SU758532A1 - Шумоподавитель - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в низкочастотных трактах радиоприемных устройств, а также в усилител х речевых, тональных и видеосигналов.

В радиоприемных устройствах и усилител х низкой частоты йспольЗУ1ПТСЯ подавители шумов, обеспечивающие подавление собственных шумов устройства при отсутствии полезного сигнала.

Известно устройство, содержащее смеситель, гетеродин, усилитель промежуточной частоты, ограничитель, детектор, фильтр, исполнительное реле, фазовый модул тор, генератор фиксированной частоты, узкополосный фильтр и выпр митель l .

Это устройство обеспечивает подав ление собственных шумов, если уровень шума или сигнала.в тракте ниже определенного уровн . Если уровень собственных шумов измен етс  в широких пределах, сигнал искажаетс .

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  шумоподавитель, содержащий п параллельно включенных каналов .подавлени , каждый из которых состоит -из последовательно сое .диненных полосового фильтра, детектора , заградительного фильтра с параллельно ему включенным аттенюатором 2 .

Основной недостаток этого шумо5 подавител  заключаетс  в том, что он реагирует на абсолютный уровень входного сигнала шумоподавител , будь это полезный .сигнал или шум. Шумоподавитель не пропускает не только шумы, но и сигнал ниже определенного уровн .. Поэтому при использовании шумоподавител  в устройствах, где уровень шумов при прохождении сигнала уменьшаетс  (например в 15 приемниках с АРУ или в приемниках ЧМ) , имеет место срабатывание (закрытие) подавител  шумов при малых уровн х информационного сигнала или в паузах, что приводит к искажени м сигнала. 20 Кроме того, указанный шумоподавитель не может быть использован в устройствах , где собственные шумы велики и в паузах полезного сигнала соизмеримы с напр жением сигнала, так как 25 шумоподавитель посто нно открыт.

Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости .

С этой целью в шумоподавителе, содержащем заграждающий фильтр, между 30 входом и выходом которого включен

аттенюатор, а ко входу подключено п, где (п 2) каналов подавлени , каждый из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра и аттенюатора, между выходами всех каналов подавлени  и управл к цим входом аттенюатора включены последовательно соединенные сумматор усилитель посто нного тока, пороговый элемент, селектор максимального уровн , другие входы которого подключены к выходам каналов подавлени , и элемент сравнени , друх-ой вход которого соединен с выходом сумматора .

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема шумоподавител .

Устройство содержит входную шину 1, к которой подключены входы полосовых фильтров 2-2-2-п с неперекрыващимис  полосами и аттенюатор 3 низкочастотный . Каждый полосовой фильтр 2-1-2-п имеет на выходе детектор 4-1-4-п, выходы которых соединены со входами сумматора 5 напр жени  и со входами многовходового селектора 6 максимального уровн . Выход сумматора 5 и выход селектора б максимального уровн  соединены с соответствующими входами элемента 7 сравнени , выход которого соедин етс  со входом HM3KO4acTOTHqro аттенюатора 3. К последнему входу селектора 6 максимального уровн  присоединен через пороговый элемент 8 усилитель посто нного тока 9, вход которого соединен с выходом сумматора 5.

Кромё того, входна  шина 1 соединена с заградительным фильтром 10, который соединен с выходом аттенюатора 3 и входной шиной 1.

Селектор б максимального уровн  представл ет собой многовходовую схему (диодную или транзисторную), выходное напр жение которой пропорционально максимальному по уровню входному напр жению из подаваемых на его входы сигналов.

Шумоподавитель работает следующим образом.

Пусть на входную шину 1 поступают собственные шумы устройства (приемника или усилител ) со спектральной плотностью и ( fi ) в полосе эффективно используемых частот Л - . Если разделить полосу частот в на п полос, выделить спектр каждой узкой полосы отдельно своим фильтром а затем продетектировать напр жение на выходе каждого фильтра, то получис  п посто нных напр жений (в принципе различных по величине), пропорциональных энергии шумов в своей узкой полосе. Выбрав коэффициенты передачи фильтров 2-1-2-п и детекторов 4-1-4-п такими, чтобы входные напр жени  сумматора 5 от всех полос были равными,производим суммирование напр жений с масштабом (коэффициентом передачи), равным 1/п, где п - количество полосовых фильтров. Если обозначить выходное напр жение каждой полосы, подведенное ко входу сумматора 5, через U, а входное напр жение элемента 7 сравнени  через U, , то результат операции суммирование масштабное усиление,  вл ющийс  выходным напр жением U

, сумматора 5, мож записать так: Uo- п

и,

Uo п

На входы селектора б поступают раные напр жени , поэтому не его выход также будет напр жение, равное U при коэффициенте передачи, равном 1.

Если определить состо ние аттенюатора 3 таким, чтобы при напр жении на выходе сумматора 5, равном или превышающем напр жение на выходе селектора б, аттенюатор 3 был закрыт, а при других соотношени х выходных напр жений аттенюатор 3 был открыт, то при наличии в устройстве только собственных шумов аттенюатор 3 будет закрыт и шумы на выходе устройства .(выходной шине 11) будут подавлены .

Это состо ние сохран етс  при синхронном изменении уровн  шума во всех полосах, т. е. при изменении (эбщего уровн  шумов, подводимых к устройству. Это объ сн етс  тем, что состо ние аттенюатора 3 зависит не от абсолютного уровн  входного синала или шумов, а от соотношени  уровней в полосах фильтров и усредненного уровн .

При подаче на входную шину 1 однотонового сигнала частоты fi д выходное напр жение одного из фильтров с частотой s I,, внутри его полосы пропускани  возрастет в k раз и одновременно возрастет в k раз выходное напр жение детектора, включенного на выходе этого фильтра.

На выходе сумматора 5 напр жение измен етс  и равно U. :

Up (n-D+kUp „M-u-

, kj:J п

J.

{J 1 ч

При этом напр жение на выходе селектора б равно kUg, т. е. большее , чем напр жение на выходе сумматора 5.Элемент 7 сравнени  измен ет состо ние аттенюатора 3 на открытое.

Claims (2)

1. Если Шумоподавитель используетс  в тракте с уровнем шумов несоизмеримо меньшим, чем уровень полезного сигнала, то в подавлении шумов нет , необходимости. В этом случае шумоподавитель должен обеспечить окрытое состо ние аттенюатора 3. В то же врем , если в тракте по какимто причинам имеет место изменение уровн  шумов от нулевого до большого уровн , то желательно, чтобы шумоподавитель обеспечил режим подавлени  шумов при превЕзшении уровн  порога, определ емого эксплуатационными удоб ствами аппаратуры. Такой режим обеспечиваетс  в шумоподавителе за счет введени  усилител  посто нного тока (УПТ) 9 с падающей амплитудной харак теристикой. С увеличением уровн  собственных шумов на входной шине 1 увеличиваетс выходное напр жение сумматора 5. Выходное напр жение на выходе УПТ 9 уменьшаетс  и при определенном уровне шумов оно меньше любого из напр жений на входе селектора б, т.е на состо ние аттенюатора 3 оно не вли ет. Следовательно, при наличии на входе шумов, превЕлшающих определе ный уровень, аттенюатор 3 закрывает с  - шумы на выходной шине 11 подав лены. ЕСЛИ собственные шумы малы и уро вень сигнала мал (не превышает поро га срабатывани  шумоподавител ), то аттенюатор 3 открыт. Если нет шума, а сигнал мал или превьлиает уровень порога срабатывани , то аттенюатор 3 остаетс  в открытом состо нии. Таким образом, при низком уровне шумов или при их отсутствии шумопод витель при включении порогового эле мента 8 остаетс  посто нно включенн и переходные процессы, св занные с изменением проводимости аттенюатора 3 отсутствуют. Усилитель 9 посто нного тока поз вол ет обеспечить четкую работу шумоподавител , исключа  прерывание сигнала в паузах и обеспечива  подавление собственных шумов при превышении их уровн  (по входу шумоподавител ) выше заданного в устройстве порога. Шумоподавитель подавл ет шумы из бирательно в тех частотных полосах. где сигнал отсутствует, что получаетс  при объединении нескольких шумоподавителей, каждый из которых работает в части рабочего спектра сигнала. При этом сохран етс  избирательное по полосе заграждение по шуму и реализуютс  новые положительные качества, присушие предлагаемому устройству: подавление собственных шумов при изменении их уровн  в широких пределах, пропускание малого уровн  шумов, но не выше заданного уровн , срабатывание только при наличии сигнала, пропускание сигнала в том числе и малого уровн  при отсутствии или малом уровне шума. Формула изобретени  Шумоподавитель, содерхсащий заграждак дий фильтр, между входом и выходом которого включен аттенюатор, а ко входу подключено п, где (п , 2) каналов подавлени , каждый из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра и детектора , отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости , между выходами всех каналов подавлени  и управл ющим входом аттенюатора включены последовательно соединенные сумматор, усилитель посто нного тока, пороговый элемент, селектор максимального уровн , другие входы которого подключены к выходам каналов подавлени , и элемент сравнени , другой вход которого соединен с выходом сумматора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 350184, кл. Н 04 В 1/10, 1970.
2. 2.Патент Японии № 51-15375, кл. 96(7) с 23, 1976.