|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[**] Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в радиоприемных устройствах для подавления мощных помех, попадающих в полосу регистрируемого сигнала. Техническим результатом является увеличение отношения сигнал-помеха. Результат достигается путём компенсации составляющих мощной помехи ее прототипом, сформированным из входного воздействия в дополнительном канале, содержащем амплитудный ограничитель, цепи согласования, инверсии фазы и масштабирования.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в радиоприемных устройствах для подавления мощных помех, попадающих в полосу регистрируемого сигнала. Техническим результатом является увеличение отношения сигнал-помеха. Результат достигается путём компенсации составляющих мощной помехи ее прототипом, сформированным из входного воздействия в дополнительном канале, содержащем амплитудный ограничитель, цепи согласования, инверсии фазы и масштабирования.
Евразийское (21) 201300163 (13) Al
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. H04B1/10 (2006.01)
2013.09.30
(22) Дата подачи заявки 2012.12.14
(54) УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ПОМЕХ
(96) (71)
(72)
(74)
2012/EA/0098 (BY) 2012.12.14
Заявитель:
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ОКБ ТСП" (BY)
Изобретатель:
Малевич Игорь Юрьевич, Солонович Дмитрий Александрович, Пархоменко Александр Владимирович (BY)
Представитель: Федорук Е.Ю. (BY)
(57) Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в радиоприемных устройствах для подавления мощных помех, попадающих в полосу регистрируемого сигнала. Техническим результатом является увеличение отношения сигнал-помеха. Результат достигается путём компенсации составляющих мощной помехи ее прототипом, сформированным из входного воздействия в дополнительном канале, содержащем амплитудный ограничитель, цепи согласования, инверсии фазы и масштабирования.
МПК: Н04В 1/10
Устройство относится к радиоэлектронике и может быть использовано в радиоприемных устройствах для подавления мощных помех, попадающих в полосу регистрируемого сигнала.
Известны устройства подавления узкополосных помех, описанные в патентах РФ №2034403 (RU 2034403 С1, МПК Н 04 В 1/10, опубл. 30.04.1995.), №2204203 (RU 2204203 С1, МПК Н 04 В 1/10, опубл. 10.05.2003.), недостатком которых является невысокая степень подавления узкополосных помех.
Известно мультипликативное устройство защиты от узкополосных помех №2287899 (RU 2034403 С1, МПК Н 04 В 1/10, опубл. 30.04.1995), недостатком которого является низкая эффективность работы при использовании частотно-модулированного сигнала.
Известно устройство подавления помех №2205507 (RU 2205507 С1, МПК Н 04 В 1/10, опубл. 27.05.2003.), недостатком которого является применение в структуре многократного преобразования входного сигнала, что существенно снижает динамический диапазон приёмного устройства, а также имеет ограниченную ширину полосы частот помех подавляемых помех.
Описанные в этих патентах устройства позволяют бороться с помехами в системах передачи данных, однако эффективная работа в импульсных локационных системах подобных устройств невозможна по ряду общеизвестных причин.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство компенсации узкополосных помех, описанное в статье Ефимова В.П. "Оценка влияния нелинейного преобразования на помехоустойчивость приема в спутниковых сетях", опубликованной в журнале "Электромагнитные волны и электромагнитные системы", №1, т.З, 1998 г, стр. 95 (5), принятое за прототип.
Структурная схема прототипа приведена на фиг. 1. Устройство-прототип содержит последовательно соединенные усилитель 1 и вычитатель 2, выход которого является выходом устройства, а также последовательно соединенные ограничитель 3 и полосовой фильтр 4, выход которого соединен со вторым входом вычитателя 2, при этом входы усилителя 1 и ограничителя 3 соединены между собой и являются входом устройства.
Устройство-прототип работает следующим образом.
Входное воздействие, состоящее из сигнала и N узкополосных помех, с входа устройства поступает через усилитель 1, где осуществляется его усиление, на первый вход вычитателя 2, на второй вход которого поступает воздействие в виде оценки узкополосных помех, сформированное в результате ограничения входной смеси в ограничителе 3 и последующей фильтрации результата полосовым фильтром 4. В вычитателе 2 из усиленного входного воздействия вычитается воздействие в виде оценки узкополосных помех, в результате чего на его выходе появляются сигнал и некомпенсированные остатки узкополосных помех.
Недостатком устройства-прототипа является низкая степень подавления помех из-за отсутствия взаимной развязки между каналами и сложности поддержания точных фазовых соотношений в
структуре по причине включения полосового фильтра в цепь формирования оценки узкополосных помех.
Задача изобретения - повышение надежности устройства в его работе с помехами за счет введения развязки и упрощение точности поддержания фазовых соотношений в структуре по причине включения полосового фильтра в цепь формирования оценки узкополосных помех.
Поставленная задача решается тем, что Устройство подавления мощных помех содержит усилитель, ограничитель, полосовой фильтр и сумматор. Согласно предложенному изобретению на входе устройства введён делитель с взаимно развязанными выходами. Первый выход делителя через последовательно включённые усилитель, фазовый инвертор, ограничитель и масштабирующий аттенюатор подключён к первому входу сумматора. Второй выход делителя через согласующий аттенюатор подключён к второму входу сумматора. А к выходу сумматора подключён полосовой фильтр, выход которого является выходом устройства.
В результате произведенных изменений в устройстве подавления мощных помех сформированы два независимых канала обработки группового сигнала: усилительно-ограничительный канал и прямой канал.
Усилительно-ограничительный канал содержит последовательно соединенные усилитель, фазовый инвертор, ограничитель и масштабирующий аттенюатор.
Прямой канал содержит согласующий аттенюатор.
Входом устройства является вход делителя с взаимно
развязанными выходами. Первый выход делителя соединён с
Усилительно-ограничительным каналом. Второй выход делителя соединён с Прямым каналом. Выходы каналов поступают на входы сумматора с взаимно развязанными входами, выход которого соединён с входом полосового фильтра. Выход полосового фильтра является выходом устройства.
Принцип построения устройства подавления мощных помех и его работа иллюстрируются чертежами. На фиг. 1. приведена структурная схема прототипа, в которой для удобства понимания применены названия и номера блоков как в предлагаемом устройстве. На фиг. 2 представлена структурная схема устройства подавления мощных помех. На чертежах также показаны зависимости, полученные на практике с помощью предлагаемого устройства подавления мощных помех. На фиг. 3. показана временная реализация входного воздействия. На фиг. 4 показан его отклик на выходе устройства. На фиг. 5 и 6 показаны спектрограммы группового сигнала на входе устройства и на его выходе. На фиг. 7 представлена спектрограмма для входного воздействия. На фиг. 8 представлена спектрограмма выходного отклика устройства подавления мощных помех.
Устройство подавления мощных помех содержит делитель 1 с взаимно развязанными выходами, усилитель 2, согласующий аттенюатор 3, фазовый инвертор 4, ограничитель 5, масштабирующий аттенюатор 6, сумматор 7 с взаимно развязанными входами и полосовой фильтр 8.
Блоки и узлы устройства сгруппированы специальным образом так, чтобы сформировать два независимых канала обработки группового сигнала: усилительно-ограничительный канал и прямой канал.
Первый выход делителя 1 с взаимно развязанными выходами соединён с входом усилителя 2, выход которого соединён с входом фазового инвертора 4. Выход фазового инвертора 4 соединён с входом ограничителя 5, выход которого подключён к входу масштабирующего аттенюатора 6. Выход масштабирующего аттенюатора 6 соединён с первым входом сумматора 7 с взаимно развязанными входами. Вход согласующего аттенюатора 3 подключён ко второму выходу делителя 1 с взаимно развязанными выходами, а выход - ко второму входу сумматора 7 с взаимно развязанными входами 7. Выход сумматора 7 соединён с входом полосового фильтра 8, выход которого является выходом устройства подавления мощных помех.
Усилительно-ограничительный (далее - первый) канал содержит последовательно соединенные усилитель 2, фазовый инвертор 4, ограничитель 5 и масштабирующий аттенюатор 6.
Прямой (далее - второй) канал содержит согласующий аттенюатор 3.
Работа устройства подавления мощных помех описывается следующим образом. Входное воздействие в виде группового сигнала
Usx(0 = Uc(t) + Un(t) = 50(t)cos (m0t+ <рш), [1] представляющее аддитивную смесь слабого сигнала
Uc(t) = 50c(t)cos (a)ct + и значительно превышающей его по уровню полосной помехи
Unit) = SonCOcos (cont + <рп),
поступает на вход устройства подавления.
При этом необходимо, чтобы S0c" S0n и шс" u)n.
Групповой сигнал UBX [1] через делитель 1 с взаимно развязанными выходами поступает на первый и второй каналы устройства.
Выходной отклик первого канала устройства можно представить в виде ряда [2]:
lW A4nЈL, 1 ; J) Г[п+1]Г[1 + (т-п)/2]
т=0 п = 0
X sin
(т + п)тг . (т - п)тг
sin
т + n m - n
jn+ii^CO/SteCt))'
X [cos(ma> n + ncoc) t + cos(mojn - ncoc) t],
[2]
где выражение
Л [a;b;c;Z] = l+^Z-+ -C"+Ob№+i)g
^ 1 с II c(c+l) 2!
[3]
описывает конфлюэнтную гипергеометрическую функцию. Здесь
Г [А] - гамма-функция действительных не равных нулю значений аргумента,
Јmen - коэффициент Неймана (% = l,sm = 2 , при т > 0), Л - уровень ограничения группового сигнала,
АКА - коэффициент передачи масштабирующего аттенюатора 6. Члены этого ряда существуют только при нечётной сумме т + п.
Отклик на выходе второго канала будет иметь вид:
U2(С) = Кл(S0c(t)cos (4)cf) + 50n(t)cos ( где
KA - коэффициент передачи согласующего аттенюатора 3.
Результирующий отклик на выходе полосового фильтра 8 при условии компенсации помехи будет иметь вид:
U2(0 = Щ(игЮ - U2(t)), [5] где Я*ф - коэффициент передачи полосового фильтра.
Полученное выражение [5] для выходного отклика устройства подавления мощных помех показывает, что глубина подавления помехи зависит от точности выполнения условия инверсии фазы воздействия в виде оценки помехи, т.е. = 180°, и точности соблюдения амплитудных соотношений, определяемых коэффициентом передачи усилителя 2, аттенюатора 6 и порогом ограничения ограничителя 5 первого канала.
Входное воздействие состоит из слабого импульсного сигнала и превышающей его по уровню на 58 дБ импульсной помехи. Временная реализация воздействия показана на фиг. 3.
Подавление помехи предлагаемым устройством подавления мощных помех составляет 15,9 дБ. На фиг. 4 показан отклик на выходе.
На фиг. 5 и фиг. 6 показаны спектрограммы группового сигнала на входе устройства подавления мощной помехи и на его выходе.
На фиг. 7 представлена спектрограмма для входного воздействия в виде импульсного сигнала и мощной узкополосной помехи при отношении уровней между центральной гармоникой сигнала и помехой 60 дБ.
На фиг. 8 представлена спектрограмма выходного отклика устройства подавления мощных помех. Выигрыш от использования предлагаемого устройства составил 15,7 дБ.
Результат в виде увеличения отношения сигнал-помеха достигается путём компенсации составляющих мощной помехи ее прототипом, сформированным из входного воздействия в дополнительном канале с развязкой, содержащем амплитудный ограничитель с цепями согласования, инверсии фазы и масштабирования.
Таким образом, предлагаемое устройство эффективно функционирует при подавлении как мощной широкополосной помехи, так и мощной узкополосной помехи, обеспечивая ощутимые выигрыши в отношении сигнал-помеха.
Устройство подавления мощных помех, содержащее усилитель, ограничитель, полосовой фильтр, сумматор, отличающееся тем, что на входе устройства введён делитель с взаимно развязанными выходами, первый выход которого через последовательно включённые усилитель, фазовый инвертор, ограничитель и масштабирующий аттенюатор подключён к первому входу сумматора, второй выход делителя через согласующий аттенюатор подключён к второму входу сумматора, к выходу сумматора подключён полосовой фильтр, выход которого является выходом устройства.
Вых 1
Фиг.2
10 dB/dtv log Г
10 dBfdiv
Фиг.5
Фиг.6
Фиг.7
10 dBfdiv
Фиг.8
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ ПОИСКЕ
(статья 15(3) ЕАПК и правило 42
Номер евразийской заявки: 201300163
Дата подачи: 14 декабря 2012 (14.12.2012) Дата испрашиваемого приоритета
Название изобретения: Устройство подавления мощных помех
Заявитель: НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЩЕСТВО С
ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ОКБ ТСП"
ГI Некоторые пункты формулы не подлежат поиску (см. раздел I дополнительного листа) О Ели
нство изобретения не соблюдено (см. раздел II дополнительного листа)
А. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ:
Н04В 1/10 (2006.01)
Согласно Международной патентной классификации (МПК) или национальной классификации и МПК
Б. ОБЛАСТЬ ПОИСКА:
Минимум просмотренной документации (система классификации и индексы МПК) Н04В 1/10, 15/04
Другая проверенная документация в той мере, в какой она включена в область поиска:
В. ДОКУМЕНТЫ, СЧИТАЮЩИЕСЯ РЕЛЕВАНТНЫМИ
Категория*
Ссылки на документы с указанием, где это возможно, релевантных частей
Относится к пункту N"
А А
US 4739518 A (MOTOROLA, INC.) 19.04.1988
GB 2227907 A (THE PLESSEY COMPANY LIMITED) 08.08.1990
^ j последующие документы указаны в продолжении графы В * Особые категории ссылочных документов: "А" документ, определяющий общий уровень техники "Е" более ранний документ, но опубликованный на дату
подачи евразийской заявки или после нее "О" документ, относящийся к устному раскрытию, экспонированию и т.д.
"Р" документ, опубликованный до даты подачи евразийской
заявки, но после даты испрашиваемого приоритета "D" документ, приведенный в евразийской заявке
L.J данные 0 патентах-аналогах указаны в приложении
"Т" более поздний документ, опубликованный после даты
приоритета и приведенный для понимания изобретения "X" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету
поиска, порочащий новизну или изобретательский уровень.
взятый в отдельности
"Y" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету поиска, порочащий изобретательский уровень в сочетании с другими документами той же категории
" &" документ, являющийся патентом-аналогом
"L" документ, приведенный в других целях
Дата действительного завершения патентного поиска:
21 мая 2013 (21.05.2013)
Наименование и адрес Международного поискового органа: Федеральный институт промышленной собственности
РФ, 123995,Москва, Г-59, ГСП-5, Бережковская наб., д. 30-1.Факс: (499) 243-3337, телетайп: 114818 ПОДАЧА
Уполномоченное лицо :
(. t^ffi^eets* О. В. Кишкович
Телефон № (499) 240-25-91
УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ПОМЕХ
УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ПОМЕХ
УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ПОМЕХ
УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ПОМЕХ
УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ПОМЕХ
УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ПОМЕХ
Формула изобретения
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ПОМЕХ
УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ПОМЕХ
УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ПОМЕХ
УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ПОМЕХ
УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ПОМЕХ
УСТРОЙСТВО ПОДАВЛЕНИЯ МОЩНЫХ ПОМЕХ
|
