RU2626662C1 - Способ обработки сигналов в тракте высокой частоты радиоприемных устройств - Google Patents

Способ обработки сигналов в тракте высокой частоты радиоприемных устройств Download PDF

Info

Publication number
RU2626662C1
RU2626662C1 RU2016124935A RU2016124935A RU2626662C1 RU 2626662 C1 RU2626662 C1 RU 2626662C1 RU 2016124935 A RU2016124935 A RU 2016124935A RU 2016124935 A RU2016124935 A RU 2016124935A RU 2626662 C1 RU2626662 C1 RU 2626662C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
amplifier
signal
input
noise
output
Prior art date
Application number
RU2016124935A
Other languages
English (en)
Inventor
Андрей Павлович Алимов
Александр Владиславович Ананьев
Борис Филиппович Змий
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2016124935A priority Critical patent/RU2626662C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2626662C1 publication Critical patent/RU2626662C1/ru

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H40/00—Arrangements specially adapted for receiving broadcast information
    • H04H40/18—Arrangements characterised by circuits or components specially adapted for receiving
    • H04H40/27—Arrangements characterised by circuits or components specially adapted for receiving specially adapted for broadcast systems covered by groups H04H20/53 - H04H20/95
    • H04H40/36—Arrangements characterised by circuits or components specially adapted for receiving specially adapted for broadcast systems covered by groups H04H20/53 - H04H20/95 specially adapted for stereophonic broadcast receiving
    • H04H40/45—Arrangements characterised by circuits or components specially adapted for receiving specially adapted for broadcast systems covered by groups H04H20/53 - H04H20/95 specially adapted for stereophonic broadcast receiving for FM stereophonic broadcast systems receiving
    • H04H40/63—Arrangements characterised by circuits or components specially adapted for receiving specially adapted for broadcast systems covered by groups H04H20/53 - H04H20/95 specially adapted for stereophonic broadcast receiving for FM stereophonic broadcast systems receiving for separation improvements or adjustments
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/26—Modifications of amplifiers to reduce influence of noise generated by amplifying elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L2025/03592—Adaptation methods
    • H04L2025/03598—Algorithms
    • H04L2025/03611—Iterative algorithms
    • H04L2025/03617—Time recursive algorithms
    • H04L2025/0363—Feature restoration, e.g. constant modulus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к средствам обработки сигналов в тракте высокой частоты радиоприемных устройств. В известных устройствах осуществляется фильтрация и усиление сигнала, а в предлагаемом способе вводятся операции усиления в пассивной цепи и суммирования сигналов с выхода усилителя на входе устройства. Технический результат заключается в снижении уровня шумов за счет увеличения уровня сигнала в пассивной цепи, что дает возможность уменьшить коэффициент усиления усилителя. Уменьшение коэффициента усиления усилителя уменьшает уровень шумов на выходе за счет суммирования выходного сигнала со входным значительно, при этом общий коэффициент усиления не уменьшается. 2 ил.

Description

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в радиоприемной технике для построения входных пассивных цепей и усилителей с пониженным уровнем шума на выходе высокочастотного усилителя.
Целью изобретения является уменьшение уровня шумов на выходе избирательного высокочастотного усилителя на основе нового способа фильтрации и усиления входного сигнала.
Наиболее близким по технической сущности является способ, основанный на фильтрации и усилении (Н.Н. Фомин, Н.Н. Буга, О.В. Головин и др. «Радиоприемные устройства». - 3-е издание, стереотип, - М.: Горячая линия. - Телеком, 2007 стр. 26 рис. 1.6).
Недостатком способа является высокий уровень шумов на выходе усилителя, который определяется как сумма спектральных плотностей шумов фильтра и входных шумов усилителя, умноженная на квадрат коэффициента усиления усилителя (Змий Б.Ф. Синтез линейных устройств обработки сигналов на активных четырехполюсниках высших порядков. Монография. - Воронеж: ВАИУ, 2008. - 325 с., ил, стр. 179):
Figure 00000001
где,
Figure 00000002
- спектральная плотность шумов фильтра,
Figure 00000003
- коэффициент передачи фильтра,
Figure 00000004
- спектральная плотность шумов на входе усилителя, К - коэффициент усиления усилителя.
Из выражения (1) следует, что чем больше требуемый коэффициент усиления усилителя, тем больше уровень шумов. Уровень собственных шумов усилителя значительно превышает уровень шумов фильтра
Figure 00000005
, поэтому очевидно, что для снижения общего уровня шумов необходимо снижать коэффициент усиления К и уровень собственных шумов усилителя.
Техническим результатом заявляемого способа является снижение уровня шумов в избирательном усилителе высокой частоты за счет повышения уровня сигнала после фильтрации в h0 раз и уменьшения коэффициента усиления усилителя.
Технический результат достигается тем, что в известном способе обработки сигналов в тракте высокой частоты, основанном на фильтрации и усилении, применено повышение уровня сигнала после фильтрации и суммирование выходного сигнала после усиления с входным сигналом до фильтрации.
На фиг. 1 представлена структурная схема предъявляемого способа обработки сигналов. В блоке 1 выполняется суммирование выходного сигнала после усиления с входным сигналом до фильтрации, в блоке 2 фильтруется сигнал в полосе рабочих частот, в блоке 3 входной сигнал повышается по уровню в h0 раз, в блоке 4 сигнал усиливается в К раз до требуемого значения усиления Н0.
Сущность изобретения заключается в следующем: в пассивной LC-цепи повышается уровень входного сигнала в h0 раз, а результирующий уровень равен произведению коэффициента усиления усилителя К и коэффициента h0, то есть Н0=К⋅h0. Это дает возможность уменьшить коэффициент усиления усилителя, если коэффициент h0 больше единицы, что дает возможность уменьшить уровень шумов за счет уменьшения коэффициента усиления усилителя К до H0/H0. В соответствии с выражением (1) соотношение спектральных плотностей
Figure 00000006
, а при
Figure 00000007
это соотношение всегда будет больше 1, то есть имеет место уменьшение уровня шумов на выходе избирательного высокочастотного усилителя. Применение операции суммирования входного сигнала и сигнала после фильтрации и усиления позволяет еще больше снизить уровень шумов путем вычитания спектральной плотности шумов на выходе из спектральной плотности шумов на входе.
Повышения уровня сигнала можно достичь, применив последовательное включение соединений LC элементов, так как при таком соединении на реактивных элементах накапливается энергия переменного тока пропорционально отношению
Figure 00000008
(Q - добротность последовательного колебательного контура) (В.П. Попов Основы теории цепей: Учебник для вузов. - 3-е изд., испр. - М.: Высшая школа, 2000, стр. 181). Число RLC-цепочек зависит от требуемой величины коэффициента повышения уровня сигнала h0 в диапазоне рабочих частот и величины коэффициента усиления усилителя К. Чем больше величина h0, тем больше уровень сигнала на входе усилителя и тем меньше требуется величина усиления К при заданном требовании к общему коэффициенту усиления Н0=К⋅h0. В результате общий уровень шумов будет меньше, чем в известном способе обработки, так как степень влияния
Figure 00000009
на уровень шумов меньше, чем квадрат коэффициента усиления усилителя К2.
При суммировании сигнала с выхода усилителя с сигналом на входе фильтра уровень шумов еще больше снижается, так как происходит вычитание уровня шумов на входе сумматора с уровнем шумов на выходе усилителя:
Figure 00000010
где β - некоторый коэффициент, характеризующий долю выходного сигнала подключаемого ко входу. То есть на некоторых частотах уровень спектральной плотности шумов может достигать нулевых значений. Следовательно, повышение уровня в пассивной RLC-цепи и суммирование выходного усиленного сигнала в усилителе с входным позволяют значительно снизить уровень шумов на выходе избирательного высокочастотного усилителя радиоприемного устройства.
На фиг. 2 представлены результаты моделирования (уровень спектральной плотности шумов) частной реализации предлагаемого способа при Н0=10, h0=1,81, К=5,5 (график 2) и реализации известного способа обработки сигналов при Н0=10, h0=1, К=10 (график 1). Из графиков видно, что в полосе пропускания (от 500 кГц до 1 МГц) уровень спектральной плотности шумов при реализации предлагаемого способа в несколько раз меньше спектральной плотности шумов при реализации известного способа обработки сигналов в тракте высокой частоты.

Claims (1)

  1. Способ обработки сигналов в тракте высокой частоты радиоприемных устройств, основанный на фильтрации входного сигнала в полосе рабочих частот фильтра и усилении входных сигналов в усилителе, отличающийся тем, что после фильтрации повышают уровень входного сигнала в пассивной LC-цепи в h0 на входе усилителя, так чтобы результирующий уровень сигнала на выходе усилителя был равен произведению коэффициента усиления усилителя K и коэффициента h0, после чего осуществляют операцию суммирования входного сигнала на входе фильтра и выходного сигнала усилителя путем вычитания спектральной плотности шумов на указанном выходе из спектральной плотности шумов на указанном входе.
RU2016124935A 2016-06-21 2016-06-21 Способ обработки сигналов в тракте высокой частоты радиоприемных устройств RU2626662C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016124935A RU2626662C1 (ru) 2016-06-21 2016-06-21 Способ обработки сигналов в тракте высокой частоты радиоприемных устройств

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016124935A RU2626662C1 (ru) 2016-06-21 2016-06-21 Способ обработки сигналов в тракте высокой частоты радиоприемных устройств

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2626662C1 true RU2626662C1 (ru) 2017-07-31

Family

ID=59632603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016124935A RU2626662C1 (ru) 2016-06-21 2016-06-21 Способ обработки сигналов в тракте высокой частоты радиоприемных устройств

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2626662C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987006072A1 (en) * 1986-04-03 1987-10-08 Motorola, Inc. Fm receiver with noise suppression during rayleigh faded received signals
RU2134929C1 (ru) * 1993-11-09 1999-08-20 Моторола, Инк. Способ и устройство для объединения совокупности входных сигналов
US20030157914A1 (en) * 2002-02-20 2003-08-21 Jungsong Li Radio receiver having an adaptive equalizer and method therefor
US7224810B2 (en) * 2003-09-12 2007-05-29 Spatializer Audio Laboratories, Inc. Noise reduction system
RU2310992C2 (ru) * 2005-05-30 2007-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения Радиоприемное устройство многочастотных сигналов

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987006072A1 (en) * 1986-04-03 1987-10-08 Motorola, Inc. Fm receiver with noise suppression during rayleigh faded received signals
RU2134929C1 (ru) * 1993-11-09 1999-08-20 Моторола, Инк. Способ и устройство для объединения совокупности входных сигналов
US20030157914A1 (en) * 2002-02-20 2003-08-21 Jungsong Li Radio receiver having an adaptive equalizer and method therefor
US7224810B2 (en) * 2003-09-12 2007-05-29 Spatializer Audio Laboratories, Inc. Noise reduction system
RU2310992C2 (ru) * 2005-05-30 2007-11-20 Федеральное государственное унитарное предприятие Омский научно-исследовательский институт приборостроения Радиоприемное устройство многочастотных сигналов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2001089079A3 (en) Frequency converter for mulziple-channel systems
JPS5744338A (en) Noise reduction device
JP2018532295A5 (ru)
RU2626662C1 (ru) Способ обработки сигналов в тракте высокой частоты радиоприемных устройств
JP2009527988A (ja) 信号のピーク・トゥ・アベレージ電力比の低減
Sebastian et al. A low complex 10-band non-uniform FIR digital filter bank using frequency response masking technique for hearing aid
Abdalla Universal current-mode biquad employing dual output current conveyors and MO-CCCA with grounded passive elements
CN105099396B (zh) 一种滤波器切换方法、装置以及医疗设备
RU2666231C2 (ru) Полосовой усилитель четвертого порядка
CN103780222B (zh) 中心频率可调节的石英晶体窄带滤波电路
EP3531555A1 (en) Method for suppressing high frequency noise in output by a class d amplifier and class d amplifier
KR102064407B1 (ko) 광대역 신호의 특정 고조파를 선별하여 신호를 처리하는 장치 및 방법
JP2018088575A (ja) Ｄ級電力増幅器
CN218829878U (zh) 低频域有源带通滤波器及其测试系统
KR101941435B1 (ko) 선형성 개선을 위한 수신증폭기회로
CN218514371U (zh) 确定扩展接收机动态范围的装置
CN104980109A (zh) 一种用于超外差测试仪器的半中频假响应抑制方法及装置
KR102531399B1 (ko) 자동 레벨 제어를 사용하는 rf 증폭 장치의 불요파 억제 방법
CN110518923B (zh) 辐射接收机
RU2744109C1 (ru) Широкополосный усилитель мощности
PTU Study of signal denoising using Kaiser Window and Butterworth filter
De Matteis et al. A 28.8 MHz 21.1 dBm-IIP3 3.2 mW Sallen-Key 4th-Order filter with out-of-band zeros cancellation
CN115913171A (zh) 低频域有源带通滤波器及其测试系统
KR102331883B1 (ko) 주파수 4배 체배기
Hajjar Design and implementation of analog high order low pass differentiators

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180622