20.05.2016
216.015.3fdd

СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ УЗКОПОЛОСНЫХ ПОМЕХ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для выделения сигналов с симметричными спектрами в условиях подавления их узкополосными помехами. Технический результат - расширение области его применения за счет исключения из процедуры формирования спектра восстанавливаемой копии полезного сигнала операций сложения, вычитания и деления с компонентами комплексного спектра. В способе компенсации узкополосных помех последовательно усиливают аддитивную совокупность полезного сигнала и помех, фильтруют ее в полосе сигнала, дискретизируют и вычисляют комплексный спектр Фурье от полученных временных отсчетов. Затем вычисляют модуль значений комплексного спектра Фурье и его компоненты разделяют на две части относительно компонента, соответствующего частоте несущего колебания. После чего формируют две последовательности, состоящие из модулей спектральных компонентов, причем компонент, соответствующий частоте несущего колебания, не включают ни в одну из последовательностей. Затем вычисляют суммарные величины модулей спектральных компонентов каждой из последовательностей и из последовательности с меньшим суммарным значением формируют зеркальную к ней последовательность. Спектр восстанавливаемой копии полезного сигнала формируют из выбранной последовательности и ее зеркальной копии. А результирующую временную копию полезного сигнала получают путем обратного преобразования Фурье. 5 ил.
Основные результаты: Способ компенсации узкополосных помех, заключающийся в линейном усилении суммы полезного сигнала и помех, фильтрации в полосе сигнала, дискретизации, вычислении комплексного спектра Фурье от полученных временных отсчетов, вычислении модуля спектра восстановленного сигнала и восстановлении копии полезного сигнала путем обратного преобразования Фурье, отличающийся тем, что после вычисления комплексного спектра Фурье вычисляют модуль значений комплексного спектра Фурье и его компоненты разделяют на две части относительно компонента, соответствующего частоте несущего колебания, после чего формируют две последовательности, состоящие из модулей спектральных компонентов, причем компонент, соответствующий частоте несущего колебания, не включают ни в одну из последовательностей, затем вычисляют суммарные величины модулей значений спектральных компонентов каждой из последовательностей, сравнивают вычисленные величины суммарных значений, выбирают последовательность с меньшим суммарным значением, после чего из компонентов выбранной последовательности и формируют зеркальную ей копию относительно компонента, соответствующего частоте несущего колебания, а спектр восстанавливаемой копии полезного сигнала формируют из выбранной последовательности и ее зеркальной копии путем размещения спектральных компонентов последовательностей с двух сторон относительно компонента, соответствующего частоте несущего колебания.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к радиосвязи и может быть использовано для выделения сигналов с симметричными спектрами (зеркальными по отношению к их несущим частотам) в условиях подавления их узкополосными помехами.

Известны способ компенсации внутриканальных аддитивных радиопомех в приемниках амплитудно-модулированных, частотно-фазоманипулированных радиосигналов и устройство для его осуществления (по заявке на изобретение «Способ компенсации внутриканальных аддитивных радиопомех в приемниках амплитудно-модулированных, частотно-фазоманипулированных радиосигналов и устройство для его осуществления», №961910435 от 24.01.1996), в котором производят выделение компенсирующего сигнала помехи из принимаемой смеси полезного сигнала и сигнала помехи путем формирования отсчетов сигнала помехи в моменты нулевых значений полезного сигнала в принимаемой аддитивной смеси.

Недостатком известного способа является необходимость знания реальной фазы сигнала для осуществления синхронизации. Однако дополнительное применение схемы синхронизации приводит к существенному усложнению реализации способа.

Известен способ компенсации помех (Семенов Б.А. «Алгоритм компенсации помех, отличающихся от полезного сигнала симметрией спектров» в сборнике трудов VI Международной конференции «Радиолокация, навигация, связь». Воронеж, 25-27 апреля 2000, т. 2. - С. 996-1002), в котором проводят дискретизацию смеси сигнала и помехи в нулевых и экстремальных точках несущего колебания сигнала и вычитают модули суммарных спектров дискретизированных сигнала и помехи, соответственно построенных по временным отсчетам в точках экстремумов сигнала и по временным отсчетам н нулевых точках сигнала.

Недостатком известного способа является невозможность его реализации в условиях нестационарного по фазе канала и снижение эффективности при расширении спектра сигнала.

В качестве прототипа выбран способ компенсации узкополосных помех по патенту РФ №2269201, от 12.02.2004 (опубликован 27.01.2006. Бюл. №3). Способ-прототип заключается в линейном усилении суммы полезного сигнала и помехи, фильтрации в полосе сигнала, дискретизации, формировании комплексного спектра Фурье полученных временных отсчетов, а также перемножении модуля спектра восстанавливаемой копии полезного сигнала с формированным фазовым множителем и восстановлении копии полезного сигнала путем обратного преобразования Фурье полученного произведения. Причем из сформированного комплексного спектра Фурье формируют зеркальный по отношению к частоте несущего колебания полезного сигнала спектр временных отсчетов, формируют модуль разности разностного спектра, равный модулю разности модулей суммы и разности полученных спектров, а модуль комплексного спектра восстанавливаемой копии полезного сигнала формируют путем деления модуля разностного спектра на два.

Недостатком способа-прототипа является узкая область его применения, связанная с относительно высоким уровнем искажений в восстановленной копии сигнала, возникающих в результате выполнения операций сложения, вычитания и деления с компонентами комплексного спектра Фурье при реализации процедуры вычисления спектра восстанавливаемой копии полезного сигнала.

Целью предлагаемого способа является расширение области его применения в результате снижения уровня искажений в восстановленной копии сигнала за счет исключения из процедуры формирования спектра восстанавливаемой копии полезного сигнала операций сложения, вычитания и деления с компонентами комплексного спектра.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе компенсации узкополосных помех линейно усиливают сумму полезного сигнала и помех, фильтруют в полосе сигнала, дискретизируют, вычисляют комплексный спектр Фурье от полученных временных отсчетов, вычисляют модуль спектра восстановленного сигнала и восстанавливают копии полезного сигнала путем обратного преобразования Фурье. При этом после вычисления комплексного спектра Фурье вычисляют модуль значений комплексного спектра Фурье и его компоненты разделяют на две части относительно компонента, соответствующего частоте несущего колебания. После чего формируют две последовательности, состоящие из модулей спектральных компонентов, причем компонент, соответствующий частоте несущего колебания, не включают ни в одну из последовательностей. Затем вычисляют суммарные величины модулей значений спектральных компонентов каждой из последовательностей, сравнивают вычисленные величины суммарных значений, выбирают последовательность с меньшим суммарным значением. После чего из компонентов выбранной последовательности и формируют зеркальную ей копию относительно компонента, соответствующего частоте несущего колебания, а спектр восстанавливаемой копии полезного сигнала формируют из выбранной последовательности и ее зеркальной копии путем размещения спектральных компонентов последовательностей с двух сторон относительно компонента, соответствующего частоте несущего колебания.

Благодаря новой совокупности существенных признаков в заявляемом способе обеспечивается расширение области его применения за счет исключения из процедуры формирования спектра восстанавливаемой копии полезного сигнала операций сложения, вычитания и деления с компонентами комплексного спектра и использования для формирования спектра восстанавливаемой копии полезного сигнала только спектральных компонентов, не пораженных помехой.

Заявленный способ поясняется чертежами, на которых показаны:

фиг. 1 - временное представление принятой, отфильтрованной в полосе сигнала и линейно усиленной суммы полезного сигнала и помех;

фиг. 2 - модуль от комплексного спектра Фурье суммы полезного сигнала и помех;

фиг. 3 - спектр, сформированный из последовательности S1 (с наименьшим суммарным значением) и последовательности W1, в которой модули спектральных компонентов последовательности S1 сформированы зеркально по отношению к компоненту, соответствующему частоте несущего колебания;

фиг. 4 - временное представление восстановленной копии полезного сигнала;

фиг. 5 - временное представление полезного сигнала (фиг. 5а); временное преставление копии восстановленного полезного сигнала, полученное в результате выполнения процедур в соответствии с заявляемым способом (фиг. 5б); временное представление суммы полезного сигнала и помех (фиг. 5в).

Реализация заявляемого способа поясняется следующим образом.

1. Поступающую совокупность суммы полезного сигнала и помех линейно усиливают, фильтруют в полосе сигнала, дискретизируют, вычисляют комплексный спектр Фурье от полученных временных отсчетов.

Операции линейного усиления суммы полезного сигнала и помехи при приеме, фильтрации в полосе сигнала, дискретизации, вычислении комплексного спектра Фурье от полученных временных отсчетов известны, см. патент РФ №2269201, от 12.02.2004.

В качестве примера на фиг.1 показана принятая, отфильтрованная в полосе сигнала и линейно усиленная временная выборка суммы полезного сигнала и помех.

2. Вычисляют модуль значений комплексного спектра Фурье и его компоненты разделяют на две части относительно компонента, соответствующего частоте несущего колебания.

Операция вычисления модуля значений комплексного спектра Фурье известна, см. патент РФ №2525302 от 14.12.2012.

В качестве примера на фиг. 2 представлен модуль от комплексного спектра Фурье суммы полезного сигнала и помех.

Спектральным компонентом частоты несущего колебания является компонент, расположенный в центре спектральных компонентов спектра, см. Григорьев В.А. Сигналы современных зарубежных систем электросвязи: Учебник. - СПб.: ВАС, 2007. - С. 160-165.

3. Формируют две последовательности, состоящие из модулей спектральных компонентов, причем компонент, соответствующий частоте несущего колебания, не включают ни в одну из последовательностей.

Процедуры формирования последовательностей из модулей спектральных компонентов известны, см. патент РФ №2525302 от 14.12.2012.

В качестве примера на фиг. 2 показаны первая S1 и вторая S2 последовательности, состоящие из модулей компонентов комплексного спектра Фурье суммы полезного сигнала и помех.

4. Вычисляют суммарные величины модулей значений спектральных компонентов каждой из последовательностей.

Операции суммирования модулей значений спектральных компонентов последовательности известны, см. патент РФ №2382495 от 17.02.2009. Указанные операции могут быть рассчитаны для последовательности S1 по формуле

,

где - модули текущих значений спектральных компонентов первой последовательности S1; n - текущий индекс значений компонентов в последовательности; N - число компонентов в последовательности.

Для последовательности S2 величина суммы ее компонентов рассчитывается по формуле

,

где - модули текущих значений спектральных компонентов второй последовательности S2; n - текущий индекс значений компонентов в последовательности; N - число компонентов в последовательности.

5. Сравнивают вычисленные величины суммарных значений, выбирают последовательность с меньшим суммарным значением.

Операции сравнения величин суммарных значений модулей энергии спектральных компонентов известны, см. патент РФ №2382495 от 17.02.2009.

Для примера, представленного на фиг. 2, последовательностью с наименьшим суммарным значением является последовательность S1, т.к. она не поражена помехами.

6. Из компонентов выбранной последовательности формируют зеркальную ей копию относительно компонента, соответствующего частоте несущего колебания, а спектр восстанавливаемой копии полезного сигнала формируют из выбранной последовательности и ее зеркальной копии путем размещения спектральных компонентов последовательностей с двух сторон относительно компонента, соответствующего частоте несущего колебания.

Для последовательности S1 зеркальной является последовательность W1, в которой модули спектральных компонентов формируют в соответствии с формулой

;

.

В качестве примера на фиг. 3 показан спектр, сформированный из последовательности S1 (с наименьшим суммарным значением) и последовательности W1, состоящей из компонентов последовательности S1, в которой модули спектральных компонентов сформированы зеркально по отношению к компоненту, соответствующему частоте несущего колебания.

7. Восстанавливают копию полезного сигнала путем обратного преобразования Фурье.

Операции восстановления временного представления процесса из его спектрального представления известны, см. Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Пер. с англ. - М.: Наука, 1974, с. 148-161.

В качестве примера на фиг.4 показано временное представление восстановленной копии полезного сигнала.

В подтверждении правомерности указанных процедур в заявляемом способе на фиг. 5 показано:

временное представление полезного сигнала (см. фиг. 5а);

временное представление копии восстановленного полезного сигнала, полученное в результате выполнения процедур в соответствии с заявляемым способом (см. фиг. 5б);

временное представление суммы полезного сигнала и помех (см. фиг. 5в).

Визуальный анализ позволяет сделать заключение, что процедуры, предусмотренные заявляемым способом, позволяют очистить полезный сигнал от помех.

Таким образом, в заявляемом способе при его реализации за счет выполнения процедур формирования спектра копии полезного сигнала из спектральных компонентов последовательности, не пораженных помехами, и компонентов этой же последовательности, но зеркально расположенных по отношению к компоненту, соответствующему частоте несущего колебания, не используют операции сложения, вычитания и деления с компонентами комплексного спектра, в результате чего в восстановленной копии сигнала отсутствуют существенные искажения.

Способ компенсации узкополосных помех, заключающийся в линейном усилении суммы полезного сигнала и помех, фильтрации в полосе сигнала, дискретизации, вычислении комплексного спектра Фурье от полученных временных отсчетов, вычислении модуля спектра восстановленного сигнала и восстановлении копии полезного сигнала путем обратного преобразования Фурье, отличающийся тем, что после вычисления комплексного спектра Фурье вычисляют модуль значений комплексного спектра Фурье и его компоненты разделяют на две части относительно компонента, соответствующего частоте несущего колебания, после чего формируют две последовательности, состоящие из модулей спектральных компонентов, причем компонент, соответствующий частоте несущего колебания, не включают ни в одну из последовательностей, затем вычисляют суммарные величины модулей значений спектральных компонентов каждой из последовательностей, сравнивают вычисленные величины суммарных значений, выбирают последовательность с меньшим суммарным значением, после чего из компонентов выбранной последовательности и формируют зеркальную ей копию относительно компонента, соответствующего частоте несущего колебания, а спектр восстанавливаемой копии полезного сигнала формируют из выбранной последовательности и ее зеркальной копии путем размещения спектральных компонентов последовательностей с двух сторон относительно компонента, соответствующего частоте несущего колебания.
СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ УЗКОПОЛОСНЫХ ПОМЕХ
СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ УЗКОПОЛОСНЫХ ПОМЕХ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 68.
20.01.2013
№216.012.1dfb

Способ автоматического обнаружения сигналов

Изобретение относится к способам обнаружения радиосигналов (PC). Техническим результатом является расширение функциональных возможностей в части обеспечения обнаружения одиночных PC в условиях априорной неопределенности о времени их излучения без предварительного определения значения порога...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473169
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.02.2013
№216.012.2c8a

Способ обнаружения сглаженных блоков электронного изображения с использованием вейвлет преобразования

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано для проверки подлинности электронных изображений. Техническим результатом является повышение вероятности обнаружения сглаженных блоков электронного изображения, образующихся при его преднамеренной фальсификации. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476929
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.03.2013
№216.012.3044

Способ обнаружения модификации электронного изображения (варианты)

Изобретение относится к области электросвязи, а именно к информационным технологиям и, в частности, к способам проверки подлинности электронных изображений. Техническим результатом заявляемых решений является повышение вероятности обнаружения модификации электронного изображения. Двухмерное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477891
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.04.2013
№216.012.381f

Способ автоматического обнаружения узкополосных сигналов

Изобретение относится к области обнаружения узкополосных радиосигналов в условиях априорной неопределенности и может быть использовано на линиях радиосвязи, работающих в условиях воздействия аддитивных шумов. Технический результат - повышение достоверности принятия решения о наличии полезного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479920
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.3bec

Способ автоматического обнаружения сигналов

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к способам обнаружения сигналов. Техническим результатом является расширение области применения для обнаружения кратковременных одиночных сигналов в условиях априорной неопределенности о времени их излучения в аддитивных шумах высокой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480901
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.05.2013
№216.012.4551

Способ поляризационной адаптации коротковолновых радиолиний, работающих ионосферными волнами (варианты)

Изобретения относятся к области радиосвязи, а именно к коротковолновым (KB) радиолиниям, использующим отраженные от ионосферы радиоволны, и, в частности, к радиолиниям, обеспечивающим более устойчивую работу в условиях поляризационных замираний сигнала в точке приема, обусловленных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483322
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.06.2013
№216.012.4a39

Способ обнаружения сигналов без несущей

Изобретение относится к способам обнаружения сигналов. Технический результат состоит в использовании способа при обнаружении кратковременных одиночных сигналов без несущей в условиях априорной неопределенности о времени их излучения в аддитивных шумах высокой интенсивности. Для этого принимают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484581
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e19

Самопроверяемый специализированный вычислитель систем булевых функций

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для достоверной параллельной реализации систем булевых функций в средствах криптографической защиты информации, искусственного интеллекта, системах автоматизированного проектирования интегральных схем. Техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485575
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e29

Способ сжатия графических файлов

Изобретение относится к методам сжатия цифровых изображений. Техническим результатом является повышение степени сжатия графических файлов. В способе задают число возможных градаций уменьшения геометрических размеров исходного кадра, уменьшают его геометрические размеры на величину первой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485591
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e8e

Способ обнаружения сигналов без несущей

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах радиоконтроля, работающих в условиях аддитивных шумов высокой интенсивности. Технический результат - возможность обнаружения кратковременных одиночных сигналов без несущей. Принятый и оцифрованный сигнал делят на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485692
Дата охранного документа: 20.06.2013
Показаны записи 1-10 из 84.
20.01.2013
№216.012.1dfb

Способ автоматического обнаружения сигналов

Изобретение относится к способам обнаружения радиосигналов (PC). Техническим результатом является расширение функциональных возможностей в части обеспечения обнаружения одиночных PC в условиях априорной неопределенности о времени их излучения без предварительного определения значения порога...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473169
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.02.2013
№216.012.2c8a

Способ обнаружения сглаженных блоков электронного изображения с использованием вейвлет преобразования

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано для проверки подлинности электронных изображений. Техническим результатом является повышение вероятности обнаружения сглаженных блоков электронного изображения, образующихся при его преднамеренной фальсификации. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476929
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.03.2013
№216.012.3044

Способ обнаружения модификации электронного изображения (варианты)

Изобретение относится к области электросвязи, а именно к информационным технологиям и, в частности, к способам проверки подлинности электронных изображений. Техническим результатом заявляемых решений является повышение вероятности обнаружения модификации электронного изображения. Двухмерное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477891
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.05.2013
№216.012.4551

Способ поляризационной адаптации коротковолновых радиолиний, работающих ионосферными волнами (варианты)

Изобретения относятся к области радиосвязи, а именно к коротковолновым (KB) радиолиниям, использующим отраженные от ионосферы радиоволны, и, в частности, к радиолиниям, обеспечивающим более устойчивую работу в условиях поляризационных замираний сигнала в точке приема, обусловленных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483322
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.06.2013
№216.012.4e19

Самопроверяемый специализированный вычислитель систем булевых функций

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для достоверной параллельной реализации систем булевых функций в средствах криптографической защиты информации, искусственного интеллекта, системах автоматизированного проектирования интегральных схем. Техническим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485575
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e29

Способ сжатия графических файлов

Изобретение относится к методам сжатия цифровых изображений. Техническим результатом является повышение степени сжатия графических файлов. В способе задают число возможных градаций уменьшения геометрических размеров исходного кадра, уменьшают его геометрические размеры на величину первой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485591
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e8e

Способ обнаружения сигналов без несущей

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах радиоконтроля, работающих в условиях аддитивных шумов высокой интенсивности. Технический результат - возможность обнаружения кратковременных одиночных сигналов без несущей. Принятый и оцифрованный сигнал делят на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485692
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.5260

Способ и устройство формирования сигналов квадратурной амплитудной манипуляции

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к способам и устройствам формирования сигналов квадратурной амплитудной манипуляции, применяемым на линиях многоканальной цифровой связи, а также может быть использовано в области цифрового радиовещания и цифрового телевидения. Технический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486681
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.08.2013
№216.012.6588

Способ уменьшения шума электронного изображения

Изобретение относится к средствам обработки электронных изображений. Техническим результатом является уменьшение шума электронного изображения. В способе выделяют высокочастотную составляющую значений пикселов компоненты изображения, вычитают из исходных значений пикселов компоненты изображения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491629
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.11.2013
№216.012.7fde

Способ сжатия графических файлов

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении степени сжатия графических файлов и скорости их передачи по каналам данных для заданной величины пикового отношения сигнал/шум. Способ сжатия графических файлов включает операции изменения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498407
Дата охранного документа: 10.11.2013

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД