SU1363488A2 - Устройство компенсации помех - Google Patents

Abstract

Изобретение м.б. использовано в системах дуплексной радиосв зи. Цель изобретени  - повышение быстродействи  и уменьшение уровн  нескомпенсированного остатка помехи на выходе. Дн  предотвращени  самовозбуждени , обеспечени  устойчивой работы устройства и уменьшени  воз,- действи  посторонних наводок ВЧ напр жение через эл-т 23 разв зки подаетс  на модул тор 12. Частота г-ра 11, с к-рой осуществл етс  мр- Дул ци , выбираетс  в полосе частот 15-20 кГц. Если помехи  вл ютс  узкополосными, к вычитателю подводитс  напр жение, совпадающее по форме с наводимым, но в противофазе, что позволит скомпенсировать наводимое напр жение помехи. Часть выходной мощности радиопередатчика, создающего помеху, подаетс  на вход фазового расщепител  (ФР) 1, с выхода к-рого напр жение поступает на управл емые аттенюаторы (УА) 2 и 10. Напр жени  на входе ФР 1 и на выходе сумматора 3 имеют одинаковые спектры , разные амплитуды и сдвинуты по фазе на угол (f , к-рый можно изме- ; н ть, измен   коэф. передачи УА 2 и 10. Компенсационное напр жение с сумматора 3 поступает на вход фазовращател  4, к-рый компенсирует посто нный фазовый сдвиг, вносимый фидерными лини ми, и фазовый сдвиг в нем устанавливаетс  при установке устр-ва на объекте. 1 ил. i (Л 00 :лэ 4 00 эо гч

Description

1

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  в системах дуплексной радиосв зи.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и уменьшен ие уровн  нескомпенсированного остатка помехи на выходе.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема устройства компенсации помех.

Устройство компенсации помех содержит фазовый расщепитель 1, первый управл емый аттенюатор 2, сум- матор 3,фазовращатель 4, вычитатель 5, первый синхронный детекор 6, первый полосовой усилитель 7, второй синхронный детектор 8, второй полосовой усилитель 9, второй управл емый аттенюатор 10, генератор 11, модул тор 12, дополнительные синхронные детекторы 13 и 14, интегрирующие усилители 15 и 16, вторые дополнительные синхронные детекторы 17 и 18, третьи дополнительные синхронные детекторы 19 и 20, первые дополнительные интегрирующие усилители 21 и 22, элемент 23 разв зки, дополнительный сумматор 24, квадратор 25, второй дополнительный интегрирующий усилитель 26, блок 27 делени , третий дополнительный интегрирующий усилитель 28, инвертор 29, четвертый дополнительньш синхронньш детектор 30, четвертьш дополнительный интегрирующий усилитель 31.

Устройство работает следующим образом .«

Напр жение помех наводитс  на при емкую антенну (не показана), например , от одного или нескольких работающих радиопередатчиков (не показано ), размещенных на том же объекте , что и радиоприемник (не показан ), и поступает на первый вход устройства, т.е. на второй вход вы- читател  5. Дл  предотвращени  попадани  наводимого на приемную антенну напр жени  на вход радиоприемника необходимо к вычитателю 5 подвести напр жение, строго совпадающее по форме с наводимым, но в противофазе что позвол ет скомпенсировать наводи мое напр жение помехи. Дл  этого часть выходной мощности радиопередатчика , который создает помеху, подаетс  на вход фазового расщепител  1, с выходов которого это напр жение поступает на входы первого 2 и вто-г

3634882

рого 10 управл емых аттенюаторов. Напр жени  на выходах указанных аттенюаторов можно записать в виде g У| A(t)W, sin cot;

у A(t)W2COS cot.

(1)

где W,, Wj - коэффициенты передачи первого 2 и второго 10 управл емых аттенюаторов 2 и 10.

Тогда напр жение на выходе сумматора 3 можно записать в виде

y(t) A(t)Usin(cot+40,

(2)

15 где W jwf + W. W,/sintf W2/cos(/; Cf arctg(W,/W2).

Напр жени м на входе фазового расщепител  1 и на выходе сумматора 3 имеют одинаковые спектры, разные амплитуды и сдвинуты по фазе на угол q, который можно измен ть, измен   коэф-, фициенты передачи первого 2 и второго 10 управл емых аттенюаторов.. Компенсационное напр жение с выхода сумматора 3 поступает на вход фазовращател  4, который компенсирует посто нный фазовый сдвиг, вносимый фидерными лини ми , и фазовый сдвиг в нем устанавливаетс  при установке устройства компенсации помех на объекте.

Дл  управлени  первым 2 и вторьш 10 управл емыми аттенюаторами часть напр жени  с выхода вычитател  5 через элемент 23 разв зки, предотврада- юшр й обратное проникновение напр жени  генератора 11 и его гармоник через модул тор 12, а также составл ющих напр жени  четвертого дополнительного синхронного детектора 30 на вход радиоприемника, подаетс  на входы модул тора 12 и четвертого дополнительного синхронного детектора 30.

В общем случае напр жение на выходе вычитател  5 представл ет собой разность между напр жением, наводи- a.lм на антенну, и суммарным компенсационным напр жением от М радиопередатчиков , в общем случае  вл ющимс  комплексным. Скал рное напр жение на выходе вычитател  5 можно записать в виде

55

S(t) W y(t) + x(t).

(3)

где y(t) - скал рное напр жение на выходе приемной антенны на входе устройства;

31363488

W - вектор весовых коэффициентов (коэффициентов передачи первого 2 и второго 10 управл емых аттенюаторов); g (t)-M--мерный вектор напр жени 

помех;

Т - транспортирование матри11 1 или вектора.

ди мо во то ют вы вы ро

Задачей устройства компенсации по- ю напр жени  со средней частотой, равмех  вл етс  установка такого значени  вектора весовых коэффициентов, чтобы он производил минимизацию соответствующей метрики помехи (сигнала ), например минимизацию отношени  помеха-сигнал или минимизацию полной выходной мощности за какой-то опре- деленньй Промежуток времени Т. В общем случае минимизацию суммарной выходной мощности можно записать в виде .,

(4)

Р.МИЦ.-41 VJlt) t-T i-T

Уменьшение P возможно произвести за счет перехода от известного W(t) К оптимальному его значению, соответствующему за счет спуска по направлению отрицательного вектора градиента Р по W(t), т.е. в том направлении, в котором Р уменьшаетс  с наибольшей скоростью.

В случае, если помехи  вл ютс  узкополосными, т.е. их спектор значительно уже (на пор док и более) центральной частоты, выражени  дл  вектора градиента Р , коэффициента передачи и вектора весовых коэффициентов можно записать в виде

grad(P) у,

radiP f Y,S l(grad(P)V Н

К

W - J K(i:)grad(P)d cr. (7)

00

Устройство компенсации помех Осуществл ет минимизацию суммарной мощности помехи на выходе вычитател  5.

Дл  того, чтобы предотвратить самовозбуждение, обеспечить устойчивую работу устройства и уменьшить воздействие посторонних наводок высокочастотное напр жение через элемент 23 разв зки подаетс  на модул - тор 12, где осуществл етс  его моду- л ци . Частоту генератора 11,с которой осуществл етс  модул ци , следует выбирать в полосе частот 15- 20 кГц. Пр моугольные импульсы с радиочастотным дополнением с выхода модул тора 12 подаютс  на входы первого 6 и второго 8 синхронных детекторов i на другие входы которых подаютс  два ортогональных напр жени  с выходов фазового расщепител  1. С выходов первого 6 и второго 8 синхронных детекторов два ортогональных

е а  ой - быи15

20

4)

секьа и25

ущ5 .

ь со - у- , еаной частоте генератора 1, поступают на первый 7 и второй 9 полосовые усилители, где осуществл етс  фильтраци  основной частоты и продуктов преобразовани . С выходов первого 7 и второго 9 полосовых усилителей напр же ше поступает на дополнительные синхронные детекторы 13 и 14, на другие входы которых подаетс  напр жение от генератора 11. Напр жение с выходов дополнительных синхронных детекторов 13 и 14 поступает на интегрирующие усилители 15 и 16, которые осуществл ют интегрирование этих напр жений и умножение усилени  на /Т, таким образом образу  на выходах интегрирующих усилителей 15 и 16 напр жени  , соответствующие квадратурной и 30 синфазной составл ющим вектора градиента.

Напр жение синфазной составл ницей вектора градиента с выхода интегри35 рующего усилител  16 поступает на входы второго 17 и третьего 19 дополнительных синхронных детекторов. Напр жение с выхода второго дополнительного синхронного детектора 17 по40 даетс  на один из входов дополнительного сумматора 24. Напр жение квадратурной составл ющей вектора градиента с выхода интегрирующего усилител  15 поступает на входы второго 18 и .

45 третьего 20 дополнительных синхронных детекторов. Напр жение с выхода второго дополнительного синхронного детектора 18 подаетс  на второй вход дополнительного сумматора 24. Напр 50 жение с выхода дополнительного сумматора 24 подаетс  на вход четвертого дополнительного синхронного детектора 3, и на квадратор 25. Напр жение с выхода четвертого дополнительного

55 синхронного детектора 30 через четвертый дополнительный интегрирующий усилитель 31, осуществл к ций интегри рование и умножение на 1/Т, подаетс  в виде числител  на блок 27. Напр же

ние с выхода квадратора 25 через второй дополнительный И1 тегрирующий усилитель 26, осуществл ющий интегрирование и умножение на 1/Т, подаетс  в виде знаменател  на блок 27., Напр жение на выходе блока 27, эквивалентное оптимальному коэффициенту K(t), усредн етс  и умножаетс  на 1/Т третьим дополнительным интегрирующим усилителем 28, инвертируетс  инвертором 29 и подаетс  на вторые входы третьих дополнительных синхронных детекторов 19 и 20.- Напр жение с выхода т ретьего дополнительного синхронного детектора 19 интегрируетс  первым дополнительным интегрирующим усилителем 21 с коэффициентом передачи, равным единице, и в виде напр жени  синхронной составл ющей вектора весового коэффициента W, (t) выражени  (7), подаетс  на управл ющий вход первого управл емого аттенюатора 2. Аналогичным образом напр жение с выхода третьего дополнительного синхронизатора детектора

20интегрируетс  первым дополнительным интегрирующим усилитГелем 22 с коэффициентом передачи, равным единице , и в виде напр жени  квадратурной составл кщей вектора весового коэффициента Wj(t) подаетс  на управл ющий вход второго управл емого аттенюатора 10.

На выходах интегрирующих усилите- ,лей 15 и 16 получаем напр жени , эквивалентные составл ющим вектора градиента Р , определ емые выражением 5 На выходе блока 27 получаем напр же- ние, эквивалентное коэффициенту передачи цепи управлени , определ емому выражением 6. На выходах первых дполнительных интегрирукшщх усилителе

21и 22 получаем напр жени , эквивалентные составл ющим W , и W вектора весовых коэффициентов V7(t), определ емого выражением (7),

10

до

363488

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство компенсации помех по авт. св. № 1083370, отличаю- (- щ е е с   тем, что, с целью повьщ1е- ни  быстродействи  и уменьшени  уровн  нескомпенсированного остатка помехи на выходе, в него введены два вторых дополнительных синхронных детектора , два третьих дополнительных синхронных детектора, два первых дополнительных интегрирующих усилител , элемент разв зки, соединенный последовательно дополнительный сум15 матор, квадратор и второй дополнительный интегрирующий усилитель, соединенные последовательно блок делени , вход делител  которого соединен с выходом второго дополнительного ин20 тегрирующегр усилител , третий дополнительный интегрирующий усилитель и инвертор, соединенные последовательно четвертый дополнительный синх- ронньш детектор, входы которого сое25 динены соответственно с выходом дополнительного сумматора и входом модул тора и четвертый дополнительный интегрирующий усилитель, выход которого соединен с входом делимого блока делени , выход каждого интегриру- нлцего усилител  соединен с управл ющим входом соответствующего управлени  аттенюатора через соединенные последовательно соответствующий третий дополнительный синхронный детектор , другой вход которого соединен с выходом инвертора, и соответствующий первьш дополнительный интегриру- клсий усилитель, выход каждого интегрирующего усилител  соединен с соответствующим входом дополнительного сумматора через соответствующий второй дополнительный синхронный детектор , другой вход каждого из которых

   45 соединен с соответствующим выходом фазового расщепител , выход вычита- тел  соединен с входом модул тора через элемент разв зки.

   30

   35