RU2142196C1 - Device for noise suppression for receivers of wide-band signals - Google Patents
Device for noise suppression for receivers of wide-band signals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2142196C1 RU2142196C1 RU98122814A RU98122814A RU2142196C1 RU 2142196 C1 RU2142196 C1 RU 2142196C1 RU 98122814 A RU98122814 A RU 98122814A RU 98122814 A RU98122814 A RU 98122814A RU 2142196 C1 RU2142196 C1 RU 2142196C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- multiplier
- subtractor
- broadband
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах связи с широкополосными сигналами. The present invention relates to the field of radio engineering and can be used in communication systems with broadband signals.
Известны устройства подавления помех для приемников широкополосных сигналов, описанные в патентах РФ N 2000666, H 04 B 1/10, H 04 L 7/00; N 2000659, H 04 B 1/10; N 2000669 H 04 B 1/10, недостатком которых является низкая помехоустойчивость к узкополосным помехам. Known interference suppression devices for broadband signal receivers described in RF patents N 2000666, H 04 B 1/10, H 04
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство корреляционной обработки широкополосных сигналов по а.с. N 1688416, H 04 B 1/10, структурная схема которого представлена на фиг. 1, где обозначено: 1 - первый перемножитель (фазовый модулятор), 2 - генератор копии сигнала, 3 - второй перемножитель (фазовый демодулятор), 4 - режекторный фильтр, 5 - выходной фильтр, 6 - первый аттенюатор, 7 - вычитатель, 8 - первый элемент задержки, 9 - второй элемент задержки, 10 - полосовые фильтры, 11 - ключи, 12 - вторые аттенюаторы, 13 - четвертые элементы задержки, 14 - обнаружители узкополосной помехи, 15 - третий перемножитель, 16 - третий элемент задержки, 17 - частотные каналы. Closest to the proposed technical essence is a device for correlation processing of broadband signals according to AS N 1688416, H 04 B 1/10, the structural diagram of which is shown in FIG. 1, where it is indicated: 1 - first multiplier (phase modulator), 2 - signal copy generator, 3 - second multiplier (phase demodulator), 4 - notch filter, 5 - output filter, 6 - first attenuator, 7 - subtractor, 8 - the first delay element, 9 - the second delay element, 10 - bandpass filters, 11 - keys, 12 - second attenuators, 13 - fourth delay elements, 14 - narrowband interference detectors, 15 - third multiplier, 16 - third delay element, 17 - frequency channels.
Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.
Входной широкополосный шумоподобный сигнал (ШПС) и помеха поступает на вход перемножителя 1, где перемножается с копией ШПС, синхронной с приходящим ШПС, формируемой в генераторе 2. За счет этого ШПС сворачивается в узкополосный сигнал, который режектируется режекторным фильтром 4, и узкополосная помеха "размывается" в широкополосную помеху, которая через режекторный фильтр 4, вырезающий из нее полосу ΔF (где ΔF - полоса свернутого полезного сигнала), поступает на перемножитель 3. В перемножителе 3 широкополосная помеха перемножается с синхронной с ней копией ШПС, подаваемой на него с выхода генератора 2 через элемент 8, обеспечивающий выравнивание задержек в тракте распространения широкополосной помехи и копии ШПС. The input broadband noise-like signal (SHPS) and the noise goes to the input of the multiplier 1, where it is multiplied with a copy of the SHPS synchronous with the incoming ShSS formed in the
За счет перемножения с копией ШПС широкополосная помеха сворачивается в узкополосную помеху, которая подается на частотных каналах 17. В каждом частотном канале 17 узкополосная помеха фильтруется в парциальной полосе полосового фильтра 10, равной
где Δfш - полоса ШПС, после чего подается на ключ 11, который открывается только в том случае, если обнаружителем 14 принято решение об обнаружении помехи в данном парциальном канале. Помеха, прошедшая через ключ 11, через аттенюатор 12 и элемент задержки 13 поступает на один из входов вычитателя 7, где компенсирует помеху, поступающую на другой вход вычитателя 7 со входа устройства через аттенюатор 6 и элемент 9. Элемент 9, 13 и аттенюаторы 6 и 12 обеспечивают выравнивание по амплитуде и времени помех, поступающих на разные входы вычитателя 7. Так как по одному входу вычитателя 7 поступают широкополосный сигнал и узкополосная помеха, а по другим только узкополосная помеха, то помехи компенсируются, а широкополосный сигнал проходит на выход вычитателя 7. После перемножения в перемножителе 15 с копией ШПС, поступающей с выхода генератора 2 через элемент 16, широкополосный сигнал "сворачивается" в узкополосный сигнал, который фильтруется в выходном фильтре 5, после чего поступают на выход устройства. Задержка элемента 16 выбирается таким образом, чтобы обеспечить синхронность широкополосного сигнала и копии ШПС на входах перемножителя 15.Due to the multiplication with a copy of the NPS, the broadband interference is minimized to narrow-band interference, which is fed to the
where Δf w is the NWB band, after which it is supplied to the key 11, which opens only if the
Недостатком устройства-прототипа является низкая устойчивость к узкополосным помехам. The disadvantage of the prototype device is the low resistance to narrowband interference.
Для устранения этого недостатка в устройстве, содержащее первый и второй перемножители, генератор копии сигнала, выход которого соединен с опорным входом первого перемножителя и через первый элемент задержки с опорным входом второго перемножителя, первый, второй, третий полосовые фильтры, последовательно соединенные первый аттенюатор, второй элемент задержки, первый вычитатель, последовательно соединенные третий элемент задержки и второй аттенюатор, четвертый элемент задержки, последовательно соединенные пятый элемент задержки и третий перемножитель, причем входы первого перемножителя и первого аттенюатора объединены и являются входом устройства, введены усилитель, второй и третий вычитатели, первый полосовой фильтр присоединен между выходом первого перемножителя и входом второго перемножителя, вход второго полосового фильтра соединен с выходом второго перемножителя, а выход второго полосового фильтра соединен со вторым входом второго вычитателя, первый вход которого соединен с выходом второго аттенюатора, вход третьего элемента задержки соединен со входом устройства, выход второго вычитателя соединен через четвертый элемент задержки с первым входом третьего вычитателя, а через последовательно соединенные третий полосовой фильтр, третий перемножитель, усилитель со вторым входом третьего вычитателя, выход которого соединен со вторым входом первого вычитателя, выход которого является выходом устройства. To eliminate this drawback, a device containing the first and second multipliers, a signal copy generator, the output of which is connected to the reference input of the first multiplier and through the first delay element with the reference input of the second multiplier, the first, second, third band-pass filters, the first attenuator connected in series, the second delay element, first subtractor, third delay element and second attenuator connected in series, fourth delay element, fifth delay element and series connected in series the second multiplier, the inputs of the first multiplier and the first attenuator are combined and are the input of the device, an amplifier, a second and third subtractors are introduced, the first bandpass filter is connected between the output of the first multiplier and the input of the second multiplier, the input of the second bandpass filter is connected to the output of the second multiplier, and the output of the second the bandpass filter is connected to the second input of the second subtractor, the first input of which is connected to the output of the second attenuator, the input of the third delay element is connected to the input of the the output of the second subtractor is connected through the fourth delay element to the first input of the third subtractor, and through the third bandpass filter, the third multiplier, an amplifier with the second input of the third subtractor, the output of which is connected to the second input of the first subtractor, the output of which is the output of the device.
Предлагаемое устройство представлено на фиг. 2, где обозначено: 1, 3, 15 - первый, второй, третий перемножители, 2, 4, 13 - первый, второй, третий полосовые фильтры, 5, 12, 17 - первый, второй, третий вычитатели, 6 - генератор копии сигнала, 8, 11 - первый и второй аттенюаторы, 7, 9, 10, 14, 18 - первый, второй, третий, четвертый, пятый элементы задержки, 16 - усилитель. The proposed device is presented in FIG. 2, where it is indicated: 1, 3, 15 - first, second, third multipliers, 2, 4, 13 - first, second, third band-pass filters, 5, 12, 17 - first, second, third subtractors, 6 - signal copy generator , 8, 11 - the first and second attenuators, 7, 9, 10, 14, 18 - the first, second, third, fourth, fifth delay elements, 16 - amplifier.
Устройство содержат последовательно соединенные первый аттенюатор 8, вход которого соединен со входом устройства, второй элемент задержки 9, первый вычитатель 5, выход которого является выходом устройства. Вход устройства соединен также со входом третьего элемента задержки 10, выход которого через второй аттенюатор 11 соединен с первым входом второго вычитателя 12. Второй вход второго вычитателя 12 соединен с цепочкой, состоящей из последовательно соединенных первого перемножителя 1, первый вход которого соединен со входом устройства, первого полосового фильтра 2, второго перемножителя 3, второго полосового фильтра 4. Выход второго вычитателя 12 соединен через четвертый элемент задержки 14 с первым входом третьего вычитателя 17, а через последовательно соединенные третий полосовой фильтр 3, третий перемножитель 15, усилитель 16 со вторым входом третьего вычитателя 17, выход которого соединен со вторым входом первого вычитателя 5. Выход генератора копии сигнала 6 соединен с опорными входами первого 1, второго 2 и третьего 15 перемножителей, причем с первым непосредственно, со вторым через первый элемент задержки 7, с третьим - через последовательно соединенные первый 7 и пятый 18 элементы задержки. The device contains a series-connected first attenuator 8, the input of which is connected to the input of the device, the
Работает заявляемое устройство следующим образом. The claimed device operates as follows.
Входная смесь, содержащая широкополосный сигнал и узкополосную помеху, поступает на вход вычитателя 5 через аттенюатор 8 и элемент задержки 9. На вход вычитателя 12 через элемент задержки 10 и аттенюатор 11. Одновременно входная смесь поступает на вход перемножителя 1, где за счет перемножения с синхронным опорным сигналом генератора 6 осуществляется свертка широкополосного сигнала в узкополосный сигнал, который фильтруется в полосовом фильтре 2, после чего перемножается в перемножителе 3 с тем же опорным сигналом, подаваемым на него через элемент задержки 7. За счет перемножения с тем же опорным сигналом от генератора копии 6 на выходе перемножителя 3 восстанавливается полезный широкополосный сигнал. The input mixture containing a broadband signal and narrowband interference is fed to the input of the
Узкополосная помеха за счет перемножения в перемножителе 1 с широкополосным опорным сигналом генератора 6 расширяет свой спектр, узкая часть расширенного спектра помехи фильтруется полосовым фильтром 2. После чего за счет перемножения с тем же опорным сигналом становится широкополосной составляющей оценки помехи. Задержка элемента 7 выбирается равной задержке сигнала в полосовом фильтре 2, за счет чего обеспечивается синхронность широкополосной составляющей оценки помехи и опорного сигнала на входе перемножителя 3. Широкополосный сигнал и широкополосная составляющая оценки помехи фильтруются полосовым фильтром 4, после чего они поступают на вход вычитателя 12, где происходит компенсация широкополосного сигнала и выделение узкополосной и широкополосной составляющих оценки помехи, которые через элемент задержки 14 поступают на вход вычитателя 17. Одновременно эта смесь фильтруется полосовым фильтром 13, настроенным на частоту несущей широкополосного сигнала fo и имеющим полосу пропускания ΔF13≪ f0.
Будем считать, что частота узкоколосной помехи fn не равна несущей частоте ШПС fo (fn≠ f0) В этом случае узкополосная помеха не проходит на выход фильтра 13, а из спектра широкополосной составляющей оценки помехи фильтром 13 выделяется узкая часть спектра на частоте fo, которая за счет перемножения в перемножителе 15 с опорным сигналом генератора 6, подаваемым на опорный вход перемножителя 15 через элементы задержки 7 и 18, на выходе перемножителя 15 становится широкополосной составляющей помехи (назовем ее второй). Эта составляющая помехи через усилитель 16 поступает на вход третьего вычитателя 17. На другой вход вычитателя 17 поступает с выхода блока 12 смесь узкополосной помехи и (первой) широкополосной составляющей помехи через элемент задержки 14. Обе широкополосные составляющие помехи, поступающие на входы вычитателя 17, коррелированные с полезным широкополосным сигналом (имеют одинаковую с ним несущую частоту и одинаковую с ним структуру манипулирующей ПСП), а следовательно, они коррелированы между собой. Кроме того, они имеют одинаковую начальную фазу, т.к. они сформированы из узкополосных помех.The narrow-band interference due to multiplication in the multiplier 1 with the wide-band reference signal of the
We assume that the frequency of the narrow-band interference f n is not equal to the carrier frequency of the BSS f o (f n ≠ f 0 ). In this case, the narrow-band interference does not pass to the output of the filter 13, and a narrow part of the spectrum at the frequency is allocated from the spectrum of the broadband component of the interference estimation by filter 13 f o , which due to multiplication in the multiplier 15 with the reference signal of the
На выходе блока 17 выделяется оценка узкополосной помехи и ее широкополосная составляющая (назовем ее третьей), являющаяся результатом вычитания первой и второй широкополосных составляющих оценки помех. При идеальной компенсации широкополосных составляющих помех на всем временном интервале T, где T - период опорного сигнала, на выходе вычитателя 17 выделяется оценка узкополосной помехи и образовавшаяся из первых двух третья широкополосная ее составляющая. За счет компенсации на отдельных временных интервалах структура ее отличается от структуры полезного широкополосного сигнала, т.е. она становится декоррелированной по отношению к широкоплосному сигналу. Оценка узкополосной помехи или смесь оценки узкополосной помехи и ее декоррелированной широкополосной составляющей поступают на вход вычитателя 5, на другой вход которого поступает входная смесь широкополосного сигнала и узкополосной помехи. На выходе вычитателя 5 выделяется смесь широкополосного сигнала, нескомпенсированного напряжения узкополосной помехи и широкополосная составляющая оценки помехи, декоррелированная по отношению к полезному сигналу. At the output of
В прототипе степень подавления широкополосной составляющей оценки помех Kn при действии одиночной узкополосной помехи определяется соотношением
где Δfш - полоса широкополосного сигнала,
ΔFрф - полоса режекции режекторного фильтра,
n - число частотных каналов.In the prototype, the degree of suppression of the broadband component of the interference estimation K n under the action of a single narrow-band interference is determined by the ratio
where Δf W - band of broadband signal,
ΔF rf - notch band of the notch filter,
n is the number of frequency channels.
При установке прототипа на входе приемника широкополосного сигнала на выходе коррелятора или согласованного фильтра соотношение (1) не изменится, т.к. широкополосная составляющая оценки помехи коррелирована с полезным широкополосным сигналом. When installing a prototype at the input of a broadband signal receiver at the output of a correlator or a matched filter, relation (1) will not change, because the broadband component of the interference estimate is correlated with the useful broadband signal.
В заявляемом устройстве происходит либо полная компенсация широкополосной составляющей оценки помехи, либо ее декорреляция по отношению к полезному широкополосному сигналу. Последнее означает, что при установке заявляемого устройства на входе приемника широкополосного сигнала, на выходе коррелятора приемника или согласованного фильтра широкополосная составляющая будет дополнительно ослаблена в Б раз, где Б - база ШПС, Таким образом, коэффициент подавления широкополосной составляющей помехи при использовании заявляемого устройства (Kn3) для наихудшего случая (неполной компенсации в вычитателе 17) определяется
где ΔFпф2 - полоса пропускания полосового фильтра 2.In the inventive device, either full compensation of the broadband component of the interference estimate occurs, or its decorrelation with respect to the useful broadband signal. The latter means that when the inventive device is installed at the input of the broadband signal receiver, at the output of the correlator of the receiver or the matched filter, the broadband component will be further weakened by a factor of B, where B is the base of the BSS, Thus, the suppression coefficient of the broadband interference component when using the inventive device (K n3 ) for the worst case (incomplete compensation in subtractor 17) is determined
where ΔF pf2 is the passband of the
Помехоустойчивость прототипа растет с увеличением числа частотных каналов n, однако при этом растут аппаратурные затраты. Поэтому n всегда ограничено и как правило n ≤ 30. Сравнивая (1) и (2) выражения, видно, что при больших базах (~Б ≫ 102) помехоустойчивость заявляемого устройства значительно больше, чем у прототипа. Элементы задержки 7 и 18 являются регулируемым и обеспечивают синхронность опорного сигнала с полезным широкополосным сигналом и широкополосными составляющими оценки помехи.The noise immunity of the prototype grows with an increase in the number of frequency channels n, however, the hardware costs increase. Therefore, n is always limited and, as a rule, n ≤ 30. Comparing (1) and (2) expressions, it is clear that for large bases (~ B ≫ 10 2 ) the noise immunity of the claimed device is much greater than that of the prototype. The
Элементы задержки 9, 10, 14 выбираются с учетом обеспечения компенсации сигнала, широкополосных составляющих оценки помехи и узкополосной помехи соответственно и также являются регулируемыми в процессе настройки. Блоки 8, 11, 16 обеспечивают выравнивание по амплитуде компенсируемых помех, коэффициенты передачи их подбираются при настройке. The
Амплитудно-частотная характеристика полосового фильтра 4 выбирается аналогичной амплитудно-частотной характеристике тракта формирования полезного сигнала в передатчике. Такой выбор обеспечивает эффективную компенсацию полезного сигнала в вычитателе 12 при наличии паразитной амплитудной модуляции полезного сигнала. Паразитная амплитудная модуляция появляется при фильтрации спектра широкополосного фазоманипулированного сигнала по первым нулям спектра или по уровню 0,7 главного лепестка спектра. The amplitude-frequency characteristic of the band-
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98122814A RU2142196C1 (en) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | Device for noise suppression for receivers of wide-band signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98122814A RU2142196C1 (en) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | Device for noise suppression for receivers of wide-band signals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2142196C1 true RU2142196C1 (en) | 1999-11-27 |
Family
ID=20213564
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98122814A RU2142196C1 (en) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | Device for noise suppression for receivers of wide-band signals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2142196C1 (en) |
-
1998
- 1998-12-16 RU RU98122814A patent/RU2142196C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4475214A (en) | CW Interference cancelling sytem for spread spectrum signals utilizing active coherent detection | |
RU2142196C1 (en) | Device for noise suppression for receivers of wide-band signals | |
RU2157049C1 (en) | Device for compensating noise in broad band receivers | |
EP0772331B1 (en) | Correlation of OFDM signals | |
RU2143782C1 (en) | Noise rejection device for wide-band signal receivers | |
RU2143175C1 (en) | Structure noise compensation device for wide- band signal receivers | |
RU2185658C2 (en) | Method for correlating broadband signal processing | |
RU2143174C1 (en) | Structure noise suppression device for wide- band signal receivers | |
RU2205501C2 (en) | Narrow-band noise suppressing device for broadband signal receivers | |
RU2195770C2 (en) | Device suppressing narrow-band interference in receivers of wide-band signals | |
RU2197062C2 (en) | Broadband phase-keyed noise compensator | |
RU2178619C1 (en) | Correlator for frequency-shifted signals with rejection of structural noise | |
RU2204202C2 (en) | Device for suppressing broadband phase-keyed noise | |
RU2190297C2 (en) | Broadband noise suppressing device | |
RU2073954C1 (en) | Device for correlation processing of broad-band signals | |
RU2222864C1 (en) | Noise compensating device for broadband signal receivers | |
RU2165128C2 (en) | Frequency-shift signal correlator with structural noise correction | |
RU2288537C1 (en) | Method for processing orthogonal-shift broadband signals including structural and intermodulation noise correction | |
RU2181525C1 (en) | Structural noise suppressing device for broad-band signal receivers | |
SU1688416A1 (en) | Correlation processing unit for broadband signals affected by narrow- band interference | |
RU2001525C1 (en) | Device for reception of broadband signals | |
RU2190298C2 (en) | Correlator for base station of code-division communication system | |
RU2115234C1 (en) | Interference suppression device for receivers of wide- band signals | |
RU2114502C1 (en) | Spur-interference rejection device | |
RU2210861C1 (en) | Signal receiving device using pseudorandom operating frequency control |