Устройство для сложения разнесенных широкополосных сигналов с компенсацией помех

СОКИ СОВЕТСКИХнссснссснапРЕСПУБЛИК 69 Н В 08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ К ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.:. 1 ЬР Ю М Ю Ю н свссвснсмв свидвсвссствн(56) 1.Финк Л.М. Теория передачидискретных сообщений. М., 1 Связь ф,1969, с. 475, рис, 7,7.2. Авторское свидетельство СССРВ 603131, кл. Н 04 В 7/08, 1976(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯРАЗНЕСЕННИХ ШИРОЕОПОЛОСНИХ СИГНАЛОВС КОМНЕНСАЦИЕЙ ПОМЕХ, содержащее Иветвей приема, выходы которых черезсумматор подключены к входу демодулятора, причем ветвь приема состоитиэ квадратурных каналов, каждый изкоторых выполнен в виде последовательно соединенных синхронного де"тектора, фильтра нижних частот(ФНЧ) и перемножителя, при этом выхо-ды деремножителей каждого квадратурного канала подключены к входам со.ответствующего дополнительного суввеатора, а на входе каждой ветви приема включен усилитель-преобразователь, выход которого непосредственноподключен к входу синхроинбго детектора квадратуриого канала и черезфазовращатель,к входу синхронногодетекторадругого квадратурного канала, другие входы синхронных детекторов объединены.с первым входомусилителя-преобразователя и соедине 80 1022320 А ны с выходом сумматора, о т л и ч а" ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения помехозащищенности устройст-. ва, в него введены блок компенсации, генератор псевдослучайной последовательности и и блоков формирования сигналов, выходы которых подключены к входам блока компенсации, а другой вход-соединен с выходом генератора .псевдослучайной последовательности, причем выходы блока компенсации подключены к втбрым входам усилителяяреобразователя каждой ветви приема, при этом выход соответствукщего демодулятора подключен к входу соответствующего блока формирования сигналов, другие входы которого соеди-иены с выходами ФНЧ каждой ветви приема.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок комден сации содержит два блока вычитания, гетеродин, выход которого подключенФ через первый смеситель к первомувходу первого блока вычитания, а через последовательно соединенные второй смеситель и перемножитель кпервому входу второго блока вычита"ния, при этом выход первого блока,.вычйтания подключен к первому входувторого перемножителя, причем объе"диненные вторые входы блоков вычитания, вторые объединенные входы двухперемножителей, вторые входы смесителей, выход второго перемножителяи выход второго блока вычитания яв"ляются соответственно входами ивыходами блока компенсации;,ции. 60 65 Изобретение относится к радиотехвике и может использоваться в устрой ствах разнесенного приема сигналов, подверженных амплитудным и фазовым замираниям,при воздействии помех.Известно устройство, использующее принцип фазирования 1 сигналов в ветвях разнесения и их когерентного сложения 1) .Данное устройство обеспечивает понижение порогового отношения сиг" нал/шум в приемнике, однако оно характеризуется низкой помехоэащищен" ностью при воздействии помех.Известно устройство для сложении разнесенных широкополосных сигналов с компенсацией помех, содержащее ветвей приема, выходи которых через сумматор подключены к входу демодулятора, причем ветвь приема состоит из квадратурных каналов, каждый иэ которых выполнен в виде последова" тельно соединенных синхронного детектора, фильтра нижних частот (ФНЧ) и перемножителя, при этом выхоцы перемножителя каждого квадратурного канала подключены к входам соответ". ствующего дополнительного сумматора, а на входе каждой ветви приема включен усилитель-преобразователь, выход которого непосредственно подключен к входу синхронного детектора квадратурного канала и через фазовращатель к входу синхронного детектора другого квадратурного канала, другие входысинхронных детекторов объединены с первым входом усилителя-преобразователя и соединены с выходом сумматора 2 .Однако известное устройство имеет низкую помехозащищенность и не обес" печивает понижение порогового уровня приема при воздействии помех.Цель изобретения -. повышение поме хоэащищенности.Указанная цель достигается тем, что в устройство для сложения разнесенных широкополосных сигналов с компенсацией помех, содержащее ветвей приема, выходы которыхчерез сумматор подключены к входу демодулятора, причем ветвь приема состоит иэ квадратурных каналов, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных синхронного детектора, фильтра нижних частот (ФНЧ) и перемножителя, при этом выходы перемножителей каждого квадратурного канала подключены к входам соответствующего дополнительного сумматора, а на входе каждой ветви приема вклю, чен усилитель-преобразователь, выход которого непосредственно подключен к входу сйнхронного детектора квадратурного канала и через фазовращатель к входу синхронного детектора другого квадратурного канала, другие входы синхронных детекторов объединены с первым входом усилителя- преобразователя и соединены с выходом сумматора, введены блок компенсации,генератор псевдослучайной последовательности и М блоков формированиясигналов, выходи которых подключенык входам блока, Компенсации, а другой,:вход соединен с выходом генераторапсевдослучайной последовательности,причем выходы блока компенсацииподключены к вторым входам усилителя-преобразователя каждой ветви приема, при этом выход соответствующегодемодулятора каждой ветви приемаподключен к входусоответствующегоблока формирования сигналов, другие входы которого соединены с выходами ФНЧ каждой ветви приема.При этом блок компенсации содер. - жит два блока вычитания, гетеродин, выход которого подключен через пер" вый смеситель к первому входу первого блока вычитания, а через последовательно соединенные второй смеси- тель и перемножитель к первому входу второго блока вычитания, причем выход первого блока, вычитания подключен к первому входу второго перемножителя, объединенные вторые входыблоков вычитания, вторые объединенные входы двух перемножителей, вторые входи смесителей, выход второгоперемножителя и выход второго блокавычитания являются соответственновходами и выходами блока компенса 3 На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство для сложения разнесенных широкополосных сигналов с компенсацией помех содержит И ветвей 1 при ема, каждая из которых состоит из синхронных детекторов 2, фильтров 3нижних частот (ФНЧ), перемножителей. 4, сумматора 5, усилителя-преобразо"вателя б, фазовращателя 7, а такжесумматор 8, демодулятор 9, генератор10 псевдослучайной последовательности (НСП), блок 11 компенсации, и Иблоков 12 формирования сигналов.Причем блок 11 компенсации содержит блоки 13 вычитания, перемножителя 14, смесителя 15 и гетеродин 16,а каждый из блоков 12 формированиясигналов содержит сумматор 17, синхронные детекторы 18, фазовращатель19 и частотно-модулированный генера тор (ЧИГ) 20.Устройство работает следующим образом.На вход устройства воздействует смесь широкополосного сигнала М Нс (Ъ 9Я ), узкополосной помехи 8 и 9 п фарп ф 5 еф С) и теплового шума пгдето,(,й - случайные параметры соответственно коэффициента1ослабления, фазы и параметра модуляции;а) - опорный сигнал кодовойпсевдослучайной последовательности,Принимаемый сигнал у(1) после усиления поступает на вход блока .11компенсации. Он состоит из двухветвей: ветви компенсации помехи.помехи осуществляется следующим образом,В блоке 13 вычитания, на первыйвход которого поступает аддитивнаясмесь сигнала, узкополосной помехии флуктуационного шума, а на второйвход - оценка узкополосной помехи8 п ( 9Й)осуществляетсякомпейсация помехи, в результате.чего на его выходе будет аддитивнаясмесь сигнала, остатка помехи иФфлуктуационного,шума у,(Ю -8 ( 0 р, ." Я). При совпадении кодовойя Упсевдослучайной последовательности,9 аложениой на,сигнал, с аналогичной последовательностью, вырабаты. ваемой в генераторе 10, в перемножителе 14 происходит снятие псевдослу-.чайной последовательности .с сигналаи перемножение остатка помехи с данной последовательностью. В результате виполненной операции происходитсвертка сигнала, в результате чегоон становится узкополосным, а остаток помехи, промодулированный псевдослучайной последовательностью,становится широкополосным. При этомизвестно, что в,каналах с замираниями, если база сигнала В50, помеху, промодулированную псевдослучайной последовательностью, можно аппроксимировать белым гауссовым шу-.мом. Таким образом, на входе ветвикомпенсации помехи будет присутство. вать узкополосный сигнал и шум сэквивалентной спектральной. плотностьмОюйости Ро Иэ =)о+ , где .Р - мощность остатка неском-.йценсированной помехи;В - база сигнала;. Ч =1/Т " информационная скоростьИпередачи, Т - длительность посылки сигнала;Б - спектральная плотностьомощности Флуктуационногошума п(И, поступающегона вход блока компенсации,Компенсация сигнала во второй вет ви блока 11 компенсации происходит в блоке 13 вычитания, на первый вход которого поступает аддитивная смесь у(М, а на второй вход посту-"пает с выхода перемножителя 14 блока компенсации оценка сигналаа 8 кс, У", Я, ) . Таким обРазом,на вйходе блока 13 вычитания будет5 аддитивная смесь остатка некомпенси-,рованного широкополосного сигнала,помехи и флуктуационного шума у -а 8",(Ю" . ф,ЯМ . Учитывая,что база сигнала В ) 50, остаток 10 нескомпенсированного вврокополосногосигнала. можно аппроксимировать белимгуассовым шумом. Таким образом, навходе ветви разнесенного приема помехи присутствует аддитивная смесь (5 узкополосной помехи и шумаАлгоритм обработки сигналов иформирования их оценочных значенийосуществляется в ветви 1 приема, всуьыаторе 5, демодуляторе 9 и блоке 20 12 Фор ир ванин н а Следуетотметить, что алгоритм формированияоценок сигнала отличается от алгоритма Формирования оценок помехи (Формируемым блоком 12) лишь тем, чтона оценку узкополосного сигнала8 (О, , Я, О, получаемую навыходе смесителя 15, накладываетсяв перемножителе 14 псевдослучайнаяпоследовательность, вырабатываемаягенератором 10 ПСП. Поэтому в дальнейшем рассмотрим только процессобработки сигнала.Аддитивная смесь узкополосногосигнала и шума с выхода ветви компенсации помехи блока 11 поступает на 35 усилитель-преобразователь 6, полосапропускания которого согласована сшириной спектра узкополосного сигнала. Оценка параметров сигнала производится в ветви 1 нриема, сумматоре 40 8 и демодуляторе 9. Лддитивная смесьузкополосного сигнала и ослабленнойусилителем-преобразователем 6 помехипоступает на входы демодуляторов 9,при этом на вход одного из них сигнал поступает через фазовращатель 7.В демодуляторах 9 осуществляется ю фазирование на основании опорногонапряжения с фазой, подаваемого иавторые входы синхронных детекторовс выхода сумматора 5; Выходы демодуляторов 9 соединены с входами ФНЧ 3,где осуществляется оценка коэффициента ослабления р . В перемножителях4 происходит перемножение принимаемого сигнала с оценочнывя значениями коэффициента ослабления, полученными в квадратурных ветвях, результирующие напряжения подаются насоответствующие входы сумматора 5.Сигналы с выходов ветвей 1 приема 60 подаются на соответствующие входысумматора 8. Ввиду некоррелироваиности замираний сигнала в. ветвях 1приема на выходе сумматора 8 результирующий сигнал будет незамирающим,Выходсумматора 8 соединен с входомдемодулятора 9, где осуществляется оценка параметра Я, .со вторыми вхо дами демодуляторов 9 и управляющим входом усилителя-преобразователя 6, где осуществляется регулировка: коэф; фициента усиления в соответствии с уровнем результирующего сигнала.Формирование оценки принимаемого сигнала осуществляется следующим образом.Модуляционным параметром Я", по" лучаемцм на выходе демодулятора 9, модулируется (частотно-модулируемый) гетеродин 16 (ЧИГ). Выходное напряжение генератора подается на входы синхронных детекторов 18, которые разделены фазовращателем 19 на Я/2. Детектирование происходит с учетом оценочных значений коэффициента ослабления, которые подаются с ФНЧ .3 квадратурных ветвей на вторые входи синхронных детекторов 2. Выходы синхронных детекторов 18 подсоединены к входам сумматора 17 3 Оценка сигнала с несущей частотой ЧИГ 20, йолучаемая на выходе сумматора 17; подается на вход смесителя 15, на второйвход которого поступает напряжениегетеродина 16, Частота гетеродина5 16 выбрана таким образом, чтобы навыходе смесителя 15 получить оценкуузкополосного сигнала с несущейчастотой, равной частоте узкополосного сигнала в ветви компенсации по 10 мехи блока 11. В перемножителе 14на оценку узкополосного сигналанакладывается псевдослучайная после,довательность, в результате чегополучаем оценку принимаемого широко 15 полосного сигнала, которая подаетсяна вход блока 13 вычитания,Таким образом предлагаемая схема,позволяет получить выигрыш в отношечнии сигнал 1,помеха как за счет применения вирокополосных сигналов, таки за счет компенсации помехи, чтоповьаает помехозащищенность устройства.Составитель Т. Колпикова;Техред В,далекорей Корректор С. Шекмар едактор Ю. Ков ППП атентф ф, г. Ужгород, ул. Проектная,Фи Заказ 4065/49 Тираж 67 ВНИИПИ ГосуД по делам 113035, Москва, Подписноеитета СССРоткрытийнаб., д. 4 рственного ком зобретений и 35, Раушская