Способ подавления помех в частотных каналах телемеханики

 

СПОСОБ ПОДАВЛЕНИЯ ПОМЕХ В ЧАСТОТНЫХ КАНАЛАХ ТЕЛЕМЕХАНИКИ, основанный на одновременной полосовой фильтрации по двум резонансным частотам, взаимно разнесенным относительно основной частоты входного сигнала, попарном суммировании и вычитании отфильтрованных сигналов, детектировании суммарного и разностного сигналов.и сравнении их между собой, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности приема информации , после детектирования сигналов осуществляют низкочастотную фильтрацию суммарного сигнала с полосой пропускания, не меньшей полуширины полосы пропускания полосовой фильтрации,и проводят низкочастотную фильтрацию разностного сиг нала с полосой пропускания, меньшей :полосы пропускания при низкочастот (Л . ной фильтрации суммарного сигнала. to О) ffiUX. К СП 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 G 08 С 19/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3673942/24-24 (22) 12.12.83 (46) 30,10.86. Бюл. Р 40 (71) Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин (72) В.А.Сидяк и Я.M,Âåðxîâñêèé (53) 621.398 (088.8) (56) Тутевич В.Н. Телемеханика, М.: Энергия, 1973, с. 117.

Авторское свидетельство СССР

Ф 978176, кл. С 08 С 19/28, 1982. (54)(57) СПОСОБ ПОДАВЛЕНИЯ IIOMEX

В ЧАСТОТНЫХ КАНАЛАХ ТЕЛЕМЕХАНИКИ, основанный на одновременной полосовой фильтрации по двум резонансным частотам, взаимно разне„.SU„„1267458 А 1 сенным относительно основной час- . тоты входного сигнала, попарном суммировании и вычитании отфильтрованных сигналов, детектировании суммарного и разностного сигналов.и сравнении их между собой, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности приема информации, после детектирования сигналов осуществляют низкочастотную фильтрацию суммарного сигнала с полосой пропускания, не меньшей полуширины полосы пропускания полосовой фильтрации,и проводят низкочастотную фильтрацию разностного сигнала с полосой пропускания, меньшей .полосы пропускания при низкочастот-. ной фильтрации суммарного сигнала.

1 1

Изобретение относится к телемеханике и может быть использовано при создании устройств селекции телемеханических сигналов.

Цель изобретения — повьш ение достоверности приема информации.

На фиг.I приведена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг.2 — временные диаграммы выходных напряжений в различных его точках при воздействии импульсных помех.

Устройство содержит первый.1 и . второй 2 фильтры, расстроенные относительно центральной частоты, блоки вычитания 3 и суммирования 4 выходных сигналов расстроенных фильтров„ детекторы 5 и 6, фильтры 7 и 8 низкой частоты, компаратор 9, причем входы фильтров 1 и 2 подключены к входу устройства, выходы их подключены к входам блока 3 суммирования и блока 4 вычитания, выходы блоков 3 и 4 через детекторы 5 и 6 и низкочастотные фильтры 7 и 8 подключены соответственно к прямому и инвертирующему входам компаратора 9, выход которого является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом. . Параметры расстроенных фильтров

1 и 2 подобраны так, что они настроены на.частоты c.), и с), ниже и выше центральной частоты канала<). на величину заданной расстройки Я . Поскольку блок 3 осуществляет вычитание выходных сигналов фильтров 1 и 2, то АЧХ на его выходе при надлежащем выборе параметров (0 и Q ) одногорба или имеет близкую к плоской вершину, причем она симметрична относительно центральной частоты (.), . Блок 4 осуществляет суммирование сигналов фильтров 1 и 2, и АЧХ на его выходе симметрична относительно с.), и двугорба, причем АЧХ разностного канала превышает АЧХ суммарного канала только в диапазоне 2,, несколько меньшем 2ß и симметричном относительно ), .

Это соотношение не зависит от уровня входного сигнала, так как при

его изменениях пропорционально возрастают (уменьшаются) обе АЧХ. Таким образом, независимо от уровня входных сигналов на выходе компаратора 9 присутствует логическая единица при частоте входного сигнала от (И, -Q,) до (И, + „ ), а при частоте сиг267458 2 нала меньше (iD, — Я, ) и больше (U, + Р,) компаратор выдает на выходе сигнал логического нуля. Прямоугольность АЧХ устройства обеспе5 чивает надежное подавление синусоидальных (гармонических) помех по соседнему каналу независимо от их уровня.

При воздействии импульсных по:чех ! например, скачка напряжения на входе устройства) напряжение огибающих на выходе детекторов 5 и 6 определяется по формулам

U = 2 А е —, /sinQt) = Uz 1;

t !

= 2.А е cos ? t) = Uz.2 где А — амплитуда импульсной помехи;

t — время после прихода помехи

20 на вход устройства; — расстройка контуров относительно центральной частоты, -),P„9 â соответственно центральная частота канала и частоты настройки первого и вторсго расстроенных фильтров; постоянная времени расстроен30 ных фильтров, 35 )- полуширина полосы пропускания каждого из расстроенных фильтров 1 и 2.

Кривая 2.1 (Uz, ) на фиг.2 — напряжение огибающей на выходе детектощ0 ра 5 раэностного канала, а кривая

2.2 (Uzz) — напряжение огибающей на выходе детектора 6 суммарного канала при воздействии импульсных помех.

При отсутствии фильтров низкой частоты, как зто предложено в прототипе, выходы детекторов непосредстсвенно подкпючены к входам компаратора, на выходе которого, являющемся выходом устройства, появляются сигналы с уровнем логической единицы при превышении напряжения Uz, над Uzz (диаграмма 2.4), т.е. сигналы помехи.

Очевидно, что напряжение U „ никогда не превышает напряжения U

-t

= 2 Ае -- (кривая 2„3), При подклкчении фильтров 7 и 8 низкой частоты (например RC-фильтров первого поряд,ка) к выходам детекторов 5 и 6 време1267458 нем заряда емкости по сравнению с временем разряда ее можно пренебречь.

Поэтому при выборе постоянной времени фильтра 8 низкой частоты суммарного канала больше постоянной времени расстроенных фильтров где ь- полоса пропускания фильтра 8 низкой частоты суммарного канала, или,что эквивалентно, при выборе полосы пропускания фильтра 8 меньше полуширины полосы пропускания расстроенных фильтров 1 или 2

Напряжение на выходе фильтра 8, достигнув вначале величины 2А, будет: уменьшаться по экспоненте 2А е ь — 1 о, = 2Ае (кривая 2.5), Если полоса пропускания фильтра 7 низкой частоты ), будет не меньше 0ь (или, что эквивалентно, т < ь ), то в предельном случае (т = ь ) выходное напряжение фильтра 7 (кривая 2.7) никогда не превьппает напряжения на выходе фильтра 8, и сигнал помехи на выходе компаратора не появляется.

Конденсатор фильтра 7, начиная с точки 2.6 разряжается по кривой 2.7.

В этот момент конденсатор фильтра 8 разряжается с точки 2.8, т.е. его

5 напряжение больше (0г U> т ) ° при одинаковых постоянных времени разряда t L (U = 3ь) кривые 2.7 и 2.5 не пересекаются, т.е. происхо"дит подавление помехи. Если же

1О выбрать,3ь > U, (i, - с,), то кривые 2.7 и 2.5 в конце концов пересекаются, и на выходе компаратора появляется ложный сигнал, Таким образом, для надежного подавления помех необходимо выбирать следующее соотношение между полосами пропускания фильтров 7 и 8(.)ь <М, (предельный случай ), = 43ь), при этом должно выполняться соотношение

20 à

При значительном уменьшении полосы фильтра 8 снижается скорость передачи информации вследствие большой его инерционности, Практически для надежного подавления помех следует выбираты.) (0,8 — 0,9)ь<2 а оЗ, (1,1 — 1,5)üÇ, при этом скорость передачи остается неизменной.

Предлагаемый способ обеспечивает подавление как гармонических (по соседнему каналу), так и импульсных помех при значительных колебаниях уровня информационного сигнала практически беэ снижения скорости передачи информации.

1267458

Составитель М .Артамонов

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Демчик

Редактор И.Касарда

Тираж 515 Подписное

° ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 5782/50

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4