Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ ПОМЕХ - Патент РФ 2138119
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ ПОМЕХ
УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ ПОМЕХ

УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ ПОМЕХ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Устройство подавления помех может быть использовано в системах связи с широкополосными сигналами. При поступлении на вход устройства смеси полезного сигнала Uc и помехи Uп, в которой Uп>>Uc в результате работы АРУ по помехе на опорный вход синхронно-фазового фильтра (СФФ) подается помеха постоянной амплитуды, формируя на выходе СФФ, на сигнальный вход которого подается напряжение с выхода вычитателя, оценку помехи. Оценка помехи, пройдя второй усилитель, поступает на один из входов вычитателя, подавляя помеху в смеси полезного сигнала, и помехи, поступающей на другой вход вычитателя. В результате работы анализатора, который выносит решение, на каком из его входов, подключенных соответственно к выходу вычитателя и входу устройства, полезный сигнал гораздо больше сигнала помехи, на выход устройства проходит сигнал с выхода вычитателя. При поступлении на вход смеси полезного сигнала и помехи, в которой Uc>>Uп, на выход устройства проходит сигнал c входа устройства. Технический результат заключается в повышении помехоустойчивости. 3 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2138119
Класс(ы) патента: H04B1/10
Номер заявки: 95119978/09
Дата подачи заявки: 27.11.1995
Дата публикации: 20.09.1999
Заявитель(и): Самсунг Электроникс Ко., Лтд. (KR)
Автор(ы): Волошин Л.А.(RU); Гришкин Ю.И.(RU); Чугаева В.И.(RU)
Патентообладатель(и): Самсунг Электроникс Ко., Лтд. (KR)
Описание изобретения: Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в системах связи с широкополосными сигналами.
Известно многоканальное устройство защиты от узкополосных помех (см. О. Ф. Бокк "Оптимальные характеристики фильтров БЗ от сосредоточенных по спектру помех", "Техника средств связи", серия ТРС, 1987, вып.4, стр,81), в котором борьба с узкополосными помехами ведется методом стирания каналов, пораженных помехами.
Недостатком этого устройства является аппаратурная сложность, возрастающая с увеличением базы ШПС, а также невозможность его включения на выходе приемника, обусловленная необходимостью использования в нем фильтров высокого порядка в тракте прохождения сигнала. При использовании таких устройств входной тракт приемника остается незащищенным от узкополосной помехи.
Известны также автокомпенсаторы узкополосных помех, описанные в а.с. NN 438126, 1095419, 734681 СССР, недостатком которых является низкая помехоустойчивость к узкополосным помехам.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство по а.с. 1338078, структурная схема которого представлена на фиг. 1, где обозначено:
1 - перемножитель,
2 - генератор копии сигнала (ГКС),
3 - интегратор,
4 - ключ сброса,
5 - схема сравнения с порогом,
6 - формирователь порога,
7 - режекторный фильтр,
8 - дополнительный перемножитель,
9 - вычитающее устройство,
10 - элемент задержки,
11 - усилитель с регулируемым коэффициентом усиления.
Устройство-прототип содержит последовательно соединенные вычитающее устройство 9, перемножитель 1, интегратор 3, ключ сброса 4, схему сравнения с порогом 5, второй вход которой соединен с выходом формирователя порога 6. Один выход ГКС 2 одновременно соединен с перемножителем 1 и через элемент 10 - с дополнительным перемножителем 8, выход которого через усилитель 11 соединен с другим входом вычитающего устройства 9. Другой выход ГКС соединен с одним из входов ключа сброса 4. Общая точка выхода перемножителя 1 и входа интегратора 3 через режекторный фильтр 7 соединена с одним из входов дополнительного перемножителя 8. Вход вычитающего устройства является входом всего устройства.
Работает устройство-прототип следующим образом.
Входной сигнал, представляющий собой смесь полезного широкополосного сигнала и помех, поступает на вход вычитателя 9, где у него вычитается сигнал, сформированный в кольце обратной связи и поступающий с выхода усилителя 11. С выхода вычитателя 9 сигнал поступает на перемножитель 1, где перемножается с опорным сигналом, формируемым ГКС 2. Результат перемножения накапливается в интеграторе 3 и через ключ 4, управляемый ГКС 2, подается на блок сравнения 5, где сравнивается с пороговым сигналом, сформированным в формирователе 6.
Одновременно сигнал с выхода перемножителя 1 поступает в кольцо обратной связи, содержащее режекторный фильтр 7, перемножитель 8 и усилитель с регулируемым коэффициентом усиления 11. В результате перемножения с копией сигнала полезный сигнал (ШПС) на выходе перемножителя 1 сворачивается в узкополосный сигнал, а узкополосные помехи превращаются в широкополосные помехи с базой Б, равной базе полезного ШПС. В режекторном фильтре 7 режектируется свернутый полезный сигнал и часть спектра помех, подпадающего в его полосу.
Таким образом, на выход режекторного фильтра 7 полезный сигнал не проходит. С выхода режекторного фильтра 7 помехи поступают на перемножитель 8, где путем перемножения с той же копией сигнала, задержанной в элементе задержки 10 на величину задержки τ, равную задержке помех в режекторном фильтре 7, сворачивается в узкополосные помехи, т.е. приводятся к своему первоначальному виду. С выхода перемножителя 8 помехи через усилитель 11 подаются на выход вычитателя 9. На первом входе вычитателя 9 присутствует полезный сигнал и помехи, а на втором его входе - только помехи. В вычитателе 9 обеспечивается противофазность сигналов, поступающих на его входы. В процессе настройки коэффициент усиления усилителя 11 выбирается таким, чтобы обеспечивалось равенство амплитуд сигналов на его выходе. Поскольку полезный сигнал поступает только на первый вход вычитателя 9, а помехи как на первый, так и на второй входы, то сигнал на его выход проходит без искажений, а помехи компенсируются.
Недостатком устройства-прототипа является низкая помехоустойчивость к узкополосным помехам.
Для устранения указанного недостатка в устройство, содержащее элемент задержки и последовательно соединенные усилитель и вычитатель, введены второй усилитель, синхронно-фазовый фильтр (СФФ), анализатор, коммутатор и детектор АРУ. При этом входы элемента задержки, второго усилителя и одного из входов анализатора объединены и являются входом всего устройства. Выход второго усилителя соединен одновременно с соответствующим входом коммутатора, через СФФ - со входом первого усилителя и через детектор АРУ - с другим входом второго усилителя. Выход элемента задержки соединен с одним из входов вычитателя, выход которого одновременно соединен с соответствующими входами СФФ, анализатора и коммутатора. Выход анализатора соединен с одним из входов коммутатора, выход которого является выходом всего устройства.
Структурная схема заявляемого устройства приведена на фиг. 2, где обозначено:
1 - синхронно-фазовый фильтр (СФФ);
2 - первый усилитель;
3 - вычитатель,
4 - элемент задержки;
5 - анализатор;
6 - коммутатор;
7 - второй усилитель;
8 - детектор АРУ.
Заявляемое устройство содержит последовательно соединенные элемент задержки 4, вычитатель 3, анализатор 5 и коммутатор 6, другой вход которого соединен с выходом вычитателя 3, а выход коммутатора 6 является выходом всего устройства. Выход усилителя 7 через последовательно соединенные СФФ 1, первый усилитель 2 соединен с другим входом вычитателя 3. Кроме того, выход усилителя 7 соединен с соответствующим входом коммутатора 6 и через детектор АРУ 8 - с другим входом усилителя 7. Входы элемента задержки 4, второго усилителя 7 и другой вход анализатора 5 объединены и являются входом всего устройства. Выход вычитателя 3 соединен с одним из входов СФФ 1.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Входная смесь, содержащая полезный сигнал и помеху, подается на первый вход вычитателя 3 через элемент задержки 4, а на второй вход - через последовательно соединенные усилитель 7, охваченный АРУ (блок 8), СФФ 1 и усилитель 2.
При Uп>Uс АРУ будет работать по помехе. В этом случае помеха постоянной амплитуды Uo подается на опорный вход СФФ 1, на сигнальный вход которого подается напряжение ΔUп с выхода вычитателя 3.
На выходе СФФ 1 формируется оценка помехи вида:

(см. монографию В.И. Свистова "Радиолокационные системы и их обработка", Москва, "Сов.радио", 1977 г., стр. 124).
После изменения коэффициента передачи в усилителе 2 оценка помехи поступает на второй вход вычитателя 3, где компенсирует помеху, поступающую на его первый вход.
Сигнал подается на опорный вход СФФ 1, ослабленный в усилителе 7 за счет действия АРУ по помехе, его уровень на втором входе вычитателя 3 будет значительно меньше, чем на первом входе вычитателя 3, в результате чего сигнал проходит на выход вычитателя 3 практически без искажения, а помеха подавляется.
Таким образом, если на выходе усилителя 7 Uп>>Uс, то на выходе вычитателя 3 Uс>>Uп.
Если на входе устройства Uс>>Uп, то на выходе вычитателя 3 сигнал будет подавлен. Анализатор 5 выносит решение о том, где выполняется условие Uс>>Uп, и подключает с помощью коммутатора 6 выход блока 3 или вход устройства.
Ниже приводятся соотношения, доказывающие возможность компенсации помехи на выходе вычитателя 3, при которой обеспечивается неискаженное прохождение сигнала через вычитатель 3.
Пусть на вход устройства поступает помеха вида
Uп(t) = Uп·cos(ωпt+ϕп)
и сигнал вида
Uc(t) = Uc·cos(ωct+ϕc),
при этом Uп>Uс.
На выходе СФФ 1 для напряжения помехи (в соответствии с монографией В.М. Свистова "Радиолокационные сигналы и их обработка", Москва, "Сов.радио", 1977 г. стр. 124) можно записать:

где Uo, ΔUп - амплитуда напряжения помехи на первом и втором входах СФФ 1;
ϕп2 - фаза помехи на втором входе СФФ 1, отличающаяся от ϕn за счет прохождения помехи через элемент задержки 4.
Выберем коэффициент передачи усилителя 2 (К) на основании соотношений

при этом ΔUп= μUп, где μ - коэффициент подавления помехи в устройстве, Uo - постоянный уровень напряжения на выходе усилителя 7, охваченного АРУ.
Выражение (1) можно привести к виду:

Отсюда для К получаем

Определим напряжение сигнала ΔUc на выходе вычитателя 3. Напряжение сигнала на опорных входах СФФ 1 запишем как Uc·ζ. ζ - коэффициент, учитывающий уменьшение амплитуды сигнала на входе СФФ 1 за счет действия АРУ, ζ ≪ 1.
Для полезного сигнала Uс2 на выходе усилителя 2 имеем:

С учетом К для Uс2 получаем

Запишем очевидное соотношение
Uc-Uc2= ΔUc. (5)
Подставляя (4) в (5), после преобразования получим при

где
Учитывая, что α ≪ 1, ζ ≪ 1, μ ≪ 1, получим ΔUc≈ Uc.
Из (6) видно, что на выход вычитателя 3 сигнал проходит практически без искажения, а помеха в нем подавляется.
В случае Uс>>Uп на выходе вычитателя 3 будет подавлен сигнал.
Использование СФФ 1 обеспечивает возможность не только формирования оценки большего из сигналов на входе вычитателя 3, а также автоматическую регулировку амплитуды и фазы оценки. Действительно, при увеличении ΔUn на выходе вычитателя 3 увеличивается амплитуда оценки помехи, в результате чего ΔUn возвращается к первоначальному значению.
СФФ 1 может быть выполнен так, как это показано в упомянутой монографии В.М.Свистова на стр. 124, рис. 3.6.
Анализатор 5 может быть выполнен, например, так, как показан на фиг. 3, где обозначено:
31 - усилитель; 32 - детектор, 33 - дешифратор адреса.
Дешифратор 33 может быть выполнен как согласованный фильтр на заданную кодограмму, соответствующую адресу абонента.
При выполнении условия Uс>>Uп блок 33 формирует команду "1", которая подается на управляющий вход коммутатора 6 и подключает к его выходу выход вычитателя 3 или вход устройства.
Коммутатор 6 может быть выполнен на микросхеме 564ПП1.
Таким образом, устройство-прототип может быть использовано для подавления помех только для приемников широкополосных сигналов, а заявляемое устройство может быть использовано для приемников как широкополосных, так и узкополосных сигналов при любых видах модуляции, т.е. имеет значительно большую область применения, чем устройство-прототип.
Формула изобретения: Устройство подавления помех, содержащее элемент задержки, последовательно соединенные первый усилитель с изменяемым коэффициентом передачи и вычитатель, отличающееся тем, что введены второй усилитель, детектор АРУ по помехе, синхронно-фазовый фильтр (СФФ), анализатор для вынесения решения, на каком из его входов полезный сигнал гораздо больше сигнала помехи, коммутатор, выход которого является выходом устройства, входы элемента задержки, второй усилитель и один из входов анализатора объединены и являются входом устройства, выход второго усилителя соединен одновременно с входом коммутатора, через СФФ - с входом первого усилителя, через детектор АРУ по помехе - с другим входом второго усилителя, выход элемента задержки соединен с другим входом вычитателя, выход которого соединен соответственно с входом СФФ, с другим входом анализатора и другим входом коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом анализатора.