Адаптивный компенсатор помех

(9 5 Н 04 В 1/ АТЕНТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР .(ГОСПАТЕНТ СССР) ЗОБР ПИСАНИ ЕН Я АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ.(57) Использование: радиотелокационные и связные систеизобретения: в адаптивномпомех в условиях отличия выции качества от квадратичнойгоритма обеспечивается соовыбором поискового шага алисковыми шагами, 1 ил./09 , Бюл, %13онов, В,М,Богачев, Ив и А.И.Морозова США йг 3881177, кл хника, радиомы, Сущность компенсаторе ходной функсходимость ал тветствующим горитма с поН.Блинов, 343 - .100,00 фИзобретение относится к радиотехникедешифратор 23, пороговые элементы 24,25, и может использоваться в радиолокацион- ключи 26, 27, генератор 28 поискового коленых и связных системах для выделения ши- бания.рокополосных и узкополосных сигналов с . Блок синхронного детектирования (фиг. произвольными законами амплитудной и 2) содержит узкополосный фильтр 1,синхфазовой модуляции на фоне коррелирован- ронный детектор 2, ключи 3, 5, усилитель 4, ных шумовых помех. схему НЕ 6.Цель изобретения - увеличение отноше- . Блок модуляции (фиг. 3) содержит ключи ния сигнал-помеха на выходе адаптивного 1 и 2, модулятор 3, схему НЕ 4. Селектор компенсатора; полярности импульсов (фиг. 4) содержит поНа фиг, 1 приведена структурная злект- роговый элемент 1, амплитудные детекторы рическая схема предлагаемого устройства; 2, 3, сумматоры 4, элемент 5 задержки.на фиг. 2. - схема блока синхронного детек- Адаптивный компенсатор помех содертирования; на фиг, 3 - схемаблока модуля- жит блок комплексного взвешивания 8, вход ции; нафиг,4 - схема селектора полярности которого соединен с вспомогательной анимпульсов, тенной, соединенные последовательно ос-:: Адаативный компенсатор помех(фиг, 1) новную антенну, первый сумматор 1, два содержит первый 1, второй 13 и третий 14 других входа которого соединены с выхода- сумматоры, первый 2 и второй 4 смесители, ми блока комплексного взвешивания 8, перпервый 3 и второй 5 полосовые фильтры, . вый смеситель 2, первый полосовой фильтр усилитель 6 с АРУ, генератор 7, блок 8 ком, выход которого является выходом адапплексного взвешивания, блоки 9 и 10 синх- тивного компенсатора, первый перемножиронного детектирования, интегрирующие тель 18, первый блок синхронизации 10, фильтры 11, 12, блоки 15, 16 модуляции, первый интегрирующий фильтр 12,первый перемножители 17, 18, фазовращатель 19. сумматор 14, выходом соединенный со втоселекторы 20, 21 полярности, схему И 22, рым входом блока комплексного взвешива- Фния 8, последовательно соединенные первый блок 15 модуляции, второй перемножитель 17, второй интегрирующий фильтр 11,второй сумматор 13, выходом соединенныйс третьим входом блока 8 комплексноговзвешивания, последовательно соединенные второй смеситель 4, второй полосовойфильтр 5, усилитель 6 с АРУ, второй блок 16омодуляции, фазовращатель на 90 19, выходом соединенный со вторым входом перво 1го перемножителя 18, последовательносоединенные схему И 22, дешифратор 23 игенератор 28 поискового колебания, первыйи второй выходы которого соединены соответственно через первый и второй ключи 13и 14 с вторыми входами второго и третьегосумматоров 13 и 14 и одновременно с третьими входами блоков синхронного детектирования 9 и 10 и третьими входами первогои второго блоков 15 и 16 модуляции, а также 2два пороговых элемента 24 и 25, входы которых соединены соответственно с первыми входами второго 13 и третьего 14сумматоров, а выходы - соответственно спервым и вторым входами дешифратора 23,два селектора 20 и 21 полярности импульсов, выходами соединенные с первым и вторым входами схемы И 22, а входами -соответственно со вторыми входами блокасинхронизации 9 и 10, и гетеродин 7, выхо дом соединенный со вторыми входами первого 2 и второго 4 смесителей. Причемвторой выход дешифратора соединен с уп равляющими входами ключей 26 и 27 и одновременно со вторыми входами 10 и 9блоков синхронизации и первыми входамисоответствующих блоков 15 и 16 модуляции,Второй вход второго перемножителя 17 соединен с выходом первого полосового фильтра 3,Каждый блок модуляции 15, 16 (фиг, 3)содержит первый и второй ключи 1 и 2, сигнальные входы которых являются вторымвходом блока модуляции, элемент НЕ 4, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа 1, а вход соединен суправляющим входом второго ключа 2 и является первым входом блока модуляции, и. модулятор 3, первый вход которого соединен с выходом второго ключа 2, второй входявляется третьим входом блока модуляции,а выход соединен с выходом первого ключаи является выходом блока модуляции.Каждый блок синхронного детектирования 9 и 10 (фиг. 2) содержит элемент НЕ б,соединенные последовательно узкополосный фильтр 1, синхронный детектор 2, другой вход которого является третьим входом,а выход - вторым выходом блока синхронного детектирования, и первый ключ 3, управляющий вход которого соединен с входом элемента НЕ 6 и является вторым входом блока синхронного детектирования,соединенные последовательно усилитель 4,5 вход которого соединен с входом узкополосного фильтра 1 и является первым входом блока синхронного детектирования. ивторой ключ 5, выход которого соединен свыходом первого ключа 3 и является первымО выходом блока синхронного детектирова, ния, а управляющий вход соединен с выходом элемента НЕ 6,Каждый селектор полярности импульсов 20 и 21 (фиг. 4) содержит соединенные15 последовательно первый амплитудный детектор 2, сумматор 4 и пороговый элемент 1,соединенные последовательно второй амплитудный детектор 3 и элемент задержки 5,выход которого соединен с другим входомО сумматора 4, при этом входы первого и второго амплитудных детекторов 2 и 3 и выходпорогового элемента 1 являются входом ивыходом селектора полярности соответственно.25 Устройство работает следующим образом,При отсутствии помех на входах антеннна выходах полосовых фильтров 3 и 5, выделяется колебание полезного сигнала Ис. Ли 30 нейный перенос спектра входного сигналана промежуточную частоту осуществляетсясмесителями 2 и 4 и генератором 7, Блокисинхронного детектирования 9 и 10 осуществляют приближенную оценку градиен 35 та средней мощности помехи Опом Если .2ФОпом1 где 1 - порог пороговыхэлементов 1 в селекторах импульсов 20 и21), то пороговые элементы 1 вырабатываютнапряжение. соответствующее состоянию40 логического "0", которое поступает на схемуИ 22, С выхода схемц И 22 сигнал логический "0" поступает на третий вход дешифратора 23. По этой команде дешифратор 23вырабатывает сигнал "логический нуль" на45 1-м и 2-м выходах, по которому откры,ваютсяключи 26, 27, ключ 2 в блоках модуляции 15,16, ключ 3 в блоках 9, 10 и ключ 1 в блоках15, 16, В этом случае от генератора 28 черезключи 26 и 27 поступает поисковое колебание а 1,2, которое складывается в сумматорах 13 и 14 с напряжением С 1 и С 2 отинтегрирующих фильтров 11 и 12. Коэффициент модуляции 3 % полного колебания а лежит в пределах 17,.55 При отсутствии помехи напряжение навыходах интегрирующих фильтров С 1 и С 2определяется только усредненным собственным шумом Рц по которому выбирается порог 0 пороговых элементов 24 и 25.(10) В процессе поиска глобального минимума (Яглоб) функционала Р(Я 1 Ю/г) выход ное напряжение синхронных детекторов 2 блоков 9, 10 имеет вид разнополярных импульсов разной амплитуды (при Ч Р ФО). В 5 случае если Ч Р(Ю/), пороговые элементы 1 блоков 20 и 21 вырабатывают сигнал "логическая единица", и "логический нуль", если. Ь Р . Процесс поиска глобального минимума останавливается, когда на обоих 10 выходах пороговых элементах 24 и 25 имеется логическая "1". а на выходе блока И 22 логический "0". Мощность помехи в этом случае на выходе сумматора 1 минимально определяется нескомпенсированным остат ком помехи ЬР 1, вызванным наложением поискового колебания а 1,г и разкоррелированностью помех между первым и вторым тактами приема:20Ьи,2 = О., + и 1 П 1 К 8) Возведя в квадрат и подставив (3) и (6) в.где ЬР 1 = Оп 1 р а 1,г,Ом - напряжение помехи во втором 30 тракте приема.Степень компенсации помех определяется выражением: которая тем выше, чем меньше остаток помехи на выходе сумматора 1 1 ЬОп,гдля исключения влияния поискового ко :лебания на степень компенсации помех на втором выходе дешифратора 23 вырабатывается сигнал "логическая единица", по которому происходит остановка режима поиска генератора 28, закрываются ключи 45 26 и 27, ключи 3 в блоках синхронного детектирования 9 и 10, ключи 1 в блоках 15 и 16 модуляции;Ъ результате происходит отключение поискового колебания а 1,г генератора 28 50 от вторых входов сумматоров 13 и 14 блоков 9 и 10, что приводит к равенству весовых коэффициентов ЧЧ и Сь а остаток ЬР = О.Таким образом, происходит преобразование алгоритма с поисковыми шагами в 55 алгоритм с корреляционной обратной связью, которую имел прототип. Весовые коэффициенты Ю/1,г для алгоритма с корреляционными обратными связями равны; ркО О 1 г(11)1+КО 12Выражение (11) отличается от (6) только отсутствием коэффициента модуляции р. Только при -+ 0 выражение (6) и (11)1крпрактически не отличаются друг от друга,Предложенное устройство имеет, по сравнению с прототипом, более высокую эффективность компенсации помех в условиях отличия выходной функции качества Р(Щ от квадратичной, При этом выигрыш по степени компенсации помех (коэффициенту подавления) Кп может достигать различной величины, определяемой характеристикой Р(Ю), а также расположением зон локальйых минимумов и седловин. Практически это значение лежит в пределах от 5 до 20 дБ. В качестве поисковых колебаний используются простейшие гармонические ортогональные колебания на частотах 1 - 100 кГц,Формула изобретения Адаптивный компенсатор помех, содержащий блок комплексного взвешивания, вход которогосоединен с вспомогательной антенйой, соединенные последовательно основную антенну, первый сумматор, два других входа которого соединены с выходами блока комплексного взвешивания, первый смеситель, первый полосовой фильтр, выход которого является выходом адаптивного компенсатора, и первый перемножитель, другой вход которого соединен с выходом фазовращателя на 900, второй пе-ремножитель, вход которого соединен с выходом адаптивного компенсатора первый и второй интегрирующие фильтры, соединенные последовательно второй смеситель, вход которого соединен с выходом вспомогательной антенны, и второй полосовой фильтр, другие входы первого и второго . смесителей соединены с выходом гетеро- дина, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения отношения сигнал - помеха на выходе адаптивного компенсатора, в негв введены первый и второй пороговый элементы, входы которых соединены с выходами первого и второго интегрирующих фильтров соответственно, дешифратор, первый и второй входы которого соединены с выходами первого и второго порогьвых элементов, генератор поисковых колебаний, управляющий вход которого соединен с первым выходом дешифратора, элемент И, выход которого соединен с третьим входом дешифратора, первый и второй селекторы полезности импульсов, выходы которых соединены с входами элемента И, усилитель с автоматической регулировкой усиления,вход которого соединен с выходом второго полосового фильтра, второй и третий сумматоры, выходы которых соединены с входами сигналов весового множителя блока комплексного взвешивания, а первые входы сое динены с выходами первого и второго интегрирующих фильтров соответственно, первый и второй ключи, выходы которых соединены с входами второго и третьего сумматоров соответственно, первый и вто рой блоки модуляции, первые входы которого соединены с вторым выходом дешифратора и управляющими входами первого и второго ключей, вторые входы соединены с выходом усилителя с автомати ческой регулировкой усиления, первый блок синхрОнного детектирования, первый выход которого соединен с входом первого интегрирующего фильтра, второй выход соединен с входом второго селектора поляр ности импульса, первый вход соединен свыходом второго перемножителя, второй вход соединен с вторым выходом дешифратора, а третий вход соединен с первым выходом генератора поисковых колебаний, 25 третьим входом первого блока модуляции и входом первого.ключа, второй блок синх ронного детектирования, первый выход которого соединен с входом второго интегрирующего фильтра, второй выход соеди нен с входом первого селектора полярности импульсов, первый вход соединен с выходом .первого перемножителя, второй вход соединен с вторым выходом дешифратора, а третий вход соединен с вторым выходом 35 генератора поисковых колебаний, третьим входом, второго блока модуляции и входом . второго ключа, выход первого блока модуляции соединен с другим входом второго перемножителя, а выход второго блока 40 модуляции соединен с входом фазовращателя на 90 О, каждый блок модуляции содержит первый и второй ключи, сигнальные входы которых являются вторым входом блока модуляции, элемент НЕ, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, а вход соединен с управляющим входом второго ключа и является первым входом блока модуляции, и модулятор, первый вход которого соединен с выходом второго ключа, второй вход является третьим входом блока модуляции, а выход соединен с выходом первого ключа и является выходом блока модуляции, каждый. блок синхронного детектирования содержит элемент НЕ, соединенные последовательно узкополосный фильтр, синхронный детектор, другой вход которого является третьим входом, а выход - вторым выходом блока синхронного детектирования и первый ключ, управляющий вход которого соединен с входом элемента НЕ и является вторым входом блока синхронного детектирования, соединенные последовательно усилитель. вход которого соединен с входом узкополосного фильтра и является первым входом блока синхронного детектирования, и второй ключ, выход которого соединен с выходом первого ключа и является первым выходом блока синхронного детектирования, а управляющий вход соединен с выходом элемента НЕ, каждый селектор полярности импульсов содержит соединенные последовательно первый амплитудный детектор, сумматор и пороговый элемент, соединенные последовательно второй амплитудный детектор и элемент задержки, выход которого соединен с другим входом сумматора, при этом входы первого и второго амплитудных детекторов и выход порогового элемента являются входом и выходом селектора полярности соответственно.1807570 еасоф аиачьсов 3 Составитель А.МорозоваТехред М.Моргентал . Коррект илпенко актор Т,Рожко каэ 1385 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб;, 4/5 ФПроизводственно-издательский кОмбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101