SU1522380A1

SU1522380A1 - Полосовой коммутируемый фильтр

Info

Publication number: SU1522380A1
Application number: SU874305612A
Authority: SU
Inventors: Герольд Васильевич Дедюкин
Original assignee: Г.В. Дедюкин
Priority date: 1987-09-14
Filing date: 1987-09-14
Publication date: 1989-11-15

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике. Цель изобретени - повышение отношени сигнал/шум. Полосовой коммутируемый фильтр содержит усилитель 1, ключи 2 и 7, линии задержки 3, сумматоры 4 и 9, тактовый генератор 5, полосовые фильтры 6 и распределитель 8 импульсов. Дискретный радиосигнал поступает через усилитель 1 на управл емые ключи 2, с помощью которых кажда исходна вырезка смеси сигнала шума и помех, равна длительности элемента сигнала, поступает последовательно в линии задержки 3, которые образуют из каждой посылки удлиненные посылки, сдвинутые одна относительно другой. Затем кажда удлиненна посылка поступает на фильтр 6 с полосой, меньшей, чем ширина спектра одной посылки, после чего поступает на управл емый ключ 7, в котором из удлиненной посылки выдел етс исходна посылка. После суммировани выделенных посылок на выходе сумматора 9 образуетс исходный сигнал. 2 ил.

Description

Вх

Вых.

Изобретение относитс к радиотех- нике и может использоватьс в, приемниках дл частотной фильтрации дискретных сигналов с известной структурой .

. Цель изобретени - повышение степени сигнал - шум.

На фиг, 1 показана структурна схема полосового коммутируемого фильтра; на фиг. 2 - спектры сигнала и помехи на входе полосового коммутируемого фильтра (фиг. 2 а) и н выходе сумматоров (фиг. 2 б).

Полосовой коммутируемый фильтр содержит входной усилитель I, N входных ключей 2, N линий 3 задержки, N сумматоров 4, тактовый генератор 5, N полосовых фильтров 6, N выходных ключей 7, распределитель8 импульсов, выходной сумматор 9 w

Полосо.вой коммутируемый фильтр работает следующим образом. :

Дискретный радиосигнал поступает н входные ключи 2 через входной усилитель 1, с помощью которых кажда исходна вырезка смеси сигнала шума и помех, равна длительности элемента (посылки), сигнала, поступает последовательно в N-ю линию 3 задержки с (Н-1)-й. На выходах линий 3 задержки образуютс из каждой посьшки удлиненные посылки в N раз, сдвинутые одна относительно другой на врем Т (дли- .тельности посьшки). Если известна . в месте приема несуща и тактова час- тоты дискретного сигнала, то удлинение посылки сигнала произойдет без разрыва фазы. Затем кажда удлиненна посылка подаетс на полосовой фильтр с полосой в N раз меньшей, чем шири- на спектра одной посьшки, а затем поступает на выходной ключ-7, в котором из удлиненной пос ьшки выдел етс исходна посьшка. После суммировани выделенных посьшок на выходе выходного сумматора получают исходный сигнал. Дл синхронизации входных ключей 2 и выходных ключей 7 на них подаютс сигналы управлени из распределител 8 импульсов.

Рассмотрим, что происходит с узкополосным шумом или помехами,- мгновенные частоты которых, вычисленные как средние .на интервале Т, отличаютс от частоты сигнала. Из каждой вырезки шу ма и помех на выходе линий 3 задержки образуетс периодическа последовательность вырезок (пачка), спектр ко

10

15

25

5

35 45 50

5

30

торой при N- 00 будет концентрироватьс вокруг своих мгновенных частот и их гармоник, отсто щих от мгновенных

I , 2 частот на величину ±К -- .

Известное свойство преобразовани Фурье при сдвиге колебани S(t) во времени S (t) S(t- ) дает возможность определить функции Sy(t), зна спектр S(t), т.е,

Т л, -J) -i S, (СО) JS(t- 2-)e dt е S(cO). (D

-oo

При ЭТОМ не вводитс каких-либо ограничений на вид функции S(t).

Выражение (1) несправедливо дл уз- копЬлосных колебаний (процессов) вида

s4t) x(t)cosW(.pt: + y(t)sinco,pt.(2)

Дл колебаний вида (2) необходимо пользоватьс уточненным свойством преобразовани Фурье при сдвиге узкополосного колебани во времени, которое описываетс следующим выражением.

Дл колебани , например U(t) x(t)cos t, имеющего спектр З(сД), спектр U(t- ) равен

S,,(CO) ljx(

- +

-( ,х(г) + - - L

: +

-i(«.0cpltl.g((3)

Использу выражение (3), получим спектр К-й вырезки шума и Ь ц, помех

Р

21и„ 3.,((о) периодической последовательТ1t Л

ности вырезок шума и помех, образованной на выходе линии 3 задержки S,(U) e-i(-« cpl t

),(Q-COe,)t . j; -j{CO-rco,n;)«.T срп,1-|, .

-ЕОЗсрЛ;),(4)

тогда спектр всей периодической последовательности (пачки) вырезок шума и помех будет равен

.tl

ч fn) -ч ГП-ГЛ ч--51П(СО-асма) 2

„(w -s (

S3n(t0-Wtp.u) j

,+Z-Sno;( -2:cOcpn-, )

sin(CO- Z.oJcp ni ) 2

Т sin(Cu-21COcpn . ) J

(5)

:При спектр периодической последовательности шума помех ()Э„Ш). станет линейчатым с частотами

|- H ZlWcpn tK 5 . .

где К 0,1,2....

В.качестве примера на фиг. 2 приведены спектры вырезки сигнала U. и помехи и с посто нными амплитудами,

мгновенные частоты которых отличаютf f

с друг от друга на т- . На фиг. 26

показаны спектры пачки сигнала и помех при N 20.

При воздействии на полосовой фильтр 7 с полосой -- пачки из двадцати вырезок на его выходе получает сигнал длительностью сО значительным (более 20 раз) ослаблением помехи. Такое же подавление получат и в случае воздействи шума и других одновременно действующих помех, если мгновенные их частоты отличаютс от частоты сигнала.

22380

)

t5

Claims

6 Формула изобретени

Полосовой коммутируемый ((ильтр, содержащий N входных ключей, N выходных ключей, тактовый генератор, распределитель импульсов, причем выход тактового генератора соединен с входом распределител импульсов, первые N выходов которого соединены с

Q -входами управлени N входньк ключей, а вторые N выходов соединены с управл ющими входами выходных ключей , входы N входных ключей объединены , отличающийс тем, что, с целью повышени отношени сигнал - шум, введены N линий задержки, последовательно соединенные N сумматоров и N полосовых фильтров, вькодной сумматор , входной усилитель, вход кото рого вл етс входом полосового коммутируемого фильтра, а выход соединен с объединенными входами входных ключей , выход каждого из которых соединен с первым входом соответствующего

25 сумматора и входом соответствующей линии задержки, (N-1) выходов линий за- .держкиподключены соответственно к (N-1) входам сумматоров, а выходы N полосовых фильтров подключены соответственно к входам N выходных ключей, выходы которых соединены с входами выходного сумматора, выход которого вл етс выходом полосового коммутируемого фильтра.

20

30

а

,sf4

сЛУ

Un

Фиг. 2