьего перемножителя 2,3, на второй вход которого с выхода генератора 5 подается псевдослучайная последовательность(ПСП) с количеством элементарных импульсов В = = ТЙ, где Т - длительность ПСП; т- длительность элементарного символа ПСП. На выходе третьего перемножителл 2.3 спектр полезного широкополосного сигнала Р в В раз сужаетсл и станооится равным Ес,у = 1/Т, спектр узкополосной помехи Рп в В раз расширяется и становится равным Еп,ш =Еп,уВ = 1/т, а энергия полезного сигнала. и спектральная плотность мощности помехи - соответственно равными Е = Р Т и йп - Рп т. С выхода третьего перемножителл 2.3 преобразованные составляющие полезного сигнала Р и помехи Рп подаются на вход первого заградительного фильтра 3,1 с полосой затухания Еп, = 1/Т, настроенного на частоту поле ного сигнала, 8 результате селекции спектра помехи шириной Еп,з = 1/Т на выходе первого заградительного фильтра 3.1 остается часть спектра помехи Л Еп.ш = Гп.ш Гп =- - (1 - 1/В), что1гсоответственно вызывает и уменьшение спектральной плотности мощности помехи на 1/В часть, С выхода пероого заградительного фильтра 3.1 отселектированная часть помехи с шириной спектра ЛЕп.ш = =Еп.ш (1 - 1/В) подается на первый вход четвертого перемнокителя 2.4, нэ второй вход которого с выхода генератора 5 поступает сигнал ПСП.В результате вторичного перемножения нэ выходе четоертого перемножителя 2.4 сигнал узкополосной помехи с шириной спектра Л Еп.у = Еп.у (1 - 1/В) и уровнем мощности ЛРп = МпЕп.у(1 - 1/В) сворачивается в узкополосную помеху, которая поступает на вход широкополосного усилителя 7, После усиления усилителем 7 сигнал помехи Л Рп черезз управллемый аттенюэтор 4 подается нз второй вход оычита леля 1.Одновременно с выхода оычитателл 1тот же входной широкополосный сигнал Р вместе с узкополосной помехой Рп поступают на первый вход первого перемножителя 10 2.1, на второй вход которого с выхода генератора 5 подается сигнал ПСП. На выходе первого перемножителя 2,1 спектр широкополосного полезного сигнала в В раэ сужается и становится равньм Еу = 1/Т, спектр 15 узкополосной помехи Рп в В раэ расширяется и увеличивается до значения Гп.ш = Еп.ух хВ = 1/т; а энергия полезного сигнала и спектральная плотность мощности помехи соответственно становятся равными Е = Рх 20 х Т и йп = Рп т. С выхода первого перемножителя 2,1 прес" разованные составляющие полезного сигнала Р и узкополосной помехи Рп поступают на вход второго заградительного фильтра 3.2 и полосовой фильтр 6 25 с полосами затухания и прозрачности, соотве",ственно равными Ез.п = 1/Т. На выходе полосового фильтра 6 формируетсл узкополосный полезный сигнал и 1/В часть спектра помехи, так как Гп.щ,Гг.у = 1 Й:1/Т = В, э 30 на вь 1 ходе второго заградительного фильтра3,2 вырабатывается сигнал помехи с шириной спектра ЛЕп,ш = Еп,ш Еп.э = Еп.ш (" 1/В), что приводит к уменьшению спектральной плотности мощности помехи на 35 1/В часть, С выхода второго заградительного фильтра 3,2 отселектированная часть помехи с шириной спектра ЛРпш = Еп,ш (1 - 1/В) подается на пероый вход второго перемнокителл 2.2, на второй вход которого с 40 оь 1 хода генератора 5 поступает сигнал ПСП.В результате вторичного перемноженияна выходе второго перемножителл 2.2 формируетсл сигнал узкополосной помехи с шириной спектра ЛГп.у = Еп,у (1 - 1/В) с 45 уровнем мощности Л Рп = Йп Гп,у (1 - 1/В),который поступает на вход амплитудного детектора 9, На выходе амплитудного детектора 9 формируется отрицательное напряжение 01(фиг.2 а), которое после усиленил 50 усилителем 8 постоянного тока поступает нэпервый вход сумматора 10. На второй вход сумматора 10 с выхода источника 11 подается опорное напряжение 02 (фиг,2 б), которое, с целью расширения динамического 55 диапазона подавления узкополосной помехи, соответствует максимальному затухэнию управляемого эттенюэторэ 4, В результате сложения противоположных познаку напряжений 01 и 02 нэ вь 1:о, суммэ1764166 Составитель Э.СошниковТехред М,Моргентал Корректор Н.Бучах Редактор Г,Бельска Заказ 3463 ВНИИПИ Государст ГКНТ СС Тираж Подписное венного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 тора 10 результирующее напряжение Оз (фиг.2 в) уменьшается, что соответственно вызывает и уменьшение затухания аттенюатора 4. При атом на выходе управляемого аттенюатора 4 формируется уровень поме хи, соответствующий уровню узкополосной помехи на входе устройства, который пода-". " ется на второй вход вычитателя 1. Путем соответствующего подбора коэффициентов усиления Кут и Кщ,у усилителя 8 постоян ного тока и широкополосного усилителя 7 соответственно в вычитателе 1 (1 - 1/В) спектра помехи входного сигнала и (1 - 1/В) спектра с выхода управляемого аттенюатора 4 компенсируются, и на выходе вычита теля 1 остается только 1/В часть спектра помехи, которая после перемножения в первом перемножителе 2.1 с сигналом ПСП повторно подавляется в В рэз, Поэтому в результате двойного подавленияузкопо лосной помехи ее уровень уменьшается в В раз,Таким образом, предлагаемое техническое решение по сравнению с прототипом позволяет подавить уровень помехи в В 252 раз, что при соответствующем выборе базы В широкополосного сигнала увеличивает помехоустойчивость устройства в несколько десятков раз.Формула изобретения 30 Устройство компенсации узкополосных помех, содержащее последовательно соединенные вычитатель, первый перемножитель и полосовой фильтр, вход которого соединен с входом второго перемножителя через заградительный фильтр, последовательно соединенные третий перемножитель, фильтр и четвертый перемножитель, а также управляемый аттенюатор, сумматор и генератор копии сигнала, выход которого подключен к соответствующим входам первого, третьего и четвертого перемножителей, а сигнальный вход первого пере- множителя соединен с первым входом вычитателя, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены широкополосный усилитель, последовательно соединенные амплитудный детектор и усилитель постоянного тока, а также источник опорного напряжения, фильтр выполнен в виде заградительного фильтра, при этом выход четвертого пере- множителя соединен с вторым входом вычитателя через последовательно соединенные широкополосный усилитель и управляемый аттенюатор. управляющий вход которого соединен с выходом сумматора, к входам которого подключены соответстввнно выход источника опорного напряжения и выход усилителя постоянного тока, выход второго перемножителя соединен с входом амплитудного детектора. а выход генератора копии сигнала соединен с соответствующим входом второго перемножителя,