Устройство компенсации помех

(088. 8)а, 1984, Р 12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к радиотехнике. 11 ель изобретения - увеличение отношения моцности частотномодулированного (1 п) полезного сигнала к моцности П-помехи на выходеустр-ва при наличии полезного сигна,801525920 ла на обоих входах устр-ва. Устр-вокомпенсации помех содержит ограничители 1 и 4, частотный демодулятор 2,вычитатель 3, фаэоврацатель 5, смесители 6 и 7, синхронные детекторы8 и 9, эл-ты дифференцирования 10 и11, выбеливаюгие Фильтры 12, 13 и14, перемножители 15, 16, 19 и 20,узкополосные усилители 17 и 18, сумматор 21 и опорный г-р 22. Пель достигается за счет практически полнойкомпенсации основного компонента искажений путем выбора достаточно большого коэф. усиления усилителей 17 и18, 1 ил.Изобретение относигс ., радиотехнике и может быть испоьэованов радиорелейных системах связи счастотной модуляцией (ЧМ)е когдаприем информации осуществляется подвум назаписимым каналам, в каждомиз которых, помимо полезного сигналадействует переходная радиог)омеха отдругого канала.Цель изобретения - увеличениеотношения мог 1 ности частотно-модулированного полезного сигнала к мощности частотно-модулированной помехи на выходе устройства при наличииполезного сигнала на обоих входахустройства.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройс гвакомпенсации помех.Устройство компенсации помех содержит первый ограничитель 1, частотный демодулятор 2 нычитатель 3,второй ограничитепь 4, фазовращатель5, первый 6 и второй У смесители,первый 8 и второй 9 синхронные де"текторы, первый 10 и вгорой 11 элементы дифференцирования первый 12)второй 13 и третий 14 ныбеливаюшиефильтры, третий 15 и четвертый 16перемножители, первый 17 и второй18 узкополосные усилители, первый19 и второй 20 перемножителие сумматор 21, опорный генератор 22,Устройство компенсации помехботает следук)ши ) образом.Сигналы, действующие на первом и втором входах естрсйства моут быть записаны в виде(Е):Ре Б, (е) ес, Бе (е) ехр( )Е),ееКе е,ехр(ЛЧа" г еЯге(Е).-Ре е,е +=Ке.) ехр(1 дог) (1)В (1) Б,(т)=ехр 1,)а;(г)1,где а (г.) - закон изменения фазы11-го сигнала (1=1,2),обусловленный полезнымсигналом, содержащимсяв ).-м Чг 1 сигнале;И =2 ю 1 . центральная частота спекОтра принимаемых П 1 сигналон;е,(е) А,(е)ее )(е)гдеюг(с) =1 а 1 пч, (е),т.е, представить напряжения У, вниде колебаний, модулированных поамплитуде и фазе, то, учитывая, чтоограничители 1 и 4 устраняют ампли"тудную модуляцию, напряжение на ихвыходах можно записать следующимобразом:(3) где Д а=а (ь)-а,(т) ДЯ Чг ЧПриближенные равенстна в (3)справедливы при условии, что 1,1и 11, которое на практике обычновыполняется. Сигнал, действующийна выходе демодулятора 2, в качествекоторого может использоваться какобычный частотный дискриминатор, таки любой следящий демодулятор, можетбыть записан в виде:15Ю = а ++ отношение амплитуд полезного и мешающего сигналов на г-м входе устройства;( - фаза г.-го сигнала на нтором входе устройства.Знаки Ке(Х) и 1 ш (Х) означают соотнетственно действительную и мнимую части комплексного числа Х. Если обозначитьОТметим, чтоЯ = --- = 1 с Е +(Зс /2)Ях 1 Еэ -г (5 дязпредставляет собой продукт искажений на выходе демодулятора 2, который существенно ухудшает отношение сигнал/помеха на его выходе. Наибольший вклад в эти искажения дает составляющая1 с, Е (С)=1 с(з 1 п о а,которая может быть скомпенсирована если используя напряжения И, (С) и У ) (1), действующие на выходах первого 1 и второго 4 ограничителей, сформировать ее копию, которую и следует подать с соответствующими весовыми коэффициентами в основной канал приема.Копия формируется на выходе сумматора 21 сложением квадратурных составляющих сигнала с весами, вносимыми в перемножителях 19 и 20,формирование копии происходит следующим образом. Сигнал с выхода ограничителя 4 смешивается с сигналом опорного генератора 22 в смесителе б, смешивается с выходным сигналом ограничителя 1 в смесителе 7 и поступает на синхронные детекторы 8 и 9. На синхронный детектор 8 подается опорное напряжение генератора 22 непосредственно, а на синхронный детектор 9 со сдвигом на 90 в фаэовращателе 5.В синхронных детекторах 8 и 9 формируются напряжения ч(с) и ч (С), которые с учетом формулы (2) могут быть записаны таким образом:( (ч ч (С)+ч (й) ч, чксоз(Да+Ц )+Д з 1 п(Д а+са). (5)Фгде ч (й) - сигнал комплексно-сопряженный сигналу ч(й), а приближенное равенство учитывает, что 1, и 1 г1. Если напряжения чи ч" (е) сложить с весами ч и юф, выбрав их равными ю+(еа )соа(Д(с, а(о 5 а,(6) 10 Производная этого напря)кения является копией продукта искажений 11 с,я(.) на выходе частотного демодулятора 2.15 Регулировка коэффициентов М и юв предложенном устройстве осуществляется автоматически следующим образом.На выходе вычитателя 3 действуетнапря)кение 20 оа (с) =а +(1 с Я (С) ч (С) соз Ц)(С) зз.п Ч( Я ,45 ч (1) =ягпЯг - (С)+соя г Я ( ) и, следовательно, а (е)=а, +Ь+юя 1 лЧ -50 - ю созЯ- (ч сояЧг + + ът з 1 п( ) Я (й)+(М /2) Я (1) . Если обозначить с. =11ып Ь а;55 Ес =Ь О соя да; а, = Ь 0 а глех Ы х 1 )5(ье)х (с-се)йе - реауле - тат фильтрации процесса х (с) Фиг.ьтром с переходной характеристикой Ь(Ф), то сигналы, действуюшие )(,э 25 Первое слагаемое в (7) являетсяпомехой для работы тех блоков устройства, которые на основе обработки сигнала, заключенного в скобки,формируют оценки коэффициентов ы и 30 ч . Спектр а, сосредоточен в низкочастотной области, а спектр составляющих Я ч и ч при больших ин 5дексах ЧИ занимает значительно болееширокую полосу частот. Режектируячастотные составляющие, мешающие оценке коэффициентов д и ч , можнозначительно повысить точность их определения. Пусть 1 ) - переходнаяхарактеристика фильтров 12-14, Обоз(40 начим Я (й)=соя Ь а. Тогда можно за- писатьпервых входах перемножителей 15 и 16, могут быть записаны соответственно:г, =сояЦ( Я (С)-вдпЧ( Я (С);(8)г соя 1 Я (с)+зз.пС Я,Эти напряжения,перемножаются с напряжением г - ао Ь О а пос- тупающим с выхода общего фильтра 14. В результате на выходе перемножителя 15 и 16 образуются напряженияг=г ( г =-с(+%7 г в 1 пЦ -+ы взп( ) (Я ) ядпЦ(+г1где г и г - широкополосные сос 7.тавляющие напряжения на выходе перемножителей 15 и 16.На выходах узкополосных усилителей 17 и 18 выделяются постоянные составляющие поступающих на их входы напряжений, а переменные составляющие подавляются. Если обоэначИть ч - средниу значения величин , Г ) и (Я,) (ч=(Г ) =(Е ) ),К коэффициент усиления узкополосных усилителей 17 и 18 и К =Кбчр - эффективный коэффициент усиления в цепи отрицательной обработки связи охватывающей вычитатель 3, то из выражения (9) можно записать1у =г, =-К, ч, (1 с, вм(,+Э );( Къ1+К эч =( --- )1 с, соя(,и Кэ1+К,Подставив (11) и (8), получимследующее выражение для напряжения,действующего на выходе устройства:а =а +( -- ) Е, (С)+о 1 с1+К,(12) Из формулы (12) следует, что,выбрав достаточно большой коэффициент усиления К (так чтобы К =р ф 1 О =Квч1), можно добиться практически полной компенсации основногокомпонента искажений на выходе устройства. Таким образом, на выходеустройства будет действовать напря жение о 1 с,Ца =а +( - ) с. (с.) .15(13) 20 формула изобретения Устройство компенсации помех, содержащее вычитатель, выход которогоявляется выходом устройства, первыйограничитель, сумматор, выход которого соединен с первым входом вычитателя, соединенные последовательно опорный генератор и первый смеситель, второй смеситель, первый и 30 второй синхронные детекторы, фазовращатель, выход которого соединенс входом опорного сигнала второгосинхронного детектора, первый и второй узкополосные усилители, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюувеличения отношения мощности час"тотно-модулированного полезного сигнала к мощности частотно-модулированной помехи на выходе устройства 40 при наличии полезного сигнала наобоих входах устройства, н него введены второй ограничитель, выход которого соединен с другим входом первого смесителя, частотный демодуля тор, вход которого соединен с первым входом второго смесителя и выходом первого ограничителя, а ныходсоединен с вторым входом нычитателя,перный перемножитель, первый входкоторого соединен с выходом первогосинхронного детектора, второй вход -с выходом первого узкополосного усилителя, а выход - с первым входомсумматора, второй перемножитель, первый вход которого соединен с выходом второго синхронного детектора,второй вход - с выходом второго узкополосного усилителя, а вь(ход - с вторым входом сумматора, соединенныеСоставитель Н.МельниковТехред М.Ходанич Корректор О.Кравцва Редактор Т.Лаэоренко Заказ 7246/56 Тирах 626 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретеНиям и открытиям прп ГЕНТ о(1 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г.уагород, ул. Гагарин15259 последовательно первый элемент лиА- фереццирования, вход которого соединен с выходом первого синхронного детектора, первый выбеливавщий фильтр и третий перемноаитель, выход кото 5 рого соединен с входом первого узкополосного усилителя, соединенные последовательно второй элемент дифференцирования, вход которого соединен с выходом второго синхронного детектора, второй выбеливающий фильтр и четвертый перемноаитель, выход которого соединен с входом второго узкополосного усилителя, третий выбеливающий 201 ОфильтрВхОд которого соединен с Вь- ходом устройства, а выход - с другими входами третьего и четвертого перемножителей, выход второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого смесителя, соединен с сигнальными входами первого и второго синхронных детекторов, выход опорного генератора соединен с входом фаэовращателя и входом опорного сиг" нала первого синхронного детектора, входы первого и второго ограничителей являются соответственно первым и вторым входами устройства.