×
01.03.2019
219.016.ccd3

Результат интеллектуальной деятельности: МУЛЬТИПЛИКАТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ОТ УЗКОПОЛОСНЫХ ПОМЕХ С АДАПТИВНЫМ ПОРОГОМ ОБНАРУЖЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002335083
Дата охранного документа
27.09.2008
Аннотация: Устройство относится к радиотехнике и может найти применение в приемных устройствах. Достигаемый технический результат - повышение эффективности подавления помех. Указанный результат достигается за счет того, что в устройство, содержащее последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты, разветвитель, блок умножения, второй вход которого соединен с вторым выходом разветвителя, полосовой фильтр нижних частот, усилитель, введены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) и электронный ключ, а также ограничитель снизу и цифроаналоговый преобразователь. При этом выход ограничителя снизу соединен с входом усилителя промежуточной частоты, выход усилителя соединен с входом АЦП и с вторым входом электронного ключа, выход которого является выходом устройства, второй выход ПЛИС соединен с входом ЦАП, выход которого соединен с вторым входом ограничителя снизу, первый вход которого является входом устройства. 2 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в приемных устройствах.

Известны устройства подавления узкополосных помех, описанные в а.с. №1688416, Н04В 1/10, а также в патентах РФ №2034403, Н04В 1/10, №2204203, Н04В 1/10, недостатком которых является невысокая степень подавления узкополосных помех.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является мультипликативное устройство защиты от узкополосных помех, по патенту №2287899, Н04В 1/10, принятое за прототип, структурная схема которого приведена на фиг.1, где обозначено:

2 - усилитель промежуточной частоты;

3 - разветвитель;

4 - блок умножения;

5 - полосовой фильтр нижних частот;

усилитель.

Устройство-прототип содержит последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты 2, разветвитель 3, блок умножения 4, полосовой фильтр нижних частот 5, усилитель, выход которого является выходом устройства, причем второй вход блока умножения 4 соединен со вторым выходом разветвителя 3, вход усилителя промежуточной частоты 2 является входом устройства.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Поступающая с выхода усилителя промежуточной частоты 4 аддитивная смесь сигнала и помехи разделяется на два одинаковых сигнала в разветвителе 3 и поступает на входы умножителя 4. Результат перемножения аддитивной смеси сигнала и помехи самой на себя (комбинационные составляющие) поступает на полосовой фильтр 5.

Полоса фильтра выбирается таким образом, что полосовой фильтр 5 пропускает сигнал в диапазоне частот

fв...fн:

где

В формулах (1), (2) использованы следующие обозначения:

fвс - верхняя частота сигнала;

fнс - нижняя частота сигнала;

fвп - верхняя частота помехи;

fнп - нижняя частота помехи.

То есть, полосовой фильтр 5 пропускает комбинационные составляющие помехи и сигнала разностной частоты:

и комбинационные составляющие сигнала разностной частоты:

где UС1, UС2, UP, ωC1, ωC2, ωP, ωC1, ϕС2, ϕP - амплитуда, частота и фаза частотных составляющих сигнала и узкополосной помехи соответственно.

Следовательно, через полосовой фильтр 5 проходят комбинационные составляющие разностной частоты узкополосной помехи и сигнала и не проходят комбинационные составляющие узкополосной помехи, поскольку они находятся вне его полосы пропускания, в случае, когда на входе приемника присутствуют только сигнал и одна узкополосная помеха, или сигнал и несколько узкополосных помех и максимальное «расстояние» по частоте между узкополосными помехами не превосходит значения нижней частоты полосового фильтра 5.

Недостатком устройства-прототипа является низкая степень подавления помех в случае, когда на входе приемника присутствует мощная узкополосная помеха и несколько менее мощных помех и «расстояние» по частоте между узкополосной помехой и другими помехами превышает значение нижней частоты полосового фильтра нижних частот, так как в этом случае образуются комбинационные составляющие между мощной узкополосной помехой и другими помехами, которые проходят на выход устройства.

Для устранения указанных недостатков в устройство подавления узкополосных помех с адаптивным порогом обнаружения, содержащее последовательно соединенные усилитель промежуточной частоты, разветвитель, блок умножения, полосовой фильтр нижних частот и усилитель, причем второй вход блока умножения соединен со вторым выходом разветвителя, согласно изобретению, введены ограничитель снизу, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) и электронный ключ, при этом выход ограничителя снизу соединен с входом усилителя промежуточной частоты, выход усилителя соединен с входом АЦП и со вторым входом электронного ключа, выход которого является выходом устройства, второй выход ПЛИС соединен с входом ЦАП, выход которого соединен со вторым входом ограничителя снизу, первый вход которого является входом устройства.

Структурная схема заявляемого устройства приведена на фиг.2, где обозначено:

1 - ограничитель снизу;

2 - усилитель промежуточной частоты (УПЧ);

3 - разветвитель;

4 - блок умножения;

5 - полосовой фильтр нижних частот;

6 - усилитель;

7 - цифроаналоговый преобразователь (ЦАП);

8 - аналогово-цифровой преобразователь (АЦП);

9 - программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС);

10 - электронный ключ.

Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные ограничитель снизу 1, УПЧ 2, разветвитель 3, блок умножения 4, полосовой фильтр нижних частот 5, усилитель 6, АЦП 8, ПЛИС 9 и электронный ключ 10, выход которого является выходом устройства, а также ЦАП 7, выход которого соединен со вторым входом ограничителя снизу 1. При этом второй выход разветвителя 3 соединен со вторым входом блока умножения 4, выход усилителя 6 соединен со вторым (аналоговым) входом электронного ключа 10, выход ПЛИС 9 соединен с входом ЦАП 7, первый вход ограничителя снизу 1 является входом устройства. Первый вход электронного ключа 10 является цифровым.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В приемном устройстве на втором входе ограничителя снизу 1 формируется пороговое напряжение, значение которого оптимально, т.е. на выходе УПЧ 2 присутствует мощная узкополосная помеха, сигнал и часть менее мощных помех, превысивших порог. В этом случае образуется меньшее число комбинационных составляющих между мощной узкополосной помехой и другими помехами, так как часть помех не проходит на выход ограничителя снизу 1.

Для поиска оптимального значения порогового напряжения могут применяться любые известные оптимизационные методы, например, такие как метод деления пополам, метод золотого сечения и т.д.

Рассмотрим пример работы предлагаемого устройства при реализации в качестве оптимизационного метода деления пополам.

Передающее устройство в начале каждого цикла передает служебную информацию - кодовый сигнал, состоящий из 7...10 (определяется расчетным или опытным путем) одинаковых кодовых групп объемом 5...10 бит (определяется расчетным или опытным путем).

Поступающая с выхода УПЧ 2 аддитивная смесь сигнала и помехи разделяется на два одинаковых сигнала в разветвителе 3 и поступает на соответствующие входы блока умножения 4. Результат перемножения аддитивной смеси сигнала и помехи самой на себя (комбинационные составляющие) поступает на полосовой фильтр 5.

На первом шаге в приемном устройстве на второй (управляющий) вход ограничителя снизу 1 с выхода ЦАП 7 поступает напряжение, значение которого минимально.

В этом случае на вход АЦП 8 с выхода усилителя 6 поступают комбинационные составляющие принятой смеси сигнала и помехи, превысившие порог. Первая группа кодового сигнала с выхода АЦП 8 поступает в ПЛИС 9, где сравнивается с копией кодового сигнала. Если результат сравнения (коэффициент совпадения) превышает пороговое значение коэффициента совпадения, определяемого расчетным путем, то цифровое значение порогового напряжения, вырабатываемое в ПЛИС 9, не изменяется. В противном случае в ПЛИС 9 рассчитывается цифровое значение напряжения, равное среднему значению первого и второго промежуточных значений порогового напряжения:

Здесь Um - текущее значение порогового напряжения,

Un1 - первое промежуточное значение порогового напряжения,

Un2 - второе промежуточное значение порогового напряжения.

На первом шаге первое промежуточное значение порогового напряжения принимается равным минимальному значению порогового напряжения, второе промежуточное значение порогового напряжения принимается равным максимальному значению порогового напряжения.

Полученное значение напряжения фиксируется как текущее значение порогового напряжения.

На последующих шагах расчет значений порогового напряжения осуществляется следующим образом.

При обработке очередной группы кодового сигнала на вход разветвителя 3 с выхода УПЧ 2 поступает часть аддитивной смеси сигнала и помех, превысившей порог.

Кодовый сигнал и помеха в цифровом виде с выхода АЦП 8 поступает в ПЛИС 9, где сравнивается с копией кодового сигнала. Если результат сравнения (коэффициент совпадения) превышает порог совпадения, то цифровое значение порогового напряжения, вырабатываемое в ПЛИС 9, не изменяется, процесс поиска оптимального значения порогового напряжения останавливается, на втором выходе ПЛИС 9 формируется единичное напряжение, поступающее на цифровой вход электронного ключа 10 и открывающее его.

Если коэффициент совпадения не превышает порог совпадения и превышает коэффициент совпадения, полученный на предыдущем шаге, то в качестве первого промежуточного значения запоминается текущее значение напряжения, полученное на предыдущем шаге:

Un1=Um(n-1),

где Um(n-1) - текущее значение напряжения, полученное на предыдущем шаге,

n - номер текущего шага процесса.

Если коэффициент совпадения не превышает порог совпадения и не превышает коэффициент совпадения, полученный на предыдущем шаге, то в качестве второго промежуточного значения запоминается текущее значение напряжения, полученное на предыдущем шаге:

Un2=Um(n-1).

Текущее значение порогового напряжения рассчитывается по формуле (1).

Процесс продолжается до тех пор, пока коэффициент совпадения не станет равным или не превысит пороговое значение коэффициента совпадения, или пока не будут исчерпаны все кодовые группы служебного сообщения.

После чего осуществляется прием информации, причем в приемном устройстве используется оптимальное значение порогового напряжения.

При скорости передачи информации 1200 бит/с служебное сообщение, содержащее 12 кодовых групп по 10 импульсов, составляет 10% от объема передаваемой информации, если темп адаптации равен 1 циклу в секунду, и соответственно составляет 1% от объема передаваемой информации, если темп адаптации равен 1 циклу в 10 секунд.

Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемое устройство обеспечивает нормальную работу приемника, независимо от уровня помех (в пределах динамического диапазона приемника) в случае, когда ширина полосы частот узкополосных помех и «расстояние» по частоте (разность частот) между ними не превышает значения нижней частоты полосового фильтра нижних частот и амплитуда других помех не превышает амплитуду сигнала.

Мультипликативноеустройствозащитыотузкополосныхпомехсадаптивнымпорогомобнаружения,содержащеепоследовательносоединенныеусилительпромежуточнойчастоты,разветвитель,блокумножения,полосовойфильтрнижнихчастот,усилитель,причемвторойвходблокаумножениясоединенсвторымвыходомразветвителя,отличающеесятем,чтовведеныограничительснизу,цифроаналоговыйпреобразователь(ЦАП),последовательносоединенныеаналого-цифровойпреобразователь(АЦП),программируемаялогическаяинтегральнаясхема(ПЛИС),предназначеннаядляопределенияоптимальногозначенияпороговогонапряжения,электронныйключ,приэтомвыходограничителяснизусоединенсвходомусилителяпромежуточнойчастоты,выходусилителясоединенсвходомАЦПисвторымвходомэлектронногоключа,выходкоторогоявляетсявыходомустройства,второйвыходПЛИСсоединенсвходомЦАП,выходкоторогосоединенсвторымвходомограничителяснизу,первыйвходкоторогоявляетсявходомустройства.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 31-40 of 112 items.
10.10.2014
№216.012.fbab

Комплекс средств связи и управления для мобильного применения

Изобретение относится к области информационных и телекоммуникационных технологий и может использоваться в системах управления силовых структур, в системах управления, применяемых при возникновении аварий и чрезвычайных ситуаций. Технический результат - расширение функциональных возможностей за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530273
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.12.2014
№216.013.0ec5

Способ и устройство формирования опорного сигнала вычислительными средствами в системах частотной и фазовой синхронизации широкополосных систем связи

Изобретение относится к области широкополосных систем радиосвязи и может быть использовано для генерации опорного сигнала и адаптивной корректировки его параметров в стационарных и мобильных станциях. Технический результат - генерирование и корректировка опорного сигнала в широком диапазоне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535198
Дата охранного документа: 10.12.2014
20.12.2014
№216.013.1338

Способ выделения речевого сигнала в условиях наличия помех и устройство для его осуществления

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении эффективности выделения речевого сигнала в условиях наличия помех. Способ выделения речевого сигнала в условиях наличия помех, в котором входную смесь акустического сигнала и помехи преобразуют в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536343
Дата охранного документа: 20.12.2014
10.01.2015
№216.013.1915

Оценочно-корреляционный компенсационный обнаружитель сигнала

Изобретение может быть использовано в панорамных радиоприемных устройствах систем радиомониторинга, станций радиопомех, радиолокационных систем, радиопеленгаторах, средствах радио и радиорелейной связи, а также других устройствах, в которых осуществляется обнаружение сигналов источников...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537849
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.01.2015
№216.013.1fc4

Способ адаптивного и согласованного подавления флуктуационных шумов и сосредоточенных помех и устройство для его реализации

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для подавления флуктуационных шумов, сосредоточенных по спектру и времени помех, что необходимо для обеспечения режима качественного приема сообщений. Технический результат - повышение помехозащищенности при приеме...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539573
Дата охранного документа: 20.01.2015
27.01.2015
№216.013.2075

Способ формирования наноточек на поверхности кристалла

Использование: для формирования наноточек на поверхности кристалла. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют конденсацию на поверхность подложки материала, предназначенного для формирования наноточек, при этом в вакууме получают скол монокристалла, который используют в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539757
Дата охранного документа: 27.01.2015
20.02.2019
№219.016.bea6

Система радиосвязи с шумоподобными сигналами

Изобретение относится к области передачи дискретной информации и может быть использовано в космических и наземных радиолиниях связи, использующих шумоподобные сигналы (ШПС). Технический результат - повышение эффективности использования выделенной системе радиосвязи полосы частот. Передающее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002396707
Дата охранного документа: 10.08.2010
20.02.2019
№219.016.beaa

Способ передачи данных в радиолинии с динамически изменяемой псевдослучайной перестройкой рабочей частоты

Способ относится к области радиотехники и может найти применение в адаптивных системах радиосвязи для передачи данных по радиоканалу в условиях воздействия комплекса преднамеренных помех. Технический результат - обеспечение технической готовности радиолинии к изменениям помеховой обстановки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002396713
Дата охранного документа: 10.08.2010
20.02.2019
№219.016.bf42

Устройство с адаптивной компенсацией помех

Использование: в области радиотехники. Техническим результатом является повышение помехоустойчивости приема. Устройство содержит последовательно соединенные схему накопления (3), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) (4), программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС) (5) и электронный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002382494
Дата охранного документа: 20.02.2010
20.02.2019
№219.016.bf9c

Система дистанционного управления передающим радиоцентром

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано для передачи информационных сигналов от узла связи пункта управления на передающий радиоцентр, вынесенный за его пределы и удаленный на расстояние от 5 километров. Технический результат - повышение эффективности работы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002353058
Дата охранного документа: 20.04.2009
Showing 21-25 of 25 items.
14.06.2020
№220.018.26d6

Способ передачи сигналов с модуляцией фазовым сдвигом по каналу связи с многолучевым распространением

Изобретение относится к области техники связи и может быть использовано в средствах связи. Технический результат заключается в повышении эффективности компенсации отраженного сигнала с модуляцией фазовым сдвигом (PSK) с неравномерной длительностью импульсов. Для этого в на этапе вхождения в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002723108
Дата охранного документа: 08.06.2020
17.05.2023
№223.018.6462

Мобильная аппаратная система подвижной связи с повышенной защитой от воздействия помех

Изобретение относится к радиотехнике и может найти применение в системах связи. Технический результат заключается в повышении степени защиты от воздействия помех и повышении надежности аппаратной системы подвижной связи. Это достигается тем, что в устройство введены последовательно соединенные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794343
Дата охранного документа: 17.04.2023
17.05.2023
№223.018.6469

Способ энергетического обнаружения сигнала с его компенсацией в дополнительном канале

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в средствах связи. Технический результат заключается в повышении скорости обмена информацией в условиях воздействия помех. Для этого входную смесь сигнала и помехи разветвляют на две одинаковые составляющие. Первую составляющую в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794344
Дата охранного документа: 17.04.2023
23.05.2023
№223.018.6f03

Способ оценки фаз многочастотных периодических сигналов в условиях наличия помех с использованием компенсации шумов преобразования

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат - повышение точности оценки фаз многочастотных периодических сигналов в условиях наличия помех. Это достигается тем, что для исходного сигнала, заданного отсчетами мгновенных значений в моменты времени для последовательности частот...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002740790
Дата охранного документа: 21.01.2021
17.06.2023
№223.018.7fbc

Способ снижения эффективности систем извлечения информации, использующих индивидуальную структуру излучаемых сигналов

Изобретение относится к радиотехнике. Технический результат – снижение эффективности несанкционированного приема информации системами извлечения информации, использующими индивидуальную структуру сигналов. Это достигается тем, что в станциях одновременно используют от двух до n...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002768255
Дата охранного документа: 23.03.2022
+ добавить свой РИД