Линия связи

НИЕ ИЗОБРЕТ ОПИ ЛЬСТ(21) 4 (22) 2 0266/09 ем ороне - бловига, линиюкомпенсатоения помех и чза8 отис-врержки, п нног емник 70 подавл й с политехнич е-; лит ель граЗй итепь 11. фнал в видеиз которых р едавсигналносит. Полу ещен оти и часгналы один но друг прием ся. 3п 8,8)детельство4 В 1/10.Под ред,радио, 19 7 роне си одним и д еляют оп мен с уммисос о сд уютвляю г р едназна хнике св д го щи сям в блоке вига, они ния полезн обр ет ени нности в х ение узко слови л я мпульсных жит на пер ех рования о оне источник ающеиблокуммат вычитания их ла. 4 з.п. ф информации,го сдвига,астотно 4 и пер еменнотчик,ржи связи соции, блоки сдвига; с для пев услоИзобретениередачи дискретвиях помех. Цель иэобре на значе информ менног й ин орма зад ерж компен ки, передатчик аторы 8,9, бло усилитель-огра х помех помех,Комп тор 12, лит ели р емножи енсаторы 8, 9 сфаз овращатель14,15, интегратели 18,19. Блок 2 частотно-временного сдвига передающей стороны содержит сменои е авления по ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изоБ етениям и отнРытиямПРИ ГКНТ СССР(72) Е.К. Левин, и А,Г. Самойлов (53) 621.396.6 (О (56) Авторское св Ф 1007203, кл, НЗащита от поме мова М.В. М.: Сов (54) ЛИНИЯ СВЯЗИ (57) Изобретение и использования в т ения - повышение номе в условиях узкополос -оустоичив ости ых и импульсньНа фиг.1 пр лектрическая с иг.2 - то же, иг.3 - блок чапередающей с едставлена структурная хема линии связи; на коженсаторов; на стотно-временного сдвитороны; на фиг.4 - то ороны; на фиг,5 - блок;,1628206 рацию частотно-вреПосле этого сигналы Поскольку помеховыесмещены относительноо временной и частотно3 частотно-временногостраняются без поврежго сигнала, эа счет фонок помех в блоке 1 О ииз принимаемого сигналы, 5 ил. т источник 1 частотно-вретор 4, линию 5 6, приемник 7, к 10 подавления ничитель 11.одержат суммана 90 13, ус торы 16, 17, пе28206+ ч,цо,б удут п ер естр аока напряжение т равным нулю,0; ц ц +ц цс 5 16и второго 19 перемножителей (в точ -ках 13 и 14) напряжения г14; о С О с 1 г ое - Лпоскольку ц ц = 0 цг: цф д дЭти напряжения подаются на интег - раторы 16 й 17, а их выходные сигналы управляют коэффициентами усиления а 1, а 2 регулируемьж усилителей. Таким образом, значения с 11 и с 1 определяются Формулами За,- Ад.=цц +ац 1 д с с , о- А- =цц +Чц с 1 аг 2 Яс с 0огде А, А- суммарный коэффициентпередачи по соответствующей петле обратной связи,Интеграторы 16, 17 иваться до тех пор, п на их входах не стане При этом ц ц + с 1 цгИх можно объединить в один компФлексный коэффициент, описывая ц иЦ комплексными сигналами. В такомслуча е(В дальнейшем точку над обозначениями опустим, предполагая сигналыкомплексными) .Последняя формула описывает тот факт, что на выход компенсатора проходят только те составляющие сигнала ц , которые некоррелированы с сигналом ц,1.Рассмотрим работу блока 2 частотно-временного сдвига (Фиг.З) . Входной сигнал после прохождения смесителя 20 сдвигается вверх по частотной оси 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6на частоту Г . Далее в смесителе 21 он сдвигается вниз по частотной оси на частоту Г. Синусоидальные колебания частот Е и Гг вырабатываются первым 22 и вторым ".3 гетеродинами. Частоты Г 1 и "г удовлетворяют условиям- Г = ДЕ. Далее сигнал задерживаг.ется по времени в линии 24 задержки на величину Дс. Таким образом, после прохождения сигналом первого блока частотно-временного сдвига он приобретает требуемый сдвиг по частоте наЕ и по времени на Д.Рассмотрим работу блока 3 частотно-временного сдвига (фиг.4) .В нем также осуществляется сдвиг сигнала по частоте на ДГ и по времени на Д. Для этого сигнал пропускается через смеситель 25, где сдвигается вверх по частотной оси на частоту с помощью гетеродина 28, вырабатывающего напряжение с частотойДалее сигнал сдвигается вниз по частотной оси в четвертом смесителе на частоту Г 4, вырабатываемую частотно-управляемым гетер одином 28. После этого сигнал задерживается по времени на величину Ь 1 с помощью линии 27 задержки. Частоты Г и Г 4. должны удовлетворять условияю Д Г - й - Е.Схема блока 3 частотно-временного сдвига отличается от схемы блока 2 тем, что здесь присутствуют фазовый детектор 30 и фильтр 31. Эта цепочка служит для нейтрализации нестабильностей частоты гетеродинов 22, 23, 28. Из-эа нестабильностей частоты величина Д Г, обеспечиваемая на передающей стороне, может отличаться в небольших пределах от величины Д 1, обеспечиваемой на приемной стороне. В связи с этим частотно-управляемый гетеродин 28 может перестраиваться по частоте в небольших пределах (эти пределы определяются нестабильностью упомянутых трех гетеродинов) .Для подстройки используется известная схема фазовой автоподстройки частоты. Параметры фильтра 3 1 выбираются так, чтобы пропускать только медленные изменения, обусловленные нестабильностью. Сравнение производится с сигналом опорного входа. На опорном входе имеется сигнал Я + + Я. На сигнальном входе в точке 16 имеется вначале также сигнал Я 1 + Я г(в течение переходного процесса., по окончании составляющая Б в этом сигйнале пропадает). После линии 29 задержки в т. 17 имеется сигнал П(Б+ Б) = Б + Б. В сигналеС 7 С 7 С 7 5 П с сигналом Б + Б = Б + Б кор 7 релированы только составляющие Б По ним и будет осуществляться настройка частоты с точностью до фазы. Результаты взаимодействия остальных составляющик в фазовом детекторе будут достаточно высокочастотны, они через фильтр не пройдут и на генератор 29 не подействуют, Таким образом, на выходе блока 3 частотно-временного сдвига имеется сигнал, в котором составляющая Б синфазна и равна сосТчтавляющей Б в опорном сигнале (равенство обеспечивается единичным коэффициентом передачи по амплитуде сквозного тракта) . Присутствие помех не повлияет на подстройку, так как в точке 17 и в опорном сигнале по- меховые составляющие взаимно не коррелированы и результат сравнения их текущих фаз через фильтр 31 также не пройдет. Полоса фильтра 31 должна бьггь меньше ЬКТеперь рассмотрим работу блока подавления помеки, фиг,5. Сначала рассмотрим цепи обнаружения помек, Входной сигнал поступает на регулируемый усилитель 39, далее на амплитудный детектор 48, Напряжение35 фильтра 47 нижних частот управляет усилением регулируемого усилителя 39, обеспечивая средний уровень сигнала на его выходе постоянным. Описанное кольцо осуществляет автоматическую регулировку усиления (АРУ) Причем параметры ФНЧ подобраны таким образом, чтобы АРУ отслеживала относи- сительно медленные изменения амплитуды сигнала (например, за счет 45 замираний) и не срабатывала на быстгрые изменения огибающей при попадании импульсной помехи. Поскольку указанные виды модуляции в линии связи (ЧМ, ЧТ, ОФТ) предполагают постоянный уровень излучаемого полезного сигнала, то быстрые изменения нап-. ряжения на выходе амплитудного детектора 48 говорят о приходе импульсной помехи. Оны выделяются с помощью Фильтра 46 верхних частот и далее с55 помощью порогового блока 50 из них формируется управляющий видеоимпульс, совпадающий по времени с радиоимпульсом помехи на входе второго ключа 37. Чтобы выравнять различные задержки прохождения сигналом по двум разным цепям с входа ключа и до выхода по. рогового устройства на выходе приемника 7 (фиг.1), предназначена первая линия 5 задержки.Далее управляющий видеоимпульс задерживается в линии 45 задержки на время ДС и поступает на управляю щий вход ключа 36. Каждый из ключей 36, 37 закрывается при воздействии видеоимпульса на его управляющий вход. В открьггом состоянии ключи имеют единичный коэффициент передачи.Для обнаружения узкополосной помехи и определения ее местоположения на оси частот в полосе спектра полезного сигнала используется цепь из блока 40 управления, управляемого генератора 42, смесителя 43, узкополосного фильтра 44, амплитудного детектора 49, порогового блока 51 и элемента 41 памяти.Узкополосной считается помеха, мощность которой значительно превышает среднюю мощность полезного сигнала в этой узкой полосе. Блок 40 управления вырабатывает управляющее напряжение, которое циклически перестраивает частоту Г управляемогго генератора 42 так, чтобы она про ходила весь диапазон спектра частот полезного сигнала. В смесителе 43 спектр полезного сигнала сдвигается вниз на частоту Г, Далее сигнал проходит через узкополосный фильтр 44, амплитудный детектор 49 и пороговыи блок 51. Таким образом определяется уровень спектральных составляющик входного сигнала в узкой полосе, причем эта полоса проходит весь спектр входного сигнала, Если где-либо уровень составляющих в этой узкой полосе резко возрастает, второй пороговый блок зафиксирует это как присутствие узкополосной помехи.Сигнал об этом подается на элемент 4 1 памяти, на который также постоянно подается управляющее напряжение с блока 40 управления. В момент поступления сигналов порогового блока 51 это управляющее напряжение запомнится. Оно несет информацию о том, в какой области спектра сосредоточена узкополосная помеха.Управляющее напряжение с элемента памяти подается на. управляемые рещая Б 8 р 1 содержит помеху. В этом случае 1 го П 19,р 1 П 18,р 1 . Поскольку через фильтр 34 на этой частоте сигнал не проходит, .То 021 - П 19 П П,Пы: 2 П 9 Р, А в сигнале Б на частоте Ер помехи нет. Таким образом в выходном сигнале помеха на частоте Ер режектирована, а сам полезный сигнал не поврежден.Аналогично происходит и на частоте Ер,Формула изобретения 1. Линия связи, содержащая на передающей стороне источник информации и передатчик с антенной, а на приемной стороне приемник с антенной и линию задержки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности в условияхузкополосных и импульсных помех, внее на передающей стороне введены 25 последовательно соединенные блок частотно-временного сдвига и сумматор,выход которого подключен к входу передатчика, а второй вход сумматораобъединен с выходом источника информации и входом блока частотновременного сдвига, а на приемной стороне - первый и второй компенсаторы,блок частотно-временного сдвига, блокподавления помех и усилитель-ограничитель, причем объединенные сигнальные входы компенсаторов соединеныс выходом линии задержки, вход которой подключен к выходу приемника ипервому входу блока подавления по мех, выход которого через усилительограничитель соединен с опорным входом первого компенсатора, выход которого подключен к сигнальному входублока частотно-временного сдвига и 45 опорному входу второго компенсатора,выход которого соединен с вторым входом блока подавления помех и с опор-ным входом блока частотно-временногосдвига, выход которого соединен стретьим входом блока подавления помех,выход усилителя-ограничителя является информационным выходом линии связи.2. Линия связи по и1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что компенсаторы содержат сумматор, первый и второй регулируемые усилители, первыйи второй интеграторы, первый и второйперемножители и фазовращатель на 91628206 10 жекторные фильтры 34, 35 и включаетих таким образом, чтобы их полосы режекции Е Р и ЕР совпадали с положе 1нием узкополосной помехи в сигнале,проходящем через них. Причем Е Р5-Е = АЕ. Вне полосы режекции коэффиРхциент пропускания обоих режекторныхфильтров близок к единице.Если узкополосные помехи отсутст вуют во всей полосе полезного сигнала, то режекция не производится иих коэффициент передачи единичныйво всей полосе.РЯссмотрим процесс удЯления импульсной помехи.Пусть в какой-то момент временипомехи во входных сигналах 018,019(точках 18 и 19) отсутствуют. Тогдана выходе первого вычитателя 32 в 20точке 20 сигнал УО = П 9 - 018. Коэффициент, передачи режекторныхфильтров и ключей равен единице, поэтому на выходе второго вычитателя33 сигнал равен нулю. При этом на вы;ходе блока в целом сигнал Увы = 018 ++ 01 = 2 ПС, где БС - полезная составляющая.Пусть в сигня,е У 18 появилась импульсная помеха (С) (в сигнале Б 9ее нет, поскольку помехи в них сдвинуты на Ь Г) . Тогда ПОПервый ключ 36 закрыт, поэтому 01019 - Ю 18 . Ьыходнои сигнал при этомПвьу 1.118 + П 19 + П 21 20в сигнале Б,19 в этот момент временитолько полезная составляющаят.е. УВ 1,ц= 2 ПС. Аналогично, еслиимпульс помехи будет в точке 19. Тогда ключ 2 закрыт, 021 = -П 2 о= П 18(9 Пеыу 2 "18 = 2 БС, так как в УМпомехи в этот момент нет, и поскольку в сигналЯх П,18 и 019 полезныесоставляющие равны и синфазны. Таким образом удаляется импульснаяпомеха.Рассмотрим процесс удаления узкополосной помехи. Пусть в сигнале 08она присутствует на частоте Ед 1, всигнале Б 1 - на частоте Е , Ер- -Е р = ЬЕ . При этом первый режекторПный фильтр 34 настроен на частотувторой 35 - на частоту Ел, ОбаП фключа открыты, Вне частот Ер и Ерсоставляющие сигналов проходят (какрассмотрено выше) без изменений исуммируются в третьем сумматоре 38.Рассмотрим составляющие на частоте Е р - 1318, р 1 Б 1,р. Составляю11 1 90, причем выходом компенсатора яв ляется выход сумматора, сигнальным входом компенсатора - один вход сумматора, а опорным входом компенсатора - объединенные входы втор ог о перемножителя и второго регулируемого усилителя и вход фазовращателя на 90, выход которого соединен с входа 9ми первого перемножителя и первогорегулируемого усилителя, выходы первого и второго перемножителей соответственно через первый и второй интеграторы подключены к другим входам первого и второго регулируемых усилителей, а выходы регулируемых усилителей соединены соответственно с другими входами сумматора, его выход соединен с другими входами первого и второго перемножителей.3, Линия связи по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что блок частотно- временного сдвига передающей стороны содержит последовательно соединенные первый и второй смесители и линию задержки, а также первый и второй гетеродины, причем входом блока частот но - вр еменног о сдвига явля ется вход первого смесителя, а выходом -выход линии задержки, выходы первого и второго гетеродинов подключены к другим входам соответственно первого и второго смесителей.4. Линия связи по п.2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что блок частотно-временного сдвига приемной стороны содержит последовательно соединенные первый смеситель, второй смеситель, линию задержки, фазовый детектор, фильтр нижних частот и генератор, управляемый напряжением, подключенный выходом к второму входувторого смесителя, и гетеродин, подключенный выходом к второму входупервого смесителя, сигнальным иопорным входами блока являются соответственно первый вход первогосмесителя и второй вход фазовогодетектора, а выходом блока - вы.ход линии задержки.5. Линия связи по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что блок по 628206 12давления помех содержит первый ивторой вычитатели, первый и второйуправляемые режекторные фильтры, первый и второй ключи, сумматор и регулируемый усилитель, первый и второйамплитудные детекторы, первый и второй пороговые блоки, управляемыйгенератор, блок управления, узкополосный фильтр, смеситель, элементпамяти, фильтр верхних частот, фильтрнижних частот и линию задержки, при -чем первым и вторым входами блокаподавления помех являются соответственно первый и второй входы первоговычитателя и соединенные также спервым и вторым входами сумматора,выход которого является выходом блока подавления помехи, а третий вход 3) к выходу второго вычитателя, выходпервого вычитателя подключен к сигнальным входам первого и второгоуправляемых режекторных фильтров,их выходы - к сигнальным входам пер 25 вого и второго ключей, а выходы первого и второго ключей соответственно - к первому и второму входамвторого вычитателя, третьим входомблока подавления помех является вход 30 ргулируемого усилителя, выход которого подключен к входам первого амплитудного детектора и смесителя, выход первого амплитудного детекторачерез фильтр нижних частот соединенс другим входом регулируемого усилителя, а через последовательно соединенные фильтр верхних частот и первый пороговый блок - с входом линиизадержки, выход и вход линии задерж"ки подключены к управляющим входампервого и второго ключей, выход блока управления соединен с входом элемента памяти и через управляемый генератор - с другим входом смесителя,его выход через последовательно еоединенные узкополосный фильтр, второйамплитудный детектор и второй пороговвй блок подключен к другому входуэлемента памяти, выходы элемента памяти седиеы с управляющи водаипервого и второго управляемых режекторных фильтров.1628 20 б оставител КоРРектоР О, Кравцо Заказ 3 Тираж 38 одписн и ГКНТ СССР НИИПИ кий комбинат "Патент", г, Уж Редактор О, Спесив осударственно 11303роиэводственко-иэд В, Богачевлийнык комитета по изобретениям Иосква, Ж, Раушская на открытия д. 4/5 ул. Гагарина, 101