RU2143175C1 - Structure noise compensation device for wide- band signal receivers - Google Patents
Structure noise compensation device for wide- band signal receivers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2143175C1 RU2143175C1 RU98122838A RU98122838A RU2143175C1 RU 2143175 C1 RU2143175 C1 RU 2143175C1 RU 98122838 A RU98122838 A RU 98122838A RU 98122838 A RU98122838 A RU 98122838A RU 2143175 C1 RU2143175 C1 RU 2143175C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- multiplier
- delay element
- signal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах связи с широкополосными сигналами. The invention relates to the field of radio engineering and can be used in communication systems with broadband signals.
Известны устройства подавления структурных помех, описанные в а.с. N 1338078, патентах РФ NN 2038697, 2034403, H 04 B 1/10 и др., недостатком которых является низкая помехоустойчивость к структурным помехам. Known devices for suppressing structural interference described in A. with. N 1338078, RF patents NN 2038697, 2034403, H 04
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство по а.с. N 1688416, H 04 B 1/10, структурная схема которого приведена 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.The closest in technical essence to the claimed is a device for A. with. N 1688416, H 04
1 - the first multiplier (phase modulator),
2 - signal copy generator,
3 - the second multiplier (phase demodulator),
4 - notch filter,
5 - output filter
6 - first attenuator,
7 - subtractor,
8 is the first delay element,
9 - the second delay element,
10 - bandpass filters,
11 - keys
12 - second attenuators,
13 - fourth delay elements,
14 - detectors of narrowband interference,
15 - the third multiplier,
16 is a third delay element,
17 - frequency channels.
Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.
Входной широкополосной шумоподобный сигнал (ШПС) и помеха поступают на вход перемножителя 1, где перемножаются с копией ШПС, синхронной с приходящим ШПС, формируемой в генераторе 2. За счет этого ШПС сворачивается в узкополосный сигнал, который рекомендуется режекторным фильтром 4, и узкополосная помеха "размазывается" 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 (BSS) and the interference are fed to the input of the
За счет перемножения с копией ШПС широкополосная помеха сворачивается в узкополосную помеху, которая подается на частотах каналов 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 ключ 11, через аттенюатор 12 и элемент задержки 13 поступает на один из входов вычитателя 7, где компенсируют помеху, поступающую на другой вход вычитателя 7 со входа устройства через аттенюатор 6 и элемент 9. Элементы 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 широкополосной 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 поступает 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 into a narrow-band interference, which is applied at the frequencies of the channels 17. In each frequency channel 17, the narrow-band interference is filtered in the partial band of the
where Δf w is the NWB band, after which it is supplied to the
Укрупним структурную схему устройства-прототипа так, как показано на фиг.2, где обозначено:
1 - приемник полезного сигнала (блоки 2, 5, 15, 16 фиг.1),
2, 4 - перемножители (фазовые манипуляторы),
3 - режекторный фильтр,
5 - элемент задержки,
6 - аттенюатор,
7 - вычитатель,
8 - блок частотной селекции помех (n каналов блоки 10 - 14 фиг.1),
9 - элемент задержки.We enlarge the structural diagram of the prototype device as shown in figure 2, where it is indicated:
1 - receiver useful signal (
2, 4 - multipliers (phase manipulators),
3 - notch filter,
5 - element delay
6 - attenuator,
7 - subtractor,
8 - block frequency selection of interference (n channels blocks 10 - 14 of figure 1),
9 - delay element.
Недостатком прототипа является низкая помехоустойчивость к структурным (внутрисистемным) помехам. The disadvantage of the prototype is the low noise immunity to structural (intra-system) interference.
Для устранения этого недостатка в устройство, содержащее приемник полезного широкополосного сигнала и канал, содержащий последовательно соединенные первый элемент задержки, первый аттенюатор, вычитатель, а также первый перемножитель, первый вход которого объединен со входом первого элемента задержки, первый полосовой фильтр, второй перемножитель, второй вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, а выход - со входом второго полосового фильтра, введены пятый элемент задержки и (n -1) каналов, в каждый из которых введены последовательно соединенные приемник мешающего сигнала, блок управления, второй вход которого соединен со вторым выходом приемника мешающего сигнала, коммутатор, последовательно соединенные четвертый элемент задержки, второй аттенюатор, выход которого соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом вычитателя, выход коммутатора является выходом канала, третий выход приемника мешающего сигнала через третий элемент задержки соединен со вторым входом первого перемножителя и со входом второго элемента задержки, выход первого перемножителя соединен со входом первого полосового фильтра, выход которого соединен с первым входом второго перемножителя, выход второго полосового фильтра соединен со вторым входом вычитателя, вход четвертого элемента задержки объединен со входом первого элемента задержки и является входом канала, входом устройства является вход пятого элемента задержки, выход которого соединен со входом первого канала. To eliminate this drawback, a device containing a receiver of a useful broadband signal and a channel containing a first delay element, a first attenuator, a subtractor, and a first multiplier, the first input of which is combined with the input of the first delay element, a first band-pass filter, a second multiplier, and a second the input of which is connected to the output of the second delay element, and the output to the input of the second band-pass filter, the fifth delay element and (n -1) channels are introduced, in each of which the input interconnected receiver of the interfering signal, a control unit, the second input of which is connected to the second output of the receiver of the interfering signal, a switch, a fourth delay element connected in series, a second attenuator, the output of which is connected to the first input of the switch, the second input of which is connected to the output of the subtractor, the output of the switch is channel output, the third output of the interfering signal receiver through the third delay element is connected to the second input of the first multiplier and to the input of the second delay element and, the output of the first multiplier is connected to the input of the first bandpass filter, the output of which is connected to the first input of the second multiplier, the output of the second bandpass filter is connected to the second input of the subtractor, the input of the fourth delay element is combined with the input of the first delay element and is the channel input, the input of the device is the input the fifth delay element, the output of which is connected to the input of the first channel.
Структурная схема предлагаемого устройства представлена на фиг. 3, где обозначено:
1 - приемник полезного сигнала,
2,4 - первый и второй перемножители,
3, 16 - первый и второй полосовые фильтры,
5, 11, 12, 13, 14 - первый, второй, третий, четвертый, пятый элементы задержки,
6, 15 - аттенюатор,
7 - вычитатель,
8 - коммутатор,
9 - приемник мешающего сигнала,
10 - блок управления.The block diagram of the proposed device is presented in FIG. 3, where indicated:
1 - receiver useful signal,
2,4 - the first and second multipliers,
3, 16 - the first and second band-pass filters,
5, 11, 12, 13, 14 - the first, second, third, fourth, fifth delay elements,
6, 15 - attenuator,
7 - subtractor,
8 - switch
9 - receiver interfering signal,
10 - control unit.
Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные пятый элемент задержки 14, вход которого является входом устройства, n каналов и приемник полезного сигнала 1. Каждый канал содержит последовательно соединенные первый перемножитель 2, первый полосовой фильтр 3, второй перемножитель, второй полосовой фильтр 16, вычитатель 7, к первому входу которого присоединены последовательно соединенные первый элемент задержки 5 и первый аттенюатор 6. Выход вычислителя 7 соединен со вторым входом коммутатора 8, первый вход которого соединен с последовательно соединенными четвертым элементом задержки 13 и вторым аттенюатором 15. Входы первого элемента задержки 5, четвертого элемента задержки 13 и первый вход первого перемножителя 2 объединены и являются входом канала. Управляющий вход коммутатора 8 соединен с выходом блока управления 10, первый и второй вход которого соединены с первым и вторым выходом приемника мешающего сигнала 9, третий выход которого через третий элемент задержки 12 соединен со вторым входом первого перемножителя 2, а через третий 12 и второй 11 элементы задержки со вторым входом второго перемножителя 4. The proposed device comprises a
Выход коммутатора 8 является выходом канала. Вход первого канала через пятый элемент задержки 14 соединен со входом устройства. Выход n-го канала соединен со входом приемника полезного сигнала 1. The output of the
Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.
Заявляемое устройство предназначено для подавления структурных (внутрисистемных) помех на входе приемников базовой станции системы связи с кодовым разделением каналов. Система содержит базовую станцию и N абонентских станций, которые могут находиться на разных расстояниях базовой станции. Сигналы ближних абонентов создают мощные структурные помехи приемникам базовой станции, принимающих сигналы от удаленных абонентов. Абоненты системы используют широкополосные фазоманипулированные сигналы, отличающиеся между собой структурой моделирующих последовательностей и имеющие одинаковую несущую частоту f0 и полосу спектра Δfш.
Так как на базовой станции установлены N приемников от абонентов системы, то она располагает информацией о том, какие приемники вошли в синхронизм со своими абонентами. При этом имеется возможность измерения уровней сигналов, принимаемых базовой станцией, и определения степени мешания сигнала каждого из абонентов системы другим приемникам.The inventive device is designed to suppress structural (intra-system) interference at the input of the receivers of the base station of the communication system with code division multiplexing. The system contains a base station and N subscriber stations that may be at different distances of the base station. The signals of near subscribers create powerful structural interference to the receivers of the base station, receiving signals from remote subscribers. Subscribers of the system use broadband phase-shifted signals that differ in the structure of modeling sequences and have the same carrier frequency f 0 and the spectrum band Δf w .
Since the base station has N receivers from subscribers of the system, it has information about which receivers are in synchronism with their subscribers. At the same time, it is possible to measure the levels of signals received by the base station and determine the degree of signal interference of each of the subscribers to other receivers.
Входная смесь через последовательно соединенные элемент задержки 14 и n = N - 1 идентичных каналов (узлов) поступает на вход приемника полезного сигнала 1. В каждом канале входная смесь поступает на первый вход вычитателя 7 через последовательно соединенные элемент задержки 5 и аттенюатор 6, а на второй вход вычитателя 7 входная смесь поступает через последовательно соединенные перемножитель 2, полосовой фильтр 3, перемножитель 4, полосовой фильтр 16. В перемножителе 2 происходит свертка первой помехи за счет перемножения входной смеси с опорным сигналом. В качестве опорного сигнала используется псевдослучайная последовательность, поступающая с выхода приемника мешающего сигнала 9, подаваемая на опорный вход перемножителя 2 через элемент задержки 12. На опорный вход перемножителя 4 опорный сигнал подается с выхода приемника мешающего сигнала 9 через элементы задержки 12 и 11. За счет выбора значения задержки элементов 11, 12, 13 обеспечивается синхронность опорного сигнала (копии мешающего сигнала от первого абонента) с мешающим сигналом от первого абонента во входной смеси. Результат свертки фильтруется полосовым фильтром 3, после чего за счет перемножения с тем же опорным сигналом в перемножителе 4 на его выходе формируется первая широкополосная структурная помеха, очищенная от других структурных помех и от полезного сигнала. Опорный сигнал подается на опорный вход перемножителя 4 через элемент задержки 11, величина задержки которого равна задержке в полосовом фильтре 3. С выхода блока 4 широкополосная структурная помеха поступает на полосовой фильтр 16, амплитудо-частотная характеристика которого выбирается аналогичной амплитудо-частотной характеристике передатчика соответствующей абонентской станции. Это делается для более эффективной компенсации структурной помехи в вычитателе 7. The input mixture through a series-connected
С выхода вычитателя 7 входная смесь, из которой исключена первая структурная помеха, поступает на вход коммутатора 8, на другой вход которого подается входная смесь через элемент задержки 13 и аттенюатор 15, которые аналогичны блокам 5 и 6. Коммутатор 8 управляется командами, формируемыми блоком управления 10. На блок управления 10 с выхода приемника мешающего сигнала 7 поступает команда о наличии или отсутствии его синхронизации с сигналом соответствующего абонента и о превышении (или непревышении) принятным сигналом допустимого уровня, который определяется по степени мешания его другим приемником. При наличии синхронизации с сигналом передатчика своего абонента и превышении принятого им сигнала допустимого значения блок управления 10 формируют команду "1", которая подключает к выходу коммутатора 8 выход вычитателя 7. При отсутствии синхронизации, а также в случае непревышения принятым сигналом порогового значения на выходе блока управления 10 формируется команда "0", которая подключает к выходу коммутатора 8 выход аттенюатора 15. В этом случае входная смесь проходит через данный узел транзитом, при этом в обоих случаях задержка и коэффициент передачи трактов прохождения входной смеси выбираются равными, что достигается за счет выбора параметров блоков 13, 15, 5, 6 и коэффициент передачи перемножителей 2 и 4. Это делается для того, чтобы включение или отключение тракта компенсации не влияло на режим синхронизации приемника полезного сигнала 1. From the output of the
Одна из возможных реализаций приемника мешающих сигналов 9 представлена на фиг. 4, где приведен типовой приемник широкополосных фазоманипулированных сигналов:
41 - перемножитель,
42 - полосовой фильтр,
43 - демодулятор,
44 - устройство синхронизации,
45 - генератор псевдослучайных последовательностей.One possible implementation of the interfering
41 - multiplier,
42 - band-pass filter,
43 - demodulator
44 is a synchronization device,
45 - pseudo-random sequence generator.
Сигнал с выхода генератора псевдослучайной последовательности 45 приемника 9 через элемент задержки 12 подается на опорные входы перемножителей 2 и 4. The signal from the output of the generator of the
Сигналы с выхода устройства синхронизации, синхронизирующего генератор ПСП 45, и с выхода полосового фильтра 42 подаются на блок управления 10. The signals from the output of the synchronization device that synchronizes the
Структурная схема блока управления представлена на фиг.5, где обозначено:
51 - усилитель,
52 - детектор,
53 - блок сравнения с порогом,
54 - элемент "И",
55 - элемент задержки.The structural diagram of the control unit is presented in figure 5, where it is indicated:
51 - amplifier
52 - detector
53 - block comparison with the threshold,
54 - element "And"
55 is a delay element.
Напряжение с выхода полосового фильтра 42 блока 9 усиливается усилителем 51, детектируется детектором 52, сравнивается с фиксированным порогом в блоке сравнения 53. Команда о превышении (или непревышении) порога ("1" или "0") поступают на вход элемента "И" 54, который формирует команду "1" при наличии "1" по обоим входам. Блок 55 является регулируемым и обеспечивает синхронность появления команды на входах элемента "И" 54. The voltage from the output of the band-
Блоки 5, 11, 12, 13, 14 также являются регулируемыми и обеспечивают необходимые временные соотношения.
Значение задержки блока 13 выбирается с учетом времени, затрачиваемого на формирование команд в приемнике 9 и блоке управления 10. The delay value of
Величина задержки элемента задержки 12 компенсирует разброс параметров аппаратуры различных узлов. The delay value of the
В прототипе действие мощной структурной помехи приводит к отпиранию всех частотных каналов, при этом структурные помехи компенсируются в вычитателе, а на вход приемника проходит полезный сигнал и паразитная составляющая оценка структурной помехи, появление которой обусловлено режекцией части спектра структурной помехи режекторным фильтром. Эта паразитная составляющая коррелирована с полезным широкополосным сигналом и при дальнейшей обработке не отделяется от него. Аналогичная ситуация имеет место и при воздействии нескольких помех. In the prototype, the action of powerful structural interference leads to the unlocking of all frequency channels, while the structural interference is compensated in the subtractor, and the useful signal and the spurious component of the structural interference estimate are transmitted to the input of the receiver, the appearance of which is due to the rejection of a part of the structural interference spectrum by a notch filter. This spurious component is correlated with a useful broadband signal and is not separated from it during further processing. A similar situation occurs when exposed to several interference.
Коэффициент подавления паразитной составляющей оценки структурных помех для прототипа определяется соотношением
где ΔFрф - полоса режекции режекторного фильтра, которая в прототипе определяется информационной полосой полезного сигнала (ΔFинф); Б - база широкополосного сигнала.The suppression coefficient of the spurious component of the structural interference assessment for the prototype is determined by the ratio
where ΔF rf is the notch band of the notch filter, which in the prototype is determined by the information band of the useful signal (ΔF inf ); B - base broadband signal.
Напряжение паразитной составляющей помехи на выходе вычитателя 7 определяется
Оценим уровень паразитной составляющей для заявляемого устройства.The voltage of the spurious component of the interference at the output of the
Estimate the level of the parasitic component for the claimed device.
В перемножителе 2 на полезный сигнал накладывается манипуляция опорной псевдослучайной последовательностью помехи, за счет чего спектр его расширяется. Часть расширенного спектра сигнала, отфильтрованного фильтром 3, манипулируется опорной псевдослучайной последовательностью помехи в перемножителе 4, в результате чего на выходе блока 4 формируется паразитная помеховая составляющая, обусловленная полезным сигналом. In the
Напряжение ее определится соотношением
Так как Uсвх << Uпвх, то из сравнения (1) и (2) видно, что Uпз << Uппр.Its voltage is determined by the ratio
Since U CBX << U pvc , it can be seen from the comparison of (1) and (2) that U pz << U pp .
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98122838A RU2143175C1 (en) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | Structure noise compensation device for wide- band signal receivers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98122838A RU2143175C1 (en) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | Structure noise compensation device for wide- band signal receivers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2143175C1 true RU2143175C1 (en) | 1999-12-20 |
Family
ID=20213584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98122838A RU2143175C1 (en) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | Structure noise compensation device for wide- band signal receivers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2143175C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534221C1 (en) * | 2013-03-27 | 2014-11-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Structural interference compensation device |
-
1998
- 1998-12-16 RU RU98122838A patent/RU2143175C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534221C1 (en) * | 2013-03-27 | 2014-11-27 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" (Сфу) | Structural interference compensation device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3377983B2 (en) | Spread spectrum interference cancellation system and method | |
US4475214A (en) | CW Interference cancelling sytem for spread spectrum signals utilizing active coherent detection | |
KR19980070964A (en) | CDM receiver using continuous cancellation of training signal interference | |
Povey et al. | Simplified matched filter receiver designs for spread spectrum communications applications | |
RU2143175C1 (en) | Structure noise compensation device for wide- band signal receivers | |
RU2143174C1 (en) | Structure noise suppression device for wide- band signal receivers | |
GB2189969A (en) | Code tracking circuits for spread-spectrum receivers | |
RU2160500C1 (en) | Multiple-channel correlator with suppression of system noise for base station of code-division communication system | |
JPH0750649A (en) | Code division multiplex communicating method and transmitter-receiver | |
RU2185658C2 (en) | Method for correlating broadband signal processing | |
RU2165128C2 (en) | Frequency-shift signal correlator with structural noise correction | |
RU2143783C1 (en) | Noise suppression device for code-division satellite communication systems | |
RU2205502C2 (en) | Frequency-shift broadband signal correlator | |
KR100572364B1 (en) | Interference Cancellation Device and Method | |
RU2142196C1 (en) | Device for noise suppression for receivers of wide-band signals | |
RU2178619C1 (en) | Correlator for frequency-shifted signals with rejection of structural noise | |
RU2160499C2 (en) | Structural noise compensating correlator for base stations of cellular communication systems | |
RU2114503C1 (en) | Structure-borne noise rejection device | |
RU2154341C1 (en) | Noise suppressor for broadband receivers | |
JPH07264112A (en) | Method for eliminating interference of code division multiple address communication | |
RU2190298C2 (en) | Correlator for base station of code-division communication system | |
RU2114502C1 (en) | Spur-interference rejection device | |
RU2222864C1 (en) | Noise compensating device for broadband signal receivers | |
RU2143782C1 (en) | Noise rejection device for wide-band signal receivers | |
RU2205503C2 (en) | Structural noise suppressing device for broadband- signal receivers |