Устройство для приема широкополосных сигналов

9) и ) 065 5)5 Н 04 В ссиискои Федерации м и товарным знакам Комитет по патен Яви 7 Ц,.в цр,ПИСАНПАТЕНТУ ЗОБРЕТЕНИЯ ах с уравлев В.И., Рубанскй научно-исследовзиО ДЛЯ ПРИЕМА ШИРОКОНАЛОВОтноситсябыть испо ий В,А атель к области радильзовано в сис(21) 4723273/09 (22) 24.07.89 (46) 07.09.93, Бюл (71) Воронежски ский институт св (72) Чугаева В.И Ж (73) Воронежски ский институт св (54) УСТРОЙСТВ ПОЛОСНЫХ СИГ (57) Изобретение отехники и може М 33-36й научно-исследователь вязи с широкопосными сигналами, обретения - повышение точности ации узкополосных помех. Устрой- приема широкополосных помех сопервый перемножитель 1, р 2 копии сигнала, фильтр 3, режекфильтр 4, второй перемножитель 5, задержки 6, дополнительные перели 7), 72, 91, 92 и 13, фильтры нижстот 8 и 82, сумматор 10, щатель 11, вычитатель 12, дополни- элементы задержки 14 и 15. 1 ил. Цель из компенс ство для держит генерато торный элемент множите них ча фазовра тельныеИзобретение относится к радиотехнике и может найти применение в системах связи с широкополосными сигналами.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно соединенные вычитатель, выполненный в виде сумматора и фаэовращателя, первый перемножитель и фильтр, выход которого является выходом устройства, а вход через последовательно соединенные режекторный фильтр, второй перемножитель и усилитель с регулируемым коэффициентом усиления соединен с одним из входов вычитателя. Другой вход первого перемножителя соединен с входом генератора копии сигнала и одновременно через элемент задержки 8 - с другим входом второго пере- множителя, Вход устройства является входом вычитателя.Недостатком устройства-прототипа является низкая точность компенсации узкополосных помех.Цель изобретения - повышение точности компенсации узкополосных помех.Цель достигается за счет того, что в устройства, содержащее вычитатель, фильтр, выход которого является выходом устройства, первый перемиожитель, выход которого через режекторный фильтр соединен с одним иэ входов второго перемножителя, генератор копии сигнала (ГКС), выход которого одновременно соединен с другим входом первого перемножителя и через элемент задержки - с дру-им входом второго перемножителя, введены фазовращатель иа 900, пять дополнительных перемножителей, два ФНЧ, сумматор и два дополнительных элемента задержки. Причем вход первого перемножителя объединен с входом дополнительного элемента задержки и является входом устройства. Выход дополнительного элемента задержки через последовательно соединенные вычитатель и дополнительных перемножитель соединен с входом фильтра. Общая точка выхода ГКС, другого входа первого перемножителя и входа элемента задержки через дополнительный элемент задержки соединена с другим входом дополнительного перемножителя. Выход второго перемножителя соединен одновременно с входом фээовращателя на 90 и с одними входами двух дополнительных перемножителей, Выход фазовращателя на 90 соединен с одними входами двух других дополнительных перемножителей, другие входы двух дополнительных перемножителей обьединены и соединены с общей точкой выхода вычитзтеля и входа дополнительного перемножителя. Выходы дополнительных перемножителей через соответствующие ФНЧ соединены с другими входами двух другихдополнительных перемножителей соответ 5 ственно, выходы которых подключены к соответствующим входам сумматора, выходкоторого соединен с вторым входом вычитателя,Предлагаемое устройство содержит по 10 следовательно соединенные элемент задержки 15, вычитатель 12, дополнительныйперемножитель 13 и фильтр 3, выход которого является выходом устройства, з входэлемента задержки 15 объединен с входом15 первого перемножителя 1 и является входом устройства. Выход перемножителя 1 через последовательно соединенныережекторый фильтр 4, второй перемножитель 5 соединен с входом фаэовращателя 1120 на 90 иодновременно с одними входамидополнительных перемножителей 71 и 91.Выход фазовращателя 11 соединен одновременно с одними входами дополнительных перемножителей 72 и 92.25 Общая точка других входов дополнительных перемножителей 71 и 7 з соединенас общей точкой выхода вычитателя 12 и входа дополнительного перемножителя 13. Выход дополнительного перемножителя 7130 через последовательно соединенные ФНЧ81 и дополнительный перемножитель 91 соединен с одним из входов сумматора 10.Выход дополнительного перемножителя 72через последовательно соединенные ФНЧ35 82 и дополнительный перемножитель 92 соединен с другим входом сумматора 10, выход которого соединен с другим входомвычитателя 12. Выход ГКС 2 соединен одновременно с другим входом перемножителя40 1 и через элемент задержки 6 - с другимвходом перемножителя 5.Предлагаемое устройство работает следующим образом.Входной сигнал, представляющий со 45 бой смесь полезного ШПС и узкополоснойпомехи, поступает нз вход перемножителя1 и через элемент задержки 15 на вход вычитателя 12, где из него вычитается помеха,сформированная в кольце обратной связи.50 С выхода вычитателя 12 напряжение подается на перемножитель 13, где перемножается с опорным сигналом, формируемым вГКС 2 и задержанным е элементе задержки14. В результате перемножения через55 фильтр 3 подается на выход устройства. Одновременно напряжение с выхода перемножителя 1 поступает в кольцо обратнойсвязи, содержащее элементы 4. 5, 71,72, 81,82, 91, 92, 10 и 11. В результате перемножения с копией сигнала полезный ШПС навыходе перемножителя 1 сворачивается в узкополосный сигнал, а узкополосная помеха превращается в широкополосную с базой Б, равной базе полезного ШПС. В режекторном фильтре 4 осуществляется режекция свернутого полезного сигнала и части спектра помехи, попадающей в его полосу. В полосу режекторного фильтра попадает 1/Б-я часть мощности помехи, т.е. на выход режекторного фильтра 4 полезный сигнал не проходит, а помеха ослабляется не более чем в (1-1/Б) раэ. С выхода режекторного фильтра 4 помеха поступает на перемножитель 5, где путем перемножителя с той же копией последнего сигнала, задержанной в элементе задержки 6 на время, равное задержке в режекторном фильтре 4, широполосная помеха сворачивается в узкополосную, т.е. приводится к своему первоначальному виду. Узкополосная помеха с выхода перемножителя 5 через элементы 71-11 подается на другой вход вычитателя 12, где компенсирует узкополосную помеху, . поступающую по первому входу вычитателя 12.Элементы 71-11 обеспечивают автоматическую подстройку амплитуды и фазы компенсирующего напряжения так, чтобы обеспечивалась противофаэность помех, поступающих по входам вычитателя 12, и равенство их амплитуд.Так как полезный сигнал поступает только по первому входу вычитателя 12, а помехи - как по первому входу, так и по второму, то сигнал на его выход проходит практически без искажений, а помехи в нем компенсируются. Нескомпенсированная часть помехи составляет 1/Б-ю ее часть, Следовательно, за счет введения кольца обратной связи с автоматической подстройкой амплитуды и фазы компенсирующего напряжения обеспечивается ослабление помехи на входе перемножителя 1 в Б раэ.Величины задержки элементов задержки 6 и 14 выбираются такими, чтобы обеспечить синхронность ШПС и опорного сигнала на входах перемножителей 1 и 13, элемент задержки 15 обеспечивает выравнивание по времени прихода помех, поступающих на входы вычитателя 12.Докажем достижение поставленной целиЗапишем узкополосную помеху (УП) на выходе вычитателя 12, являющуюся реэуль.татом вычитания узкополосных помех, поступающих на входы вычитателя 12, в виде.А 1 соз( в 11+ Р 1).Учитывая, что помеха за счет прохождения через элементы 1, 4 и 5 изменяет свою фазу и амплитуду, напряжение на первом входе дополнительного перемножителя 71можно записать в видеАг соз(вг 1+у г),Напряжение на втором входе перемно 5 жителя 2 записывается какА 1соз( вЛ +1).В этом случае на выходе ф НЧ 81 имеется напряжение- соз(в 1 - вг)1+ р 1 о г 1А 1 Ага на выходе перемножителя 91 -Аг А 1(соз(в 11+ р 1) соз(2 в г в 1)т20 Р 1+2 Ф)Поэтому на выходе сумматора 10 выделится сигналА А 1(в 11+Р ),25 отличающийся от входного лишь постоныммножителем амплитуды.Полученное напряжение подается навторой вход вычитателя 12, на его первыйвход поступает ШПС и узкополосная поме 30 хаА 1 соз(во+ р 1). Вычитатель 12 формирует на выходеразность напряжений, поступающий на оба З 5 его входа. Так как на один вход вычитателя12 поступает ШПС и узкополосная помеха, а на второй - только узкополосная помеха, при этом фазы узкополосных помех совпадают, то ШПС проходит на выход без иска жений, а помеха компенсируется.Приведенные соотношения показывают, что эа счет введения элементов 6-10 осуществляется автоматическая подстройка для компенсирующего напряжения. По кажем, что за счет введения элементов 6 - 1 Ообеспечивается и автоматическая регулировка амплитуды компенсирующего напряжения в кольце обратной связи.Действительно, различие амплитуд по мех, поступающих на входы вычитателя 12,приводит к увеличению амплитуды их разности А 1, т.е. к увеличению амплитуды помехи на входе перемножителей 71 и 7 г. т.е. к увеличению амплитуды на втором входе вы читателя 12. и т,д.Таким образом, в заявляемом устройстве обеспечивается автоматическая подстройка амплитуды и фазы помехи в кольце обратной связи, в то время как в прототипе2000659 Составитель В.ЧугаеваТехред М.Моргентал Редактор А. Купрякова Кооректор Е.Папп Тираж ПодписноеНПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская ндб., 4/5 Заказ 3081 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Гагарина, 101 противофазность помех и равенство их амплитуд на входах вычитателя 12 достигаются эа счет ручной регулировки фазы фазовращателя, входящего в состав вычитателя 12, и подбора коэффициента усиления 5 усилителя в процессе настройки схемы.Автоматическая подстройка обеспечивает большую точностью, чем фиксированная, что приводит к улучшению степени компенсации узкополосной помехи, т.е. к 10 повышению помехоустойчивости устройства.Формула изобретенияУстройство для приема широкополосных сигналов, содержащее последователь но соединенные вычитатель, первый перемножитель и фильтр, последовательно соединенные режекторный фильтр и второй перемножитель, другой вход которого соединен через элемент задержки с выходом 20 генератора копии сигнала, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности компенсации узкополосных помех, введены фаэовращатель на 90 О, дополнительные перемножители, фильтры нижних частиц, сум матор и дополнительные элементы задержки, при этом вход первого дополнительного перемножителя соединен с входом первоо дополнительного элемента задержки, выход которого соединен с первым входом вычитателя, второй вход которого соединен с выходом сумматора. входы которого соединены с выходами второго и третьего дополнительных перемножителей, первые входы которых соединены соответственно с выходами четвертого и пятого перемножителей через соответствующие фильтры нижних частот, первые входы четвертого и пятого дополнительных перемножителей соединены с выходом вычитателя, выход первого дополнительного перемножителя соединен с входом режекторного фильтра, а к другому входу первого дополнительного перемножителя подключен выход генератора копии сигнала, выход второго перемножителя соединен с другими входами второго и четвертого дополнительных перемножителей непосредственно и через фаэовращатель - с другими входами третьего и пятогодополнительных перемножителей, а к другому входу первого пере- множителя подключен выход генератора копии сигнала через второй дополнительный элемент задержки.