Устройство подавления шумов

(54) (57) УСпо авт.св,щ е е с я щения часто между выход и входом пе ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР(71) Рижский Красноэнаменнтут инженеров гражданскойим.Ленинского комсомола(56) 1. Авторское свидетелйф 711691, кл, Й 04 В 1/1 О ТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ ШУМОВй 711691, о т л и ч а ютем, что, с целью уменьтц ложных переключений,ом усилителя-ограничителярвого счетчика включены последовательно компаратор и первыйформирователь импульсов, между выходом формирователя модуля сигналаи другим входом усилителя постоянного тока включены последовательно формирователь опорного напряжения и аттенюатор, между выходом третьегодешифратора и установочным входомвторого счетчика включен элемент И,между другим входом которого и выходами второго счетчика включеныпоследовательно- элемент ИЛИ, другой вход которого соединен с выходам триггера Ямидта, дополнительный триггер и дополнительнцй дешифратор, а между выходом второго дешифратора и другим входом дополнительного триггера включен второйформирователь импульсов.1050123 35 Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано как. устрой ст во, позволяющее повысит ьэффективность использования каналовсвязи в статистических системах 5передачи информации, в качестве основного узла систем контроля за состоянием канала без перерыва дейст: вия связи, как шумозащитное устройство в каналах связи при приеме речевой информации,По основному авт.св. Р 711691 известно устройство подавления шумов,содержащее параллельно соединенные,по входу усилитель-ограничитель и 15ключ, управляющий вход которого подключен к выходу триггера, а такжегенератор импульсов, первый и второйсчетчики, между выходом усилителяограничителя- и входом первого счет" 20цика включены последовательно Формирователь модуля сигнала, усилительпостоянного тока и триггер Шмидта,между выходами первого счетчика ипервым входом триггера включен первый дешифратор, между выходами второго счетчика и установочным входомпервого счетчика включен второй дешифратор, между выходом генератораимпульсов и входом второго счетчика включен элемент И-НЕ, второй, вход которого подключен к выходутриггера Шмидта, между выходами первого счетчика и установочным входомвторого счетчика включен третийдешифратор, при этом выход второго дешифратора подключен также к второму входу триггера 1 1.Недостатком известного устройства является наличие внешних узкополосных помех, уменьшающих эффек"тивность применения устройства подавления шумов, так как значительноувеличивается частота ложных пере"ключений.451Целью изобретения является уменьшение частоты ложных переключений,Для этого в устройстве подавленияшумов между выходом усилителя-ограничителя и входом первого счетчика 50включены последовательно компаратори первый Формирователь импульсов,между выходом Формирователя модулясигнала и другим входом усилителяпостоянного тока включены последовательно Формирователь опорного на"пряжения и аттенюатор, между выходом третьего дешифратора и установочным входом второго счетчика включенэлемент И, между другим входом которого и выходами второго счетчикавключены последовательно элементИЛИ, другой вход которого соединенс выходом триггера Шмидта, дополнительный триггер и дополнительныйдешифратор, а между выходом второгодешифратора и другим входом дополнительного триггера включен второйформирователь импульсов,На чертеже представлена структурная электрическая схема устройстваподавления шумов.Устройство содержит соединенныепараллельно по входу усилитель-ограничитель 1 и ключ 2, управляющийвход которого подключен к выходупервого триггера 3. Между усилителем-ограничителем 1 и входом первогосчетчика 4 включены последовательнокомпаратор 5 и первый Формировательимпульсов 6, Между выходом усилителяограничителя 1 и входом элементаИ-НЕ 7 включены Формирователь модуля сигнала 8, усилитель постоянноготока 9 (УПТ ), триггер Шмидта 10,формирователь опорного напряжения 11и аттенюатор 12, при этом Формирователь опорного напряженияи аттенюатор 12 включены последова-тельно между выходами Формирователямодуля сигнала 8 и вторым входомУПТ 9 и выход триггера Шмидта 10 подключается также к второму входу элемента ИЛИ 13. Между выходами первогосчетчика 4 и первым входом триггера3 включен первый дешифратор 14, междувыходами второго счетчика 15 и установочным входном первого счетчика 4включен второй дешифратор 1 Ь, приэтом выход второго дешифратора 16подключен также.- к второму входутриггера 3 и к входу второго Формирователя импульсов устройства 17,Междувыходом генератора импульсов (ГТИ )18 и входом второго счетчика15 включен элемент И" НЕ 7, второй вход которого подключен квыходу триггера Шмидта 10, между выходами первого счетчика 4 и установочным входом второго счетчика15 включены последовательно третийдешифратор 19 и элемент И 20, второйвход которого подключен к выходу элемента ИЛИ 13, между выходом второгодешифратора 16 и первым входом элемента ИЛИ 13 включены последовательновторой формирователь импульсов 17,3 10012 который подключается к входу дополнительного триггера 21, при этом между выходами второго счетчика 15 и другим входом дополнительного триггера 21 включен дополнительный дешифратор 22,Первоначально формируется модуль входного сигнала с помощью усилителя-ограничителя 1 и Формирователя модуля сигнала 8, а также короткие 10 импульсы, соответствующие моментам перехода входного сигнала через нуль в положительном направлении с по- мощью компаратора." и первого формирователя импульсов 6, . 15Устройство Формирования опорного напряжения 11 Формирует сигнал, пропорциональнойэффективному значению входного напряжения стационарного процесса: 20 3 4тудно-манипулированный сигнал, слу" чайные стационарные помехи,Если на входе устройства действует нестационарный случайный процесс и если скорость изменения (рв(с) превышает скорость увеличения опорного напряжения, то справедливо следующее неравенство К ярко выраженным нестационарным процессам относится телефойный сигнал.Относительный уровень срабатывания триггера Шмидта 10 определяется соответственно для стационарных и нестационарных входных .процессов . следующими выражениями0 =Кб ОПгде б - эффективное значение входного напряжения стационарного процесса;Ккоэффициент пропорциональ"ности, определяемый положейием аттенюатора 12.. Постоянная времени устройства формирования опорного напряжения 1130 имеет различное значение на заряд и разряд, а именно 7T, Опорное напряжение задает уровень срабатывания триггера Шмидта 10, Это достигается тем, что сигнал на выходе 35 УПТ 9 пропорционален разности напря" жений, действующих на его входах. При уменьшении эффективного значе"40 . ния сигнала на входе устройства опор" ное напряжение отслеживает эти умень", щения практически без запаздывания, что определяется малой постоянной времени на разряд. При увеличении эффективного значения на входе устройства опорное напряжение отслеживает эти изменения со знацительнымзапаздыванием порядка 1-3 с, Следова"тельно, если на входе устройства .действует стационарный процесс,который характеризуется постояннымзначением б, то опорное напряжение будет действительно определятьсявыражением 1 ). К процессам с Д х -= сопз 1 можно отнести Флюктуационную помеху, периодическую сосредоточенную помеху, незамирающийцастотно-манипулированный или амплиц" = - =К;опустЬХ1. ",у. н.ст(1)ЬХТак какНа выходе триггера Шмидта 10 Формируются импульсы прямоугольной формы, длительность которых соответствует длительности превышения напряжением, поступающим на первый вход УПТ 9, уровня сигнала, поступающего на второй вход .УПТ 9. Данные импульсы с выхода триггера Шиидта 10 поступают на вход элемента И-НЕв схему измерения длительностей на заданном интервале наблюдения. Так как справедливо неравенство 15 ), то длительность импульсов, .действующих на выходе триггера Шмидта 10, будет значительно меньше при воздействии на входе стационарных процессов,цеи нестационарных. Таким образом, стационарность используется в качестве дополнительного признака для различения телефонных сигналов и Флюктуационных или узкополосных стационарных помех. Введение аттенюатора 12 позволяет изменять относительный уровень срабатывания триггера Шмидта 1 О и, тем самым, адаптировать: устройство подавления шумов к разлиц 1050123ным телефонным каналам или приемным устройствам с различными статистическими характеристиками шумовых процессов.С помощью элемента И 20, второго счетчи ка 15, ГТИ 18, второго 16 и дополнительного 22 дешифраторов про изводится измерение длительностей . импульсов; действующих на выходе триггера Шмидта 10 в двух режимах измерения: в первом режиме - режиме измерения длительности одного импуль. са; во втором режиме - режиме измерения суммарной длительности импульсов, поступающих на вход элемента И-НЕ 7 на интервале наблюдения, равном бч интервалам между нулями входного процесса, Переключение иэ одного режима в другой осуществляется с помощью второго формирователя импульсов 17 дополнительного триггера 21 и элемента ИЛИ 13,Введение двух режимов измерения позволяет реализовать двухэтапную процедуру обнаружения телефонного сигнала, которая обеспечивает эффективную работу подавителя шумов при воздействии на его входе телеграфных сигналов со стационарной или нестационарной огибающей. 10 20 25 30 Таким образом, для различенияузкополосных помех от телеграфныхсигналов и флюктуационных шумов исТелеграфные частотно-манипулированные сигналы или узкополосные сосредоточенные по частоте помехи характеризуются малым разбросом (малойдисперсией 6,-длительностей им 2 35пульсов, действующих на выходе триггера Шмидта 10, Шум и телефонныесигналы характеризуются значительнобольшей дисперсией длительности им 40пульсов, Это означает, что при действии шума, телефонного сигнала илиих смеси с большей вероятностью вазможно появление импульсов, длительность которых превышает длительность45выбросов на выходе триггера Шмидта10, которые имеют место при воздействии на входе устройства подавленияшумов сосредоточенных помех, телеграфных сигналов, Следует также учесть, что при воздействии стационарных узкополосных помех длительность импульсов на выходе триггера1 имирта.10 будет уменьшаться за счетрегулируемого уровня срабатывания,пользуется различие в дисперсии выбросов этих процессов,Двухэтапная процедура анализа осуществляется следующим образом. Напервом этапе осуществляется измерение длительности одного импульса,Дополнительный триггер 2 1 находитсяв нулевом состоянии, импульсы с триггера Шмидта 10 проходят через элементИЛИ 13 и элемент И 20 на установочный вход второго счетчика 15, таккак на втором входе элемента ИЛИ13 действует нулевое напряжение, ана первом входе элемента И-НЕ 7 положительный потенциал, В результате второй счетчик 15 устанавливаетсяв начальное состояние в паузах междуимпульсами, поступающими с выходатриггера Шмидта 1 О, Одновременнос выхода триггера Шмидта 1 О импульсыпоступают на элемент И-НЕ 7, навторой вход которого поступают импульсы от ГТИ 18, На интервале действияимпульса вторым счетчиком 15 осуществляется подсчет импульсов,поступающих с выхода элемента И-НЕ 7,Если длительность импульса не превышает заданного значения, то повторяется измерение длительности последующих имульсов и входной процесс отождествляется с телеграфными сигналами или сосредоточенной помехой, Если длительность отдельного импульса превышает заданное значение, то на выходе дополнительного дешифратора 22 выдается сигнал нулевое напряжение ,переводящий дополнительный триггер 2.1 в единичное состояние. В этом случае установка второго счетчика 15 в единичное сос-. тояние может осуществляться сигналами, поступающими с третьего дешифратора 19. Таким образом, осуществляет.ся переход на второй режимизмерений ( второй этап обнаружения ), Превышение длительности одного импульса заданного значения классифицируется как наличие на входе устройства или телефонного сигнала или флюктуационного шумового процесса, На втором этапе анализа осуществляется различение телефонного сигнала на фоне флюктуационной помехи, Марой этап характеризуется значительно большей достоверностью обнаружения, чем первый. На втором этапе обнаружения суммарная длительность импульсов, поступающих с выхода тригеда к Патай 63/57 ТирНИИПИ Госбдарстпо делам и 13035, Москва,Зак ж 677енного кообретений35, Раба Подписно тета СССоткрыти ая наб.,тита ите таитти ааатитеите т аа еиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гера Шмидта 10 на интервале наблюдения, определяемом 64 интерваламимежду нулями входного процесса, может быть больше или меньше заданногопорога. Если она меньше, то процессизмерения продолжается на следующеминтервале наблюдения. Если она больше, то на выходе второго дешифратора16 появляется сигнал, который переводит триггер 3 в другое состояниеи ключом 2 осуществляется коммутация телефонного канала, т.е, происходит обнаружение телефонного сигна"ла. С другой стороны в этот моментзаканчивается двухэтапная процедураанализа. Поэтому происходит. переход 0123 8в первый режим измерений, С этойцелью сигнал с выхода второго дешифратора 16 поступает на второйформирователь импбльсов 17. В момент 5 окончания сигнала на его входе и наего выходе появляется короткий импульс, который переводит дополнительный триггер 2 1 в нулевое состояние, Следбет отметить, что сигнал свыхода второго дешифратора 16 постуйает также на установочный вход первого счетчика 4 и в моменты обнаружения телефонного. сигнала осбщестивляется сброс первого счетчика 4, 15 , Обнаружение паузы производитсятакже, как и в основном изобретении.