SU1524185A1

SU1524185A1 - Устройство компенсации помех

Info

Publication number: SU1524185A1
Application number: SU874260200A
Authority: SU
Inventors: Марк Аронович Быховский
Original assignee: Предприятие П/Я А-7306
Priority date: 1987-06-19
Filing date: 1987-06-19
Publication date: 1989-11-23

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике. Цель изобретени - увеличение отношени мощности частотно-модулированного полезного сигнала к мощности частотно-модулированной помехи на выходе устройства при наличии полезного сигнала на обоих входах устройства. Устройство компенсации помех состоит из двух каналов приема, содержащих вычитатель 1, перемножитель 2, ограничители 3 и 9, смесители 4,6 и 8, опорный г-р 5, узкополосный усилитель 7, амплитудный детектор 10 и режекторный фильтр 11. Принцип компенсации помехи в основном канале приема состоит во введении в этот канал с помощью вычитател 1 сигнала, который прин т в дополнительном канале и имеет определенные уровень и фазу. На выходе вычитател 1 помеха оказываетс скомпенсированной, а уровень полезного сигнала измененным. При этом осуществл етс адаптивна регулировка комплексного коэффициента передачи цепи, формирующей копию помехи, вводимой в основной канал приема. 1 ил.

Description

ZH

ю

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано дл борьбы с помехами в радиорелейных и спутниковых системах св зи с угловой модул цией в сложных услови х, когда прием информации осуществл етс по двум независимым каналам приема, в каждом из которых помимо полезного сигнала действует переходна помеха от другого канала.

Цель изобретени - увеличение отношени мощности частотно-модулированного полезного сигнала к мощности

превьш;ает уровень мешающего в обоих каналах приема); Lf; - фаза i-ro сигнала на втором

входе устройства.

Принцип компенсации помехи в основном канале приема состоит во введении с помощью вычитател 1 в основной канал приема с определенным уровнем и фазой сигнала, прин того в дополнительном канале. Если выбрать комплекс- ньй коэффициент передачи цепи, с помощью которой осуществл етс введение сигнала из дополнительного канала в

частотно-модулированной помехи на вы- основной, равным W k,exp(jtf, ), то

ходе устройства при наличии полезного сигнала на обоих входах устройства .

На чертеже представлена структурна электрическа схема устройства компенсации помех.

Устройство компенсации помех содержит вычитатель 1, перемножитель 2, второй ограничитель 3, первый смеситель 4, опорный генератор 5, второй смеситель 6, узкополосный усилитель 7, третий смеситель 8, первый ограничитель 9, амплитудный детектор 10 и ре- жекторный фильтр 11.

Устройство компенсации помех работает следующим образом.

Сигналы, действующие на первом и втором входах устройства, могут быть записаны следующим образом:

W,(t) Re ,(t) + k.SjCtijexp- (JCOot) ReV, (t) exp(jDpt);

20

25

30

W,(t) (t)e

)г

+ ,(t) ReV,(t). expCjiOjt), где S , (t) exp(ja;(t));

(I)

на выходе вычитател 1

Wg(t) ,(t) - wV(t)exp(jcot)

Re l -k (j (q), -tf) ) S , (t)exp x

(J4t).(2)

Выражение (2) показывает, что на выходе вычитател I помеха скомпенсированна , а уровень полезного сигнала изменен не более, чем в ().раз. Так как на практике ,l, то это изменение ухудшает отношение сигнал - шум на входе частотного демодул тора весьма незначительно (менее, чем 0,9 дБ).

Поскольку в процессе работы линии св зи из-за замираний сигналов значени k| и (J; непрерывно измен ютс , то коэффициент передачи w также должен 35 посто нно измен тьс . Таким образом, упом нута цепь должна быть адаптивной . Изменени k, и в реальных услови х весьма медленны (спектр процессов k Xt) и Lp; (t) имеет незначительную ширину ( 1-1 О Гц). Поэтому полоса фильтрации в адаптивной цепи должна также быть незначительной, В качестве критери адаптации дл систем св зи с угловой модул цией, в которых принимаютс сигналы с посто нной амплитудой, целесообразно выбрать минимум паразитной амплитудной модул ции сигнала, полученного в результате введени сигнала из дополнительного канала в основной.

40

a(t) - закон изменени фазы i-го ЧМ-сигнала (i 1 , 2), обусловленный полезным сообщением , содержащимс в i-M ЧМ-сигнале;

д 27f - центральна частота спектра принимаемых ЧМ-сигна- лов;

k - отношение амплитуд основного и мешающего сигналов на i-M входе устройства (на практике характерны услови приема, когда k;«l (k ; 0,3) , т.е., когда уровень основного сигнала

основной, равным W k,exp(jtf, ), то

на выходе вычитател 1

Wg(t) ,(t) - wV(t)exp(jcot)

Re l -k (j (q), -tf) ) S , (t)exp x

(J4t).(2)

Поскольку в процессе работы линии св зи из-за замираний сигналов значени k| и (J; непрерывно измен ютс , то коэффициент передачи w также должен посто нно измен тьс . Таким образом, упом нута цепь должна быть адаптивной . Изменени k, и в реальных услови х весьма медленны (спектр процессов k Xt) и Lp; (t) имеет незначительную ширину ( 1-1 О Гц). Поэтому полоса фильтрации в адаптивной цепи должна также быть незначительной, В качестве критери адаптации дл систем св зи с угловой модул цией, в которых принимаютс сигналы с посто нной амплитудой, целесообразно выбрать минимум паразитной амплитудной модул ции сигнала, полученного в результате введени сигнала из дополнительного канала в основной.

Адаптивна регулировка комплексного коэффициента передачи цепи, формирующей копию помехи, вводимой в основной тракт приема, производитс следующим образом..

Если обозначить

V;i(t) A;(t)(V;(t), где С. (t) ,(t),

т.е. представить напр жени V-(t) в виде колебаний, модулированных по амплитуде и фазе, то учитыва , что ограничители 9 и 3 устран ют амплитудную модул цию, напр жение на их выходах можно записать следующим образом:

W|(t) Reexp j(cD,t +(|,(t) ReV,(t);

W(t) Reexp j ( t + +CVj(t) J ); B(3) (V,(t) a, + + + k,exp(jua) a, ; (y,(t) aj + Ц), Ч- Imln l + + kjexp(-j(ba +()} - & 1 ; (ua аг - a, ),

(3)

a приближенные равенства вл ютс следствием услови k{ I. Сигналы (3) поступают на входы второго смесител 6, на выходе которого выдел ютс разностные частоты преобразова- тени и формируетс напр жение

z(t) Re (( ,(t) - ((t)).()

Усилитель 7 имеет весьма узкую полосу пропускани (обычно пор дка 10-1000 Гц) и на его выходе вьдел ет с сигнал, близкий к гармоническому, который может быть записан в виде

Zp(t) Re W exp(jcj,t), (5)

где w w(t) + jW((t) - узкополосны комплексный процесс, представл ющий собой комплексную огибающую сигнала на выходе узкополосного усилител 7.

Поскольку на выходе первого смесител 4 действует сигнал

«(с) ReVj(t)(CO,-a)Jt,(6)

i-де СлЗдг частота генератора 5, который поступает, как и сигнал (5), на один из входов третьего смесител 8, то на его выходе, где выдел ютс суммарные частоты преобразовани , сигнал имеет вид

Zj(t) ReQ(exp(J4t))V.i(t). (7)

Таким образом, на выходе вычитате л 1 действует напр жение We(t) W,(t) - Zg(t)

,(t)l- 8(1)

K ,

() (8)

Амг литудный детектор 10 должен иметь квадратическую характеристику 5 детектировани . На выходе детектора 10 действует напр жение, пропорциональное квадрату амплитуды сигнала(8):

i4t

10

U(t) |s,(t)l-KjWe -b S,(t),e-)-

1 - Kjwe |2

14,

15

20

40

-

й

к U. - , (ua +

.l).(-9).

В (9) Ла a(t) - a,(t), a также учтено, что так как К, то j-K v;exp(jP) -ж I. Первые два слагаемых в (9) представл ют собой посто нные напр жени , которые подавл ютс режекторным фильтром I1. Третье слагаемое в (9) вл етс широкополосным процессом, так как при ЧМ-процессе ехр П (ьа+tp) занимает полосу частот в соответствии с правилом Карсона, равную F 2Fg(l-bV2mL), где F - верхн частота спектра сообщений; ); m - индекс ЧМ каждого из раздел емых ЧМ-сигналов; L 3,3 - пик фактор сообщени ). Широкополосна составл юща на выходе амплитудного детектора 10 проходит через ре- жекторный фильтр 1I практически без искажений и на второй вход перемножи35 тел 2 поступает сигнал

и (t) к, (ua + + 1) К, - (&a ч- -bM) .(10)

В (10) учтено, что Re х

5 (X + X),

где X - комплексное число; х - комплексное сопр женное с х число. I

Сигналы (4) и (10) перемножаютс в перемножителе 2.. Поскольку при К,«. 1 и К2« 1 (y,(t) :: а,, a(t(t) о. а 5, -bC|j, то Z - Re (COort -Ла

-Ч)

И на выходе перемножител 2 получают z (t) Reu (t)z Re|K,e -w exp(jCO) , j(CO,,t - 2ba - 2lfj) .. (11)

В (11) перва составл юща представл ет собой гармонический сигнал

с частотой (Од, которьй выдел етс и усиливаетс в усилителе 7, имеющем коэффициент усилени К„ и частоту настройки СОВтора составл юща вл етс широкополосным процессом, кото- рый через усилитель 7 практически не проходит. Таким образом, на выходе усилител 7 действует сигнал

Zp(t) - , w exp(jCOe (12)

P - t).

Сопоставл формулу (5) и (12), приход т к уравнению, определ ющему

W - Kjk. - w, (13) из которого следует

„..K-..K,, (U)

Наход т напр жение, действующее на выходе вычитател 1:

Wj(t) . ,(t) + (7;) ((,) S(t)y (15)

Из сопоставлени первого уравнени (1) и (15) видно, что отношени сигнала амплитуд и помехи на входе основного канала приема и на выходе вычитател 1 отличаютс в () раз.

Claims

Формула изобретени

Устройство компенсации помех, содержащее вычитатель, первьй вход ко

0

5

0

5

30

торого вл етс входом основного канала устройства, а выход вл етс выходом устройства, соединенные по- . следовательно опорный генератор и первый смеситель, другой вход кото- рого вл етс входом вспомогательного канала устройства, первый ограничитель , второй смеситель, перемножитель и узкополосный усилитель, отличающеес тем, что, с целью увеличени отношени мощности частотно-модулированного полезного сигнала к мощности частотно-модулированной помехи на выходе устройства при наличии полезного сигнала на обоих входах устройства , в него введены второй ограничитель , вход которого соединен с выходом первого смесител , а выход соединен с входом второго смесител , третий смеситель, первый вход которого соединен с выходом первого смесител , второй вход соединен с выходом узкополосного усилител , а выход соединен с вторым входом вычитател соединенные последовательно амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом вычитател , и ре- жекторный фильтр, выход которого соединен с первым входом перемножител;, вход и выход перемножител соединены с выходом второго смесител и входом узкополосного усилител соответственно , вход и выход первого ограничител соединены с первым входом вычитател н другим входом второго смесите- тел соответственно.