Устройство для выделения импульсных сигналов на фоне шумов и импульсных помех

ОЮЭ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 649 5/26, Н 1 36 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(21) (22) (46) (71) ский (72) л,М 1кий научно-исследовадиотехникиВ,Н.Капустин ль УГУ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ В(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЙ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ НА ФОНЕ ШУМОВИ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ(57) Устройство для выделения импульсныхсигналов на фоне шумов и импульсных помех содержит селектор 1 радиоимпульсовпо длительности, амплитудный детектор 2,пороговый элемент 3, формирователи 4, 5импульсов стандартной длительности, линию 6 задержки, элементы И 7, 8, блок 9сравнения; счетчик 10 импульсов, генератор11 опорных импульсов, блок 12 памяти, регулируемый усилитель 13, интегратор 14,ключ 15. 3 ил,Изобретение относится к технике передачи данных и может использоваться длявыделения информационных импульсов,имеющих структуру время-импульсной модуляции (ВИМ), на фоне шумовых и импульсных помех.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости путем стабилизации уровняшумовых помех.На фиг,1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг,2 и 3приведены эпюры, поясняющие работу устройства, где Тс - период немодулированнойпоследовательности ВИМ сигнала; Лъ -амплитуда временного сдвига ВИМ сигнала; 4 Лъ - длительность стробирующегосигнала: Опор - напряжение порога срабатывания порогового элемента,Устройство содержит селектор 1 радиоимпульсов по длительности, амплитудныйдетектор 2, пороговый элемент 3, формирователи 4, 5 импульсов стандартной длительности, линию 6 задержки, элементы И 7, 8,блок 9 сравнения, счетчик 10 импульсов,генератор 11 опорных импульсов, блок 12памяти, регулируемый усилитель 13, интегратор 14, ключ 15, при этом регулируемыйусилитель 13, селектор 1, амплитудный детектор 2, пороговый элемент 3, формирователь 4, линия 6 задержки, элемент И 8,счетчик 10 импульсов, блок 9 сравнения,формирователь 5, элемент И 7 соединеныпоследовательно, выход порогового элемента 3 соединен с вторым входом элемента И 7, выход формирователя 4 - с вторымвходом элемента И 8, выход генератора 11- с вторым входом счетчика 10, выход блока12 памяти - с вторым входом блока 9, выходамплитудного детектора 2 - с первым входом ключа 15, выход формирователя 5 - свторым входом ключа 15, выход которогочерез интегратор 14 соединен с вторым входом усилителя 13, первый вход которого яв ляется входом устройства, а выходэлемента И 7 - выходом устройства.Устройство для выделения импульсныхсигналов на фоне шумов и импульсных помех работает следующим образом,Информационный радиосигнал структуры ВИМ через регулируемый усилитель 13поступает на вход селектора 1 радиоимпульсов по длительности, обеспечивающегозащиту от коротких импульсных помех, длительности которых т меньше длительности импульса информационного сигнала.Функцию селектора 1 радиоимпульсов подлительности может выполнить схема ШОУ(широкополосный усилитель- амплитудныйограничитель - узкополосный усилитель),Ширина полосычастот узкополосного сигнала Л ту согласована с длительностью г;импульса информационного сигналаЛту - 1/ тс, Ширина полосы широкополос 5 ного усилителя в М раз больше Лу, Продетектированные в детекторе 2 и прошедшиечерез пороговый элемент 3 сигналы поступают на формирователь 4 импульсов стандартной длительности, который10 вырабатывает импульсы с постоянной амплитудой и длительностью, примерно равнойдлительности входного сигнала тс и не зависимой от формы сигнала на выходе порогового элемента 3.Наиболее эффективным способом защиты от импульсных помех длительностьютпт является стробирование принимаемого сигнала,С целью создания строба без использо 20 вания канала синхронизации импульсы свыхода формирователя 4 импульсов стандартной длительности подаются как непосредственно на первым вход элемента И 8,так и через линию 6 задержки на второйвход элемента И 8, В линии 6 задержкиимпульсы задерживаются на время, равное.периоду немодулированной последовательности ВИМ импульсов, Интервал времени Тмежду двумя соседними информационными30 импульсами в общем случае определяетсянеравенством Тин Т Тмкс,где Тмин = ТсЛтп - минимальный интервалмежду двумя информационными импульса- .ми;Тмакс = Тс+ 2 Ль - максимальный интервал между импульсами;1 а - амплитуда временного сдвига.Обычно Лтв-" 0 05 Тс.Так как в спектре информационного мО 40 .дулирующего сигнала, при помощи которого формируется последовательность ВИМимпульсов, всегда содержатся низкочастотные составляющие, то вероятность того, чтоинтервал между двумя соседними ВИМ им 45 пульсами равен периоду немодулированнойпоследовательности импульсов, а следовательно, и вероятность появления сигнала навыходе элемента И 8 отличны от нуля, Такаясхема позволяет защитить канал формиро 50 вания строба от всех импульсных помех,период следования которых ТФТс,С выхода элемента И 8 импульсы поступают на вход счетчика 10 импульсов и осуществляют его принудительное обнуление.На второй вход счетчика 10 импульсов подаются опорные импульсы с выхода генера. тора 11 опорных импульсов, а с выходасчетчика 10 импульсов текущее число поступает на вход блока 9 сравнения, на другойвход которого поступает опорное число из стандартной длительности, запирая ключ наблока 12 памяти, которое определяется по время действия строба.формуле п = (Т - 2 Л ь) б, На фиг.3 а,б приведены эпюры напрягде 1, - частота генератора 11 опорных им- жений сигналов и шумов на выходе ампли- пульсов; 5 тудного детектора 2 без стабилизациии - опорное (целое) число, уровня шумов и со стабилизацией соответПри совпадении текущего числа с опор- ственно, В случае, если усилитель 13 предным на выходе блока 9 сравнения выраба- ставляет собой нерегулируемый усилительтывается импульс, поступающий на вход (чторавносильноотсутствиюуправляющеговторого формирователя 5 импульсов стан входа регулируемого усилителя), работа усдартной длительности тр 4 Ьъ (фиг.2), тройства полностью совпадает с работойДлител ь ность строба выбрана с учетом того, прототипа.что положение импульса на выходе элемен- Предлагаемое устройство позволяетта И 8, а значит, и строба может отличаться при обработке информации, например, теотположения немодулированногоимпульса 15 леметрической или речевой, подавлять имВИМ на . Ьа. Учитывая, что строб дол- пульсные помехи и шумы, замешавшиеся вжен формироваться каждый период после- полезный сигнал при прохождении черездовательности ВИМ импульсов, а на выходе . Радиолинию, обладает повышенной поэлемента И 8 импульс появляется не каждый сравнению с известными устройствами попериод, счетчик 10 импульсов работает в 20 мехоустойчивостью за счет стабилизациирежиме непрерывного счета опорных им- уровня шумов на входе порогового элеменпульсов с полным циклом, равным периоду та,немодулированной последовательности Формула изобретенияВИМ импульсов, Нестабильность периода Устройство для выделения импульсныхследования опорных импульсов может вы сигналов на фоне шумов и импульсных позвать постепенное смещение строба во вре- мех, содержащее селектор радиоимпульсовмени. Регулярное обнуление счетчика 10 по длительности, выход которого соединенимпульсов, осуществляемое импульсами, черезамплитудныйдетекторс входомпоропоступающими с выхода элемента И 8, уст- гового элемента, выход которого подключенраняет эту ошибку. 30 к первому входу первого элемента И и кСтроб длительностью 4 Лт с выхода входу первого формирователя импульсовформирователя 5 импульсов стандартной стандартной длительности, выход которогодлительности поступает на один из входов соединен с первым входом второго элеменэлемента И 7, на другой вход которого под- та И и через линию задержки - с вторым. аются информационные ВИМ сигналы с вы входом второго элемента И, выход которогохода порогового элемента 3, На выход подключен к первому входу счетчика имэлемента И 7 входные сигналы могут найти пульсов, второй вход которого соединен столько в течение времени, равного длитель- выходом генератора опорных импульсов, аности строба, При воздействии импульсной выход соединен с первым входом блокапомехи с равновероятным распределением 40 сравнения, второй вход которого подклюво времени длительностью тотдельного чен к блоку памяти, при этом выход блокаТс сравнения через второй формирователь имимпульса, не превышающей т, = - , и10 пульсов стандартной длительности соедисредним периодом повторения Т Т веро- нен с вторым входом первого элемента И,ятность подавления помехи равна 1 при 45 выход которого соединен с выходной шиной, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью,0,8 ри тс т10. Для стаби- повышения помехоустойчивости за счет стализации уровня шумов на входе порогового билизации УРовнЯ шУмовых помех, введеныэлемента 3 сигнал с выхода амплитудного регулируемый усилитель, интегратор идетектора 2 через ключ 15 поступает на вход 50 ключ, при этом первый вход ключа подклюинтегратора 14, с выхода которого напряже- чен к выходу амплитудного детектора, втоние, пропорциональное уровню шумов на Рой вход ключа - к выходу второговыходе амплитудногодетектора 2, подается формирователя импульсов стандартнойна регулирующий вход регулируемого уси- . длительности, а выход ключа через интегралителя 13. Для того, чтобы напряжение на 55 тор соединен с управляющим входом регувыходе интегратора 14 не зависело от амп- лируемого усилителя, другой вход котороголитуды и длительности сигнала ВИМ, на уп- соединен с входной шиной, а выход подклюравляющий вход ключа подается строб с, чен к входу селектора радиоимпульсов повыхода второго формирователя 5 импульсов длительности.1786649 Составитель М.ЛеоноваТехред М.Моргентал Корректор С.Пекарь акто оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,рина, 101 аказ 256 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, ЖПодписноебретениям и открытиям при ГКНТ Саушская наб., 4/5