RU2154341C1 - Noise suppressor for broadband receivers - Google Patents
Noise suppressor for broadband receivers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2154341C1 RU2154341C1 RU99100585A RU99100585A RU2154341C1 RU 2154341 C1 RU2154341 C1 RU 2154341C1 RU 99100585 A RU99100585 A RU 99100585A RU 99100585 A RU99100585 A RU 99100585A RU 2154341 C1 RU2154341 C1 RU 2154341C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- multiplier
- output
- input
- band
- signal
- 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 В 1/10, H 04 L 7/00; N 2000669, H 04 B 1/10, N 2000659, H 04 B 1/10, недостатком которых является низкая помехоустойчивость к структурным помехам. Known interference suppression devices for broadband signal receivers described in RF patents N 2000666, H 04 V 1/10, H 04 L 7/00; N 2000669, H 04 B 1/10, N 2000659, H 04 B 1/10, the disadvantage of which is low noise immunity to structural interference.
Наиболее близким к заявляемому устройству 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 ремодулятор),
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 claimed device is a device for the correlation processing of broadband signals in AS N 1688416, H 04 B 1/10, the structural diagram of which is shown in FIG. 1, where indicated:
1 - the first multiplier (phase modulator),
2 - signal copy generator,
3 - the second multiplier (phase remodulator),
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 широкополосный 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 режектируется 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 (SHPS) and the noise are fed to the input of the multiplier 1, where they are multiplied with a copy of the SHPS synchronized with the incoming SHPS formed in the
За счет перемножения с копией ШПС широкополосная помеха сворачивается в узкополосную помеху, которая подается на частотные каналы 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. 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 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 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 fed to the frequency 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
Недостатком такого устройства является низкая помехоустойчивость к узкополосным и структурным помехам. The disadvantage of this device is the low noise immunity to narrowband and structural interference.
Для устранения этого недостатка в устройство, содержащее последовательно соединенные элемент задержки и вычитатель, последовательно соединенные первый перемножитель, режекторный фильтр, второй перемножитель, аттенюатор, третий перемножитель и генератор копии сигнала, выход которого соединен с опорным входом первого перемножителя, введены ограничитель, усилитель, последовательно соединенные четвертый перемножитель, блок режекции, пятый перемножитель и устройство фазирования, сигнальный вход которого соединен с выходом элемента задержки, а выход устройства фазирования соединен со входом аттенюатора, выход которого соединен с другим входом вычитателя, выход которого является выходом устройства, вход элемента задержки объединен со входом ограничителя и является входом устройства, выход ограничителя соединен с первым входом первого перемножителя, выход которого через последовательно соединенные полосовой фильтр, усилитель и третий перемножитель соединен с опорными входами пятого и четвертого перемножителей, вход которого соединен с выходом второго перемножителя, а выход генератора копии сигнала соединен с опорными входами второго и третьего перемножителей. To eliminate this drawback, a device containing a delay element and a subtractor connected in series, a first multiplier, a notch filter, a second multiplier, an attenuator, a third multiplier and a signal copy generator, the output of which is connected to the reference input of the first multiplier, has a limiter, an amplifier, connected in series connected fourth multiplier, notch unit, fifth multiplier and phasing device, the signal input of which is connected to the output of the back element leverage, and the output of the phasing device is connected to the input of the attenuator, the output of which is connected to another input of the subtractor, the output of which is the output of the device, the input of the delay element is combined with the input of the limiter and is the input of the device, the output of the limiter is connected to the first input of the first multiplier, the output of which is sequentially connected by a band-pass filter, an amplifier and a third multiplier connected to the reference inputs of the fifth and fourth multipliers, the input of which is connected to the output of the second multiplier And copies the signal generator output connected to the reference inputs of the second and third multipliers.
Структурная схема заявляемого устройства представлена на фиг. 2, где обозначено:
1 - ограничитель;
2 - первый перемножитель;
3 - режекторный фильтр;
4 - второй перемножитель;
5 - четвертый перемножитель;
6 - блок режекции;
7 - пятый перемножитель;
8 - устройство фазирования;
9 - аттенюатор;
10 - вычитатель;
11 - генератор копии сигнала;
12 - элемент задержки;
13 - усилитель;
14 - полосовой фильтр;
15 - третий перемножитель.The structural diagram of the inventive device is shown in FIG. 2, where indicated:
1 - limiter;
2 - the first multiplier;
3 - notch filter;
4 - the second multiplier;
5 - the fourth multiplier;
6 - block rejection;
7 - the fifth multiplier;
8 - phasing device;
9 - attenuator;
10 - subtractor;
11 - signal copy generator;
12 - delay element;
13 - amplifier;
14 - band-pass filter;
15 - the third multiplier.
Устройство содержит последовательно соединенные ограничитель 1, вход которого соединен со входом устройства, первый перемножитель 2, режекторный фильтр 3, второй перемножитель 4, четвертый перемножитель 5, блок режекции 6, пятый перемножитель 7, устройство фазирования 8, аттенюатор 9, вычитатель 10, второй вход вычитателя 10 объединен со входом устройства фазирования 8 и через элемент задержки 12 соединен со входом устройства. Выход первого перемножителя 2 соединен со входом полосового фильтра 14, выход которого через усилитель 13 соединен со входом третьего перемножителя 15, выход которого соединен с опорными входами четвертого 5 и пятого 7 перемножителей. Выход генератора копии сигнала 11 соединен с опорными входами первого 2, второго 4 и третьего 15 перемножителей. The device contains a series-connected limiter 1, the input of which is connected to the input of the device, a
Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.
Входная смесь, содержащая полезный широкополосный фазоманипулированный сигнал и узкополосную помеху, поступает на один из входов вычитателя 10 через элемент задержки 12, а на другой вход - через последовательно соединенные ограничитель 1, первый перемножитель 2, режекторный фильтр 3, второй перемножитель 4, четвертый перемножитель 5, блок режекции 6, пятый перемножитель 7, устройство фазирования 8, аттенюатор 9. В ограничителе 1 происходит ограничение входной смеси и подавление слабого сигнала сильной помехой. Кроме того, паразитная амплитудная модуляция сигнала, которая может возникнуть за счет фильтрации спектра сигнала в передатчике и приемнике, превращается в паразитную фазовую модуляцию (см. Дж.Спилкер "Цифровая спутниковая связь", М., Связь, 1979 г., с. 290). An input mixture containing a useful broadband phase-shifted signal and narrowband interference is supplied to one of the inputs of the
Помеха и подавленный полезный сигнал подаются в первый перемножитель 2, где перемножаются (манипулируются по фазе на 0, π) с опорной псевдослучайной последовательностью, формируемой блоком 11, синхронной с полезным сигналом. В результате этого полезный сигнал сворачивается в узкополосный сигнал, который режектируется режекторным фильтром 3. Помеха за счет манипуляции опорным сигналом становится широкополосной фазоманипулированной помехой. Часть спектра ее режектируется в блоке 3, остальная часть поступает на второй перемножитель 4, где перемножается с тем же опорным сигналом, за счет чего опять становится узкополосной. Одновременно с выхода первого перемножителя 2 свернутый полезный сигнал и часть спектра широкополосной помехи фильтруются полосовым фильтром 14, усиливаются усилителем 13 и манипулируются по фазе на 0, π в третьем перемножителе. Сформированный широкополосный сигнал используется как опорный для четвертого и пятого перемножителей. Полоса пропускания полосового фильтра 14 выбирается равной полосе режекции фильтра 3. За счет режекции части спектра широкополосной помехи в блоке 3 на выходе второго перемножителя 4 формируется широкополосная паразитная составляющая помехи, коррелированная с полезным сигналом (имеющая ту же несущую и тот же закон манипуляции и отличающаяся от него только начальной фазой, одинаковой с начальной фазой узкополосной помехи). The interference and the suppressed useful signal are supplied to the
Опорный сигнал на выходе третьего перемножителя 15 представляет смесь широкополосного полезного сигнала и широкополосной помехи, коррелированной с полезным сигналом (отличающейся от него только начальной фазой). The reference signal at the output of the third multiplier 15 is a mixture of the broadband useful signal and the broadband interference correlated with the useful signal (which differs from it only in the initial phase).
Результат свертки паразитной широкополосной составляющей помехи с опорным сигналом, коррелированным с ним, представляет собой узкополосный сигнал, режектируемый в блоке режекции 6. В то же время на узкополосную помеху в четвертом перемножителе 5 накладывается манипуляция широкополосным опорным сигналом, а в пятом перемножителе 7 манипуляция снимается за счет перемножения с тем же широкополосным опорным сигналом. The result of the convolution of the spurious broadband interference component with the reference signal correlated with it is a narrow-band signal that is cut in the
В результате на выходе перемножителя 7 присутствует узкополосная помеха и новая (вторая) ее паразитная составляющая, появление которой обусловлено режекцией части широкополосной помехи (образовавшейся из узкополосной) в блоке режекции 6. Однако эта паразитная составляющая ослаблена по мощности по отношению к помехе во входной смеси значительно больше, чем первая паразитная составляющая на выходе второго перемножителя 4. As a result, at the output of the multiplier 7 there is a narrow-band interference and a new (second) spurious component, the appearance of which is due to the rejection of a part of the broadband interference (formed from the narrow-band) in the
С выхода блока 7 узкополосная помеха подается на опорный вход устройства фазирования 8, на сигнальный вход которого через элемент задержки 12 подается входная смесь. На выходе устройства фазирования 8 формируется узкополосная помеха, фаза которой определяется фазой помехи, подаваемой на сигнальный вход устройства фазирования 8, т.е. узкополосной помехой во входной смеси только постоянным множителем (см. B.М. Свистов "Радиолокационные сигналы и их обработка", М., Сов.радио, 1977 г., стр. 123). Таким образом, блок 8 обеспечивает автоматическую подстройку амплитуды и фазы оценки помехи под помеху во входной смеси, что обеспечивает эффективное ее подавление. From the output of block 7, a narrow-band interference is supplied to the reference input of the
С выхода устройства фазирования 8 через аттенюатор 9 оценка узкополосной помехи поступает на вход вычитателя 10, где компенсирует помеху во входной смеси. Аналогичным образом осуществляется компенсация структурной помехи. From the output of the
В устройстве-прототипе при большом числе узкополосных помех увеличивается число открытых частотных каналов. При большой загрузке диапазона частот помехами, а также при воздействии структурной помехи все частотные каналы в устройстве-прототипе открыты и степень подавления паразитной широкополосной составляющей определяются соотношением:
,
где Δfш - полоса спектра полезного широкополосного сигнала,
ΔFpф - полоса режекции режекторного фильтра,
ΔFинф - информационная полоса полезного сигнала.In the prototype device with a large number of narrow-band interference, the number of open frequency channels increases. With a large load of the frequency range by interference, as well as when exposed to structural interference, all frequency channels in the prototype device are open and the degree of suppression of the spurious broadband component is determined by the ratio:
,
where Δf W - the spectrum band of the useful broadband signal,
ΔF pf - notch band of the notch filter,
ΔF inf - information band useful signal.
При наличии паразитной амплитудной модуляции полезного сигнала в приемнике или в передатчике полоса режекции режекторного фильтра дополнительно расширяется, т.е. ΔFpф > ΔFинф, что приводит к дополнительному снижению степени подавления паразитной составляющей. С увеличением скорости передачи снижается степень подавления паразитной составляющей за счет увеличения ΔFинф.In the presence of parasitic amplitude modulation of the useful signal in the receiver or in the transmitter, the band of the notch filter is further expanded, i.e. ΔF pf > ΔF inf , which leads to an additional decrease in the degree of suppression of the parasitic component. With increasing transmission speed, the degree of suppression of the parasitic component decreases due to an increase in ΔF inf .
В заявляемом устройстве происходит устранение паразитной широкополосной составляющей помехи, сформировавшейся на выходе второго перемножителя 4 за счет перемножения ее с коррелированным с ней опорным сигналом в блоке 5 и режекции результата свертки в блоке 6. Новая паразитная составляющая помехи, образовавшаяся на выходе блока 7, ослаблена значительно больше, чем на выходе блока 4. Это объясняется тем, что результат свертки на выходе блока 5 коррелированных составляющих (отличающихся только начальной фазой) представляет собой узкополосный процесс. При этом полоса режекции блока режекции 6 не зависит ни от информационной полосы, ни от паразитной амплитудной модуляции сигнала. In the inventive device, the parasitic broadband component of the interference that is formed at the output of the
Последнее обстоятельство объясняется тем, что благодаря использованию на входе устройства ограничителя, паразитная амплитудная модуляция превращается в паразитную фазовую модуляцию (см. Дж. Спилкер "Цифровая спутниковая связь", М. , Связь, 1979 г. , стр. 250), при этом она одинакова на обоих входах перемножителя 5. Поэтому наличие ее не приводит к расширению спектра свернутой помехи, т.e. расширению полосы режекции блока режекции 6. The latter circumstance is explained by the fact that due to the use of a limiter at the input of the device, spurious amplitude modulation turns into spurious phase modulation (see J. Spilker “Digital Satellite Communication”, M., Communications, 1979, p. 250), while the same at both inputs of the
Таким образом, выигрыш в степени подавления паразитной составляющей помехи определяется соотношением полосы режекции режекторного фильтра 3 (равной полосе режекции режекторного фильтра прототипа) к полосе режекции блока режекции 6. При этом полоса блока 6 чрезвычайно узка и не зависит ни от скорости передачи информации, ни от глубины паразитной амплитудной модуляции. Thus, the gain in the degree of suppression of the parasitic component of the interference is determined by the ratio of the notch filter band 3 (equal to the notch band of the prototype) to the notch band of the
Структурная схема режекторного фильтра 3 приведена на фиг. 3, где обозначено:
31 - полосовой фильтр,
32 - вычитатель.The block diagram of the
31 - band-pass filter,
32 is a subtractor.
Пояснить появление паразитной широкополосной составляющей помехи на выходе второго перемножителя 4 можно следующим образом. Часть спектра широкополосной помехи с выхода первого перемножителя 2 проходит непосредственно на выход вычитателя 32 и далее в перемножителе 4 сворачивается в узкополосную помеху, аналогичную помехе во входной смеси. В то же время часть спектра широкополосной помехи, попавшая в полосовой фильтр 31, становится узкополосной. В вычитателе 32 этот узкополосный сигнал изменяет фазу на 180o, после чего попадает в перемножитель 4, где за счет манипуляции по фазе широкополосным сигналом становится широкополосной паразитной составляющей.Explain the appearance of a spurious broadband interference component at the output of the
Структурная схема блока режекции 6 представлена на фиг. 4, где обозначено:
41 - фильтр нижних частот,
42, 44 - вычитатели,
43 - полосовой фильтр.The block diagram of the
41 - low pass filter,
42, 44 - subtractors,
43 - band-pass filter.
То есть блок режекции состоит из двух последовательно соединенных режекторных фильтров: режекторного фильтра нижних частот (блоки 41 и 42) и режекторного фильтра на частоту, равную удвоенной частоте несущей широкополосного сигнала (блоки 43 и 44), так как при перемножении двух широкополосных помех на частоте несущей широкополосного сигнала fo образуется свертка на разностной (нулевой) частоте и на суммарной (2fо).That is, a notch block consists of two notch filters connected in series: a notch low-pass filter (blocks 41 and 42) and a notch filter at a frequency equal to twice the frequency of the carrier broadband signal (blocks 43 and 44), since when multiplying two broadband noise at a frequency the carrier of the broadband signal f o convolution is formed at the difference (zero) frequency and at the total (2f about ).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99100585A RU2154341C1 (en) | 1999-01-10 | 1999-01-10 | Noise suppressor for broadband receivers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99100585A RU2154341C1 (en) | 1999-01-10 | 1999-01-10 | Noise suppressor for broadband receivers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2154341C1 true RU2154341C1 (en) | 2000-08-10 |
Family
ID=20214587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99100585A RU2154341C1 (en) | 1999-01-10 | 1999-01-10 | Noise suppressor for broadband receivers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2154341C1 (en) |
-
1999
- 1999-01-10 RU RU99100585A patent/RU2154341C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4475214A (en) | CW Interference cancelling sytem for spread spectrum signals utilizing active coherent detection | |
RU2154341C1 (en) | Noise suppressor for broadband receivers | |
RU2143782C1 (en) | Noise rejection device for wide-band signal receivers | |
RU2190297C2 (en) | Broadband noise suppressing device | |
RU2178619C1 (en) | Correlator for frequency-shifted signals with rejection of structural noise | |
RU2157049C1 (en) | Device for compensating noise in broad band receivers | |
RU2142196C1 (en) | Device for noise suppression for receivers of wide-band signals | |
RU2197062C2 (en) | Broadband phase-keyed noise compensator | |
RU2205501C2 (en) | Narrow-band noise suppressing device for broadband signal receivers | |
RU2222864C1 (en) | Noise compensating device for broadband signal receivers | |
RU2143175C1 (en) | Structure noise compensation device for wide- band signal receivers | |
RU2114502C1 (en) | Spur-interference rejection device | |
RU2204202C2 (en) | Device for suppressing broadband phase-keyed noise | |
RU2143174C1 (en) | Structure noise suppression device for wide- band signal receivers | |
RU2160500C1 (en) | Multiple-channel correlator with suppression of system noise for base station of code-division communication system | |
RU2181525C1 (en) | Structural noise suppressing device for broad-band signal receivers | |
RU2115234C1 (en) | Interference suppression device for receivers of wide- band signals | |
RU2185658C2 (en) | Method for correlating broadband signal processing | |
RU2007870C1 (en) | Device for receiving wide-range signals | |
RU2034403C1 (en) | Noise suppressor for broadband signal receivers | |
RU2197063C2 (en) | Device for suppressing broadband phase-keyed noise | |
RU2000666C1 (en) | Device for correlation processing of broad-band signals | |
RU2114505C1 (en) | Noise rejection device for broad-band signal receivers | |
RU2143781C1 (en) | Noise correction device for broad-band phase-keyed signal receiver | |
RU2115236C1 (en) | Communication system with wide-band signals |