RU1800620C - Radio frequency interference suppression adaptive device - Google Patents
Radio frequency interference suppression adaptive deviceInfo
- Publication number
- RU1800620C RU1800620C SU904835351A SU4835351A RU1800620C RU 1800620 C RU1800620 C RU 1800620C SU 904835351 A SU904835351 A SU 904835351A SU 4835351 A SU4835351 A SU 4835351A RU 1800620 C RU1800620 C RU 1800620C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- filter
- series
- processor
- Prior art date
Links
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
Использование: радиотехника, радиолокационные и св зные системы. Сущность изобретени : в адаптивном устройстве подавлени помех уменьшено вли ние мощности помех на сходимость процесса адаптации, что особенно заметно при воздействии слабых помех, использование автоматической регулировки по мощному сигналу в петле обратной св зи автокомпенсатора уменьшает флуктуацию весовых коэффициентов , что и позвол ет повысить помехозащищенность. 1 ил.Usage: radio engineering, radar and communication systems. SUMMARY OF THE INVENTION: in an adaptive interference suppression device, the influence of interference power on the convergence of the adaptation process is reduced, which is especially noticeable when exposed to weak interference, the use of automatic control by a powerful signal in the feedback loop of the auto-compensator reduces the fluctuation of the weight coefficients, which allows to increase the noise immunity. 1 ill.
Description
Изобретение относитс к радиотехнике и может использоватьс в радиолокационных и св зных системах дл выделени широкополосных и узкополосных сигналов с произвольными законами амплитудной и фазовой модул ции на фоне коррелированных шумовых помех.The invention relates to radio engineering and can be used in radar and communication systems to extract broadband and narrowband signals with arbitrary laws of amplitude and phase modulation against the background of correlated noise interference.
Целью изобретени вл етс повышение помехозащищенности устройства.The aim of the invention is to increase the noise immunity of the device.
На чертеже приведена структурна электрическа схема предлагаемого устройства .The drawing shows a structural electrical diagram of the proposed device.
Адаптивное устройство подавлени помех содержит основную антенну 1, компенсационную антенну 2, малошум щие усилители 3, 4, высокочастотный (ВЧ) тройник 5, квадратурный модул тор 6, преобразователь 7 частоты, полосовой фильтр 8, регулируемые усилители 9, 14, 19, 24, ключи 10,15, амплитудные детекторы 11, 16,20,25, режекторные фильтры 12, 17, интегрирующие фильтры 13, 18, 23, 28, узкополосные фильтры 21, 26, перемножители 30, 36, процессор 29, синхронные детекторы 31,37, 22,The adaptive interference suppression device comprises a main antenna 1, a compensation antenna 2, low noise amplifiers 3, 4, a high frequency (RF) tee 5, a quadrature modulator 6, a frequency converter 7, a bandpass filter 8, adjustable amplifiers 9, 14, 19, 24, keys 10.15, amplitude detectors 11, 16,20,25, notch filters 12, 17, integration filters 13, 18, 23, 28, narrow-band filters 21, 26, multipliers 30, 36, processor 29, synchronous detectors 31.37 , 22,
27, регулируемые аттенюаторы 35, 41, сумматоры 33, 39, генераторы поисковых колебаний 34, 40, пороговые элементы 42, 43.27, adjustable attenuators 35, 41, adders 33, 39, search oscillation generators 34, 40, threshold elements 42, 43.
Адаптивное устройство подавлени помех содержит соединенные последовательно основную антенну 1, первый малошум щий усилитель 3, высокочастотный тройник 5, преобразователь частоты 7, полосовой фильтр 8, выход которого вл етс выходом устройства, соединенные последовательно компенсационную антенну 2, второй малошум щий усилитель 4, квадратурный модул тор 6, выход которого соединен с другим входом высокочастотного тройника 5, процессор 29, состо щий из двух каналов, каждый из которых содержит соединенные последовательно генератор поисковых колебаний 34 (40), первый синхронный детектор 31 (37), другой вход которого вл етс входом соответствующего канала процессора 29, первый интегрирующий фильтр 32(38) и сумматор 33 (39), выход которого вл етс выходом соответствующего канала процессора 29 и соединен сThe adaptive interference suppression device comprises a main antenna 1 connected in series, a first low noise amplifier 3, a high frequency tee 5, a frequency converter 7, a bandpass filter 8, the output of which is the output of the device, a compensation antenna 2 connected in series, a second low noise amplifier 4, a quadrature module torus 6, the output of which is connected to another input of the high-frequency tee 5, processor 29, consisting of two channels, each of which contains a search generator connected in series oscillations 34 (40), the first synchronous detector 31 (37), the other input of which is the input of the corresponding channel of the processor 29, the first integrating filter 32 (38) and the adder 33 (39), the output of which is the output of the corresponding channel of the processor 29 and connected to
LOLO
СWITH
оо О О О N3 Оoo o o o N3 o
соответствующим входом квадратурного модул тора 6, регулируемый аттенюатор 35 (41), вход и выход которого соединены соответственно с выходом генератора поисковых колебаний 34 (40) и с другим входом сумматора 33 (39). Кроме того устройство содержит перемножители 30 и 36, выходы которых соединены соответственно со входами первого и второго каналов процессора , первый и второй пороговые элементы 42 и 43, входы которых соединены соответственно с выходом синхронного детектора 37 и 31 первого и второго каналов процессора 29, две ветви, кажда из которых содержит соединенные последовательно ключ 10 (15), управл ющий вход которого соединен с выходом соответствующего порогового элемента 43 (42), первый амплитудный детектор 11 (16), режекторный фильтр 12 (17), второй интегрирующий фильтр 13 (18) и первый регулируемый усилитель 9 (14), выход которого соединен со входом ключа 10 (15) и с первым входом соответствующего номеру ветви перемножител 30 (36), а вход первого регулируемого усилител каждой ветви 9 (14) соединен с выходом полосового фильтра 8, другие две ветви, кажда из которых содержит, соединенные последовательно второй амплитудный детектор 20 (25), узкополосный фильтр 21 (26), второй синхронный детектор 22 (27), другой вход которого соединен с выходом генератора поисковых колебаний соответствующего канала процессора 29, третий интегрирующий фильтр 23 (28) и второй регулируемый уси- литель 19 (24), выход которого соединен со входом второго амплитудного детектора 20 (25) и со вторым входом соответствующего номеру ветви перемножител 43 (42), а вход второго регулируемого усилител 19 (24) каждой ветви соединен с выходом полосового фильтра.the corresponding input of the quadrature modulator 6, an adjustable attenuator 35 (41), the input and output of which are connected respectively to the output of the search oscillation generator 34 (40) and to the other input of the adder 33 (39). In addition, the device contains multipliers 30 and 36, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the first and second channels of the processor, the first and second threshold elements 42 and 43, the inputs of which are connected respectively to the output of the synchronous detector 37 and 31 of the first and second channels of the processor 29, two branches each of which contains a key 10 (15) connected in series, the control input of which is connected to the output of the corresponding threshold element 43 (42), a first amplitude detector 11 (16), a notch filter 12 (17), a second integrator the filter 13 (18) and the first adjustable amplifier 9 (14), the output of which is connected to the input of the key 10 (15) and the first input of the branch number of the multiplier 30 (36) corresponding to the number, and the input of the first adjustable amplifier of each branch 9 (14) is connected with the output of the band-pass filter 8, the other two branches, each of which contains, connected in series with a second amplitude detector 20 (25), a narrow-band filter 21 (26), a second synchronous detector 22 (27), the other input of which is connected to the output of the search oscillator of the corresponding processor channel 29, t there is an integrating filter 23 (28) and a second adjustable amplifier 19 (24), the output of which is connected to the input of the second amplitude detector 20 (25) and to the second input of the branch number of the multiplier 43 (42), and the input of the second adjustable amplifier 19 ( 24) each branch is connected to the output of the bandpass filter.
Устройство работает следующим образом .- The device operates as follows .-
При по влении помехи Una на входах основной и компенсационной антенн 1,2 на выходе полосового фильтра 8, который определ ет отношение помеха/шум на входах регулируемых усилителей 9, 14, по вл етс сигнал, завис щий от уровн помехи:When interference Una appears at the inputs of the main and compensation antennas 1,2 at the output of the band-pass filter 8, which determines the noise / noise ratio at the inputs of the adjustable amplifiers 9, 14, a signal appears depending on the level of interference:
Д U Uo-UY Wi-UY W2, (1)D U Uo-UY Wi-UY W2, (1)
где Uo Опо + Осо + Ошо - сумма помехи, сигнала и шума;where Uo Opo + Oso + Osho - the sum of the interference, signal and noise;
Ui 0ni + иС1 + 0Ш1,Ui 0ni + and С1 + 0Ш1,
Wi Ci + /Sen- комплексный вес в синфазной ветви;Wi Ci + / Sen- complex weight in common mode;
Л/2 С.2 +Р oz комплексный вес в квадратурной ветви;L / 2 C.2 + P oz complex weight in the quadrature branch;
Ci, 62 весовые коэффициенты;Ci, 62 weights;
di и az - поисковые колебани на выходе генераторов 34 и 40.di and az are search oscillations at the output of generators 34 and 40.
/3- коэффициент модул ции./ 3- modulation coefficient.
Вследствие независимости колебаний #1 и «2, что достигаетс соответствующим выбором форм сигналов генераторов 34 и 40, напр жени и UciW2 в синфазной и квадратурной ветв х модул тора измен ютс независимо друг от друга, т.е. осуществл етс взвешивание сигнала помехи по амплитуде и фазе. Изменени амплитуды и фазы помехи Uni на выходе модул тора 6 осуществл ютс до тех пор, пока градиент показател качества VP (Wi, Л/2) не будет равен нулю, что соответствует минимальному значению мощности помехи на выходах перемножителей 30 и 36. Приближенна оценка градиента функционала качества VP (Wi, Wa) осуществл етс синхронными детекторами 31 и 37, на вторые входы которых поступает колебание а ( от генераторов 31 и 40. В качестве поисковых колебаний «1 и аг используютс колебани пр моугольной формы на частоте пор дка 100 (200) кГц, в которых изменение знака (формы колебаний) измен етс по закону, определ емому псевдослучайной последовательностью. Сигнал с выходов синхронных детекторов 31 и 37, пропорциональный частотным производHbiMVP (Wi,W2)(,, подаети 38, гдеDue to the independence of the oscillations # 1 and "2, which is achieved by a suitable choice of the waveforms of the generators 34 and 40, the voltages and UciW2 in the in-phase and quadrature branches of the modulator vary independently of each other, i.e. the interference signal is weighted by amplitude and phase. Changes in the amplitude and phase of the interference Uni at the output of modulator 6 are carried out until the gradient of the quality index VP (Wi, L / 2) is equal to zero, which corresponds to the minimum value of the interference power at the outputs of the multipliers 30 and 36. An approximate estimate of the gradient the quality functional VP (Wi, Wa) is carried out by synchronous detectors 31 and 37, the second inputs of which receive oscillation a (from generators 31 and 40. Rectangular waves at a frequency of about 100 (200 ) kHz in which the change the sign (waveform) changes according to the law determined by the pseudorandom sequence. The signal from the outputs of synchronous detectors 31 and 37 is proportional to the frequency derivative of HbiMVP (Wi, W2) (,, feed 38, where
aWi д Л/2aWi d L / 2
с на интегрирующие фильтры 3 происходит формирование весовых коэффициентов Ci и С2.with integrating filters 3, weighting factors Ci and C2 are formed.
Уровень модул ции поискового колебани /5 устанавливаетс регулируемыми аттенюаторами 35 и 41.The search modulation level / 5 is set by adjustable attenuators 35 and 41.
В установившемс режиме напр жение на выходе ВЧ тройника 5 равно:In the steady state, the voltage at the output of the RF tee 5 is equal to:
AU (U0-UsiCi-UciC2)- - }3aiUsi+ a2Uc2).AU (U0-UsiCi-UciC2) - -} 3aiUsi + a2Uc2).
(2)(2)
Уровень помехи Д Uni в первых скобках стремитс к некоторому минимальному значению при коэффициенте коррел ции помехирп 1, что достигаетс практически размещением дополнительной антенны вертикально над основной антенной и выносом модул тора 6 как можно ближе к антенне 2, чтобы обеспечить высокую равномерность АЧХ и ФЧХ в полосе частот помехи на входах ВЧ тройника 5.The interference level Д Uni in the first brackets tends to a certain minimum value with a correlation coefficient of interference 1, which is achieved by practically placing an additional antenna vertically above the main antenna and taking out the modulator 6 as close to antenna 2 as possible to ensure high uniformity of the frequency response and phase response in the band interference frequencies at the inputs of the RF tee 5.
Дл обеспечени линейности при преобразовани х колебани AU в петле обратной св зи, устранени вли ни полезного сигнала на формирование весовых коэффициентов Ci и С2 и повышение сходимости процесса адаптации автоматическа регулировка усилени в петле обратной св зи осуществл етс раздельно по полезному сигналу и помехе. В этом случае весовые коэффициенты Ci и С2 равны:To ensure linearity in the conversion of the AU oscillations in the feedback loop, to eliminate the influence of the useful signal on the formation of the weighting factors Ci and C2 and to increase the convergence of the adaptation process, the automatic gain control in the feedback loop is carried out separately for the useful signal and interference. In this case, the weighting factors Ci and C2 are equal to:
c V(cS)2+(d)2 c V (cS) 2+ (d) 2
где.Where.
Gi Gi
КспKSP
( 1 + Ki DC )(1 + Ki DC)
j3GiG2U0Ui 1 + /3GiG2Ulj3GiG2U0Ui 1 + / 3GiG2Ul
(3)(3)
К02 (1 + K2 Л1Гп2 ) K02 (1 + K2 L1Gp2)
/ -коэффициент модул ции (ft - . „, ./ -modulation coefficient (ft -. „,.
Формирование коэффициента передачи GI усилителей 9, 14 осуществл етс в установившемс режиме, чтобы уменьшить вли ние остатка помехи AUni на формирование управл ющего напр жени регулировани в петле АРУ усилителей 9 и 14. Режекторные фильтры 12, 17 ослабл ют на 40...60 дБ колебани с частотами сп и озд.е. колебание А2/42. Так как в установившемс режиме Д Uni « Uc, то управл ющее напр жение равно:The formation of the GI gain of amplifiers 9, 14 is carried out in steady-state mode in order to reduce the influence of the residual noise AUni on the formation of the control voltage in the AGC loop of amplifiers 9 and 14. The notch filters 12, 17 are attenuated by 40 ... 60 dB oscillations with frequencies cn and cd fluctuation A2 / 42. Since in the steady state mode Un Un «Uc, the control voltage is equal to:
р К1АРУ Усвых , r K1ARU Usvykh,
где /5 Ki АРУ Ki.where / 5 Ki AGC Ki.
Формирование управл ющего напр жени происходит после того, как алгоритм адаптации находит в процессе поиска стационарную точку: V Р (Wi, W2) 0. Так как практически градиент V Р(Л/1,Л/2) совершает флуктуации, вызванные приближенной его оценкой в синхронных детекторах 31 и 37, то в пороговых элементах 42 и 43 устанавливаетс порог Јч и Ј2, выбираемый дл стационарного режима. В случае V P(Wi,) |п Ј2 пороговые элементы 42 и 43 вырабатывают импульсы, которые открывают ключи 10 и 15. После этого начинаетс процесс регулировани напр - жени Д U по единой оценке полезного сигнала Uc.The formation of the control voltage occurs after the adaptation algorithm finds a stationary point in the search process: V Р (Wi, W2) 0. Since practically the gradient V Р (Л / 1, Л / 2) makes fluctuations caused by its approximate estimation in synchronous detectors 31 and 37, the threshold 42h and Ј2, which is selected for the stationary mode, are set in the threshold elements 42 and 43. In the case of V P (Wi,) | n Ј 2, the threshold elements 42 and 43 generate pulses that open the keys 10 and 15. After this, the process of regulating the voltage D U begins with a single estimate of the useful signal Uc.
Формирование коэффициента передачи G2 усилителей 19 и 24 осуществл етс по остатку помехи: A Un2 p (Usni + Ucni).The gain G2 of the amplifiers 19 and 24 is generated by the remainder of the interference: A Un2 p (Usni + Ucni).
Чтобы полезный сигнал Uc не оказывал вли ни на формирование управл ющего напр жени , в петле обратной св зи усилителей 19 и 24 включены узкополосные фильтры 21, 26 и старые синхронные детекторы 22, 27. Узкополосные фильтры 21, 26 настроены на колебани а и аг и опреде- AUni AUn2 AUCSo that the useful signal Uc does not affect the formation of the control voltage, narrow-band filters 21, 26 and old synchronous detectors 22, 27 are included in the feedback loop of the amplifiers 19 and 24. The narrow-band filters 21, 26 are tuned to oscillations a and ar and identify AUni AUn2 AUC
л ют отношени relationship
наon the
ULUUuj ULLIULUUuj ULLI
первых входах вторых синхронных детекторов 22,27. После сн ти манипул ции в блоках 22, 27 на выходах интегрирующихthe first inputs of the second synchronous detectors 22,27. After removing the manipulation in blocks 22, 27 at the outputs of the integrating
AUn2Aun2
фильтров 23 и 28 отношение улучшаfilters 23 and 28 improvement ratio
етс в базу (В) раз. Как правило, чтобы полAUn2 is in base (B) times. Generally, to gender AUn2
учить соотношениеlearn ratio
10 достаточно 10 is enough
выбрать базу сигналов а и «г на уровне 50...100. В этом случае напр жение регули- ровани равно:select the signal base a and "g at the level of 50 ... 100. In this case, the control voltage is:
рК2ПАРУ , (5) rK2PARU, (5)
крутизна регулировочной характеристики; steepness of the regulatory characteristic;
К2ПАРУ - коэффициент усилени в петле АРУ.K2PARU - gain in the loop of the AGC.
Посто нна времени интегрирующих фильтров 13, 18, 23, 28 выбираетс равной:The time constant of the integration filters 13, 18, 23, 28 is chosen equal to:
(6)(6)
3535
4040
где тст 0,1...1 с - посто нна времени интегрирующих фильтров 32 и 38.where tst 0.1 ... 1 s is the time constant of the integrating filters 32 and 38.
Анализ выражени (3) показывает значительное снижение вли ни мощности помех на сходимость процесса адаптации. В этом случае динамическа посто нна времени интегрирующих фильтров 32 и 38, определ юща скорость сходимости, будет равна:An analysis of expression (3) shows a significant reduction in the influence of interference power on the convergence of the adaptation process. In this case, the dynamic time constant of the integrating filters 32 and 38, which determines the convergence rate, will be equal to:
4545
Тп ТстTp tst
1 +yySGi С21Я1 + yySGi С21Я
где Gi, G2 определ ютс в соответствии сwhere Gi, G2 are determined in accordance with
выражением (3).expression (3).
Скорость сходимости процесса адаптации увеличиваетс в 5...10 раз. Особенно сокращаетс процесс сходимости при воздействии слабых помех.The rate of convergence of the adaptation process increases by 5 ... 10 times. The convergence process is especially reduced when exposed to weak interference.
Введение АРУ по полезному сигналу уменьшило вли ние флуктуации весовых коэффициентов СИ и С2 и смещение весов на эффективность компенсации помех из-за снижени вли ни комбинационной составл ющейУсо Uni в числителе выражени (3), что позволило получить выигрыш в степени компенсации помех на 10...20 дБ.The introduction of AGC on a useful signal reduced the influence of fluctuations in the SI and C2 weight coefficients and the shift of the balance on the interference compensation efficiency due to a decrease in the influence of the combinational component of Uso Uni in the numerator of expression (3), which made it possible to obtain a gain in the degree of interference compensation by 10 .. .20 dB.
В целом комплексирование систем АРУ по помехе и полезному сигналу повысило устойчивость петли обратной св зи в широком динамическом диапазоне изменений мощностей помех и полезного сигнала на входах антенн 1 и 2.In general, combining AGC systems with respect to interference and a useful signal increased the stability of the feedback loop in a wide dynamic range of changes in the interference powers and a useful signal at the inputs of antennas 1 and 2.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904835351A RU1800620C (en) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | Radio frequency interference suppression adaptive device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904835351A RU1800620C (en) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | Radio frequency interference suppression adaptive device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1800620C true RU1800620C (en) | 1993-03-07 |
Family
ID=21518785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904835351A RU1800620C (en) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | Radio frequency interference suppression adaptive device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1800620C (en) |
-
1990
- 1990-06-06 RU SU904835351A patent/RU1800620C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US № 4320535, кл.455-278,1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4809203A (en) | Hybrid analog-digital filter | |
RU1800620C (en) | Radio frequency interference suppression adaptive device | |
US3480867A (en) | Adaptive receiver system for minimizing path intermodulation noise | |
US5410741A (en) | Automatic gain control of transponded supervisory audio tone | |
GB2054999A (en) | Signal Processing Systems | |
RU2279758C2 (en) | Adaptive equalizer | |
US3196350A (en) | Narrow bandwidth high q communication system | |
RU1807570C (en) | Adaptive compensator of interference | |
US4734652A (en) | Method and apparatus for wideband frequency discrimination | |
RU2099729C1 (en) | Noise characteristics meter of superhigh and high-frequency transmitters | |
SU1693727A1 (en) | Device for reception of digital signals | |
Oberst et al. | The SNR of a frequency doubler | |
RU2267226C1 (en) | Device for detection and frequency estimation of radio pulses | |
JPH0514427A (en) | Optical heterodyne fsk dual filter detector | |
SU1138953A1 (en) | Device for measuring frequency response of communication channel | |
SU1501285A1 (en) | Device for suppressing narrow-band disturbance | |
SU1385101A1 (en) | Device for shaping plane wave | |
RU2139627C1 (en) | Side lobe suppressor | |
SU1197136A1 (en) | Receiver of phase-shift keyed signals | |
SU1160572A1 (en) | Device for compensating narrow-band interference | |
RU15621U1 (en) | SELECTIVE RADIO RECEIVER | |
RU1775855C (en) | Phase-lock device | |
SU843255A1 (en) | Device compensating for noise at receiving frequency-modulater signals | |
SU1101754A1 (en) | Method of measuring phase-shift (its versions) | |
SU987821A1 (en) | Device for suppressing narrow-band noise |