專利名稱:干擾脈沖恒幅法的制作方法
干擾脈沖恒幅法是一種抑制無(wú)線電接收機(jī)干擾脈沖的方法，它適用于抑制從天線進(jìn)入無(wú)線電接收機(jī)的工業(yè)干擾脈沖和人為干擾脈沖。
傳統(tǒng)的干擾脈沖熄滅法實(shí)質(zhì)上是利用門電路的開(kāi)關(guān)特性來(lái)抑制干擾脈沖?！矃⒁?jiàn)(1)Noise Eliminator for Radio Receiver U.S.Oct.6 1981，圖1的方框5;(2)W.GoslingImpulsive Noi-se Reduction in Radio Receivers，“The Radio and Electronic Engneers”，VOL.43.NO5.May 1973，P342第15行～23行，熄滅函數(shù)“a blanking function”Y(t)的定義〕在熄滅脈沖期間，熄滅器(門電路)輸出為零;在其余時(shí)間，熄滅器卻又不失真且無(wú)衰減地傳遞信號(hào)，此方法的一個(gè)特點(diǎn)，是在熄滅干擾脈沖的同時(shí)，與此干擾脈沖重合的有用信號(hào)也被徹底抑制了。因此，當(dāng)干擾脈沖占在有用信號(hào)上時(shí)，熄滅結(jié)果固然能徹底抑制干擾脈沖，但與干擾脈沖重合的有用信號(hào)也被徹底抑制了，從而形成了熄滅區(qū)。(參見(jiàn)文獻(xiàn)(2)圖4和圖5)在英國(guó)一份科技文獻(xiàn)(《The Radio Eloctric Engneer》VOL.43，NO.5.May.1973第346頁(yè)第27～37行)中指出“這種熄滅區(qū)通過(guò)隨后的窄帶(中放)系統(tǒng)，必將引起沖激振蕩，形成更加難以抑制的附加干擾”。在同一文獻(xiàn)第346頁(yè)第38～45行中還提出了一種設(shè)想在熄滅脈沖期間把干擾脈沖幅度Vn保持為某一常數(shù)，或者將干擾脈沖幅度與有用信號(hào)幅度之和保持為某一常數(shù)，而不將它熄滅為零即可進(jìn)一步減少這種附加干擾。
但是，在熄滅脈沖期間，把Vn或Vs+n保持為某一常數(shù)而不將它熄滅為零的方法，自1973年以來(lái)則一直未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。為解決此問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種干擾脈沖自動(dòng)衰減恒幅法，簡(jiǎn)稱干擾脈沖恒幅法。
圖1對(duì)比材料中干擾脈沖熄滅法原理圖。
圖2干擾脈沖恒幅法原理圖。
圖3干擾脈沖恒幅法的一種實(shí)施方案。
圖4可采用的一種干擾脈沖恒幅法的最佳實(shí)施例。
圖5干擾脈沖加有用信號(hào)的時(shí)間波形Vi(t)。
圖6檢波器檢波波形VD。
圖7小時(shí)間常數(shù)低通濾波器輸出波形Vc2(t)。
圖8大時(shí)間常數(shù)低通濾波器輸出波形Vc1(t)。
圖9自適應(yīng)下限幅器的輸出波形VL。
圖10背景材料中干擾脈沖熄滅法的熄滅脈沖波形VB。
圖11背景材料中干擾脈沖熄滅法的輸出波形。
圖12背景材料中干擾脈沖熄滅法的輸出信號(hào)經(jīng)窄帶系統(tǒng)而后解調(diào)的波形。
圖13干擾脈沖恒幅法的控制波形Vp。
圖14干擾脈沖恒幅法的輸出波形。
圖15干擾脈沖恒幅法的輸出信號(hào)經(jīng)窄帶系統(tǒng)而后解調(diào)的波形。
干擾脈沖恒幅法的工作原理如圖2所示。其工作過(guò)程是作用于干擾脈沖恒幅法(圖2)的輸入信號(hào)Vi(t)分成了兩路，一路經(jīng)自適應(yīng)干擾脈沖檢測(cè)電路〔3〕，以檢出與此輸入信號(hào)Vi(t)中的干擾脈沖幅度Vn成比例，或者檢出此輸入信號(hào)Vi(t)中的干擾脈沖幅度與有用信號(hào)幅度之和Vs+n成比例，且在極性、幅度等方面都符合可變衰減器〔2〕要求的控制波形Vp(t)，而后以Vp(t)去控制可變衰減器的衰減量。因?yàn)樽赃m應(yīng)干擾脈沖檢測(cè)電路中必然含有延時(shí)電路，所以在信號(hào)通路中需要設(shè)置一個(gè)寬帶延時(shí)電路〔1〕，以保證輸入信號(hào)Vi(t)中的Vn或Vs+n到達(dá)可變衰減器時(shí)，Vn(t)也剛好到達(dá)此可變衰減器，從而把信號(hào)通路中的Vn或Vs+n衰減一部分，以達(dá)到削弱干擾脈沖的目的。
干擾脈沖恒幅法，實(shí)質(zhì)上是利用可變衰減器在高電平干擾脈沖期間，或者高電平干擾脈沖與有用信號(hào)之和期間被衰減得多，在低電平Vn或Vs+n期間被衰減得少，Vn或Vs+n大致恒幅，以實(shí)現(xiàn)抑制干擾脈沖的一種方法。在其余信號(hào)期間，此可變衰減器卻又無(wú)失真且無(wú)衰減地傳遞信號(hào)。
圖3給出了為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明可采取的一種實(shí)施方案的框圖。圖3所示的實(shí)施方案由兩部分組成一是信號(hào)通路部分，二是自適應(yīng)干擾脈沖檢測(cè)電路部分。這兩個(gè)部分組成了前饋閉環(huán)系統(tǒng)。
信號(hào)通路是由寬帶延遲線〔1〕和可變衰減器〔2〕組成。為了簡(jiǎn)化設(shè)備，也可以取消寬帶延遲線，但這時(shí)可變衰減器輸出的干擾脈沖幅度的前沿，或者干擾脈沖與有用信號(hào)幅度之和的前沿存在著較窄的殘余干擾脈沖。可變衰減器由二端或三端器件組成。
自適應(yīng)干擾脈沖檢測(cè)電路，是由大時(shí)間常數(shù)自動(dòng)增益控制放大器(SAGC)〔4〕、檢波器〔5〕、具有確定放電電路的大、小時(shí)間常數(shù)低通濾波器〔7、6〕、自適應(yīng)下限幅器〔8〕以及線性比較和緩沖〔9〕電路組成。
在自適應(yīng)干擾脈沖檢測(cè)電路中，大時(shí)間常數(shù)自動(dòng)增益控制放大器保證隨后的檢波器工作在足夠大的輸入的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，能夠檢出干擾脈沖或干擾脈沖與有用信號(hào)之和。檢波器的輸出信號(hào)分成兩路分別饋入具有確定放電電路的大、小時(shí)間常數(shù)低通濾波器。大時(shí)間常數(shù)低通濾波器〔7〕的輸出是輸入電平的平均值Vc1(t)，小時(shí)間常數(shù)低通濾波器〔6〕的輸出是輸入電平的包絡(luò)Vc2(t)，Vc2(t)作用于以Vc1(t)為下限幅電平的自適應(yīng)下限幅器，其輸出為VL(t)。因?yàn)閂c1(t)是隨輸入信號(hào)的平均值而自動(dòng)變化的，故此下限幅器是一個(gè)自適應(yīng)下限幅器VL(t)與Vc1(t)再作用于線性比較，緩沖電路，以提供在幅度和極性方面都符合可變衰減器要求的控制波形Vp(t)。
自適應(yīng)干擾脈沖檢測(cè)電路中的檢波器，自適應(yīng)下限幅器、線性比較和緩沖級(jí)的輸出信號(hào)和極性應(yīng)與可變衰減器要求的極性一致。圖4給出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明干擾脈沖恒幅法的具體例子。電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R12、R13，電容C1、C2、C3、C4，晶體管G1、G2和N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管G5組成了一個(gè)大時(shí)間常數(shù)自動(dòng)增益控制放大器，其中G5作為壓控可變電阻，二極管D1用作檢波器，D2及D3用作隔離二極管。R′8、R8、R′9、R9及電容C6、C5分別組成了大、小時(shí)間常數(shù)低通濾波器;D4與R10為自適應(yīng)下限幅器電源E、-E，電阻R11、R′11，晶體管G3、G4及恒流源組成了線性比較和緩沖級(jí)。
干擾脈沖恒幅法與干擾脈沖熄滅法在本質(zhì)上是不相同的。一是作用機(jī)理不同;熄滅法是利用門電路的開(kāi)關(guān)特性來(lái)熄滅干擾脈沖。在熄滅期間，熄滅器輸出為零，而在其余時(shí)間，熄滅器不失真且無(wú)衰減地傳遞信號(hào)。干擾脈沖恒幅法是利用可變衰減器的衰減量隨控制電平而變來(lái)抑制干擾脈沖。在高電平Vn或Vs+n期間衰減得多，在低電平Vn或Vs+n期間衰減得少，從而實(shí)現(xiàn)干擾脈沖幅度大致恒定，在其余期間卻又不失真且無(wú)衰減地傳遞信號(hào);二是控制信號(hào)不同恒幅法的控制信號(hào)與輸入信號(hào)Vi(t)中的Vn或Vs+n成比例，且波形相似;而熄滅法的控制信號(hào)幅度，甚至寬度和形狀，都與Vn或Vs+n無(wú)關(guān);三是被控電路不同;恒幅法是可變衰減器，熄滅法是門電路(參見(jiàn)圖1、圖2);四是所得結(jié)果不同(參見(jiàn)圖11、圖14)熄滅法在熄滅干擾脈沖的同時(shí)，必然把與干擾脈沖重合的有用信號(hào)一起熄滅為零，這樣，通過(guò)隨后的窄帶濾波器不僅引起了更加難以抑制的附加干擾，而且有用信號(hào)再也無(wú)法提出了，而恒幅法不會(huì)把與干擾脈沖重合的有用信號(hào)衰減為零，因而通過(guò)隨后的窄帶(中放)系統(tǒng)。不僅能提出一部分有用信號(hào)，而且能進(jìn)一步減少附加干擾。(比較圖12和圖15)本發(fā)明可采用模擬電路、數(shù)字電路或集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可采用混合式來(lái)實(shí)現(xiàn)，且易于設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)容易。本發(fā)明方法抑制干擾脈沖效果顯著，可獲得高的信噪比。
權(quán)利要求
1.一種抑制無(wú)線電接收機(jī)干擾脈沖的方法。干擾脈沖恒幅法可包括一個(gè)寬帶延遲線[1]，其特征在于它還包括可變衰減器[2]及自適應(yīng)干擾脈沖檢測(cè)電路[3]。本發(fā)明的輸入信號(hào)分為兩路一路經(jīng)自適應(yīng)干擾脈沖檢測(cè)電路，檢出與輸入信號(hào)中的干擾信號(hào)幅度Vn成比例或者與輸入信號(hào)中有用信號(hào)與干擾脈沖幅度之和成比例，而且在極性、幅度方面都符合可變衰減器要求的控制波形Vp(t)，以Vp(t)去控制可變衰減器的衰減量；另一路進(jìn)入信號(hào)通路，信號(hào)通路由寬帶延遲線和可變衰減器組成，也可以只是一個(gè)可變衰減器。本發(fā)明的信號(hào)通路與自適應(yīng)干擾脈沖檢測(cè)電路構(gòu)成了前饋閉環(huán)干擾脈沖恒幅系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求
1所說(shuō)的前饋閉環(huán)干擾脈沖恒幅系統(tǒng)。其特征在于干擾脈沖檢測(cè)電路由大時(shí)間常數(shù)自動(dòng)增益控制放大器〔4〕、檢波器〔5〕、具有確定放電電路的大、小時(shí)間常數(shù)低通濾波器〔7、6〕，自適應(yīng)下限幅器〔8〕及線性比較和緩沖級(jí)〔9〕組成。
3.如權(quán)利要求
2所說(shuō)的大時(shí)間常數(shù)自動(dòng)增益控制放大器，其特征在于是寬帶的，以保證干擾脈沖不失真的被放大;其輸入信號(hào)為干擾脈沖恒幅法輸入信號(hào)的一部分，輸出信號(hào)饋入檢波器。
4.如權(quán)利要求
2所說(shuō)的檢波器，其特征在于輸出信號(hào)分成了兩路，分別饋入具有確定放電電路的大、小時(shí)間常數(shù)低通濾波器;其輸出信號(hào)是大時(shí)間常數(shù)自動(dòng)增益控制放大器的輸出信號(hào);其極性與可變衰減器要求的極性一致。
5.如權(quán)利要求
2所說(shuō)的具有確定放電電路的大、小時(shí)間常數(shù)低通濾波器，其特征在于輸入信號(hào)是檢波器的輸出信號(hào)，極性與可變衰減器要求的極性一致;大時(shí)間常數(shù)低通濾波器的輸出電平是輸入電平的平均值，其輸出信號(hào)一部分作為自適應(yīng)下限幅器的下限幅電平，一部分饋入線性比較和緩沖級(jí);小時(shí)間常數(shù)低通濾波器的輸出電平是輸入電平的包絡(luò)，其輸出信號(hào)饋入自適應(yīng)下限幅器。
6.如權(quán)利要求
2所說(shuō)的自適應(yīng)下限幅器，其特征在于以具有確定放電電路的大時(shí)間常數(shù)濾波器之輸出信號(hào)為其輸入信號(hào)，其輸出信號(hào)饋入線性比較和緩沖級(jí)。
7.如權(quán)利要求
2所說(shuō)的線性比較和緩沖級(jí)，其特征在于輸入信號(hào)由兩部分組成一部分取自自適應(yīng)下限幅器的輸出信號(hào)，另一部分取自具有確定放電電路的大時(shí)間常數(shù)低通濾波器的輸出信號(hào);其極性與可變衰減器要求的極性一致。
8.如權(quán)利要求
1所說(shuō)的干擾脈沖恒幅法，其特征在于可采取分立元件來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可采用數(shù)字電路、集成電路或混合式電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
專利摘要
一種抑制無(wú)線電接收機(jī)干擾脈沖的恒幅方法。它是由信號(hào)通路(寬帶延遲線加可變衰減器)與自適應(yīng)干擾脈沖檢測(cè)電路組成前饋閉環(huán)系統(tǒng)來(lái)抑制干擾脈沖的。它利用了可變衰減器在高電平脈沖干擾時(shí)，或者高電平干擾脈沖加有用信號(hào)期間被衰減得多，而低電平脈沖干擾或者低電平干擾脈沖加有用信號(hào)期間被衰減得少，來(lái)實(shí)現(xiàn)有用信號(hào)Vn或者有用信號(hào)與干擾脈沖之和Vs+n的大致恒幅，以減少通過(guò)窄帶(中放)系統(tǒng)引起的附加干擾。在其余時(shí)間，卻又不失真且無(wú)衰減地傳遞信號(hào)。
文檔編號(hào)H04K3/00GK85102701SQ85102701
公開(kāi)日1986年9月24日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者龍德浩 申請(qǐng)人:四川大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan