Методы подавления узкополосных помех
Основными методами, используемыми в радиосистемах для подавления узкополосных помех, являются адаптивная фильтрация и использование адаптивных режекторных фильтров.
Адаптивная фильтрация предусматривает «обучение» по помехе и последующий прием сигнала с использованием результатов измерений.
В простейшем варианте такой фильтрации производится режекция отдельных участков спектра сигнала, перекрываемых помехой. Реализующие этот метод устройства обеспечивают высокую устойчивость по отношению к узкополосным помехам.
Близкая к оптимальной адаптивная фильтрация сосредоточенных по спектру помех может быть реализована следующим образом:
получением информации о спектральной структуре помехи по обучающим выборкам, снятым предпочтительно в условиях отсутствия полезного сигнала (что не столь существенно при значительном превышении уровня помех над сигналом);
адаптивной оптимизацией (на основе полученной информации) параметров элементов обработки (например, цифрового фильтра).
При этом время адаптации должно быть существенно меньше периода изменений параметров помехи.
Адаптивные режекторные фильтры для ослабления узкополосных (периодических) помех построены на базе корреляционных автокомпенсаторов. В этих фильтрах (рис. 9.12) часть широкополосного сигнала (ШПС) и узкополосной помехи, поступающих на основной вход (1) автокомпенсатора, ответвляется через ЛЗ в компенсационный вход (2). Время задержки ∆τ выбирается так, чтобы широкополосные сигнальные составляющие на основном и компенсационном входах были некоррелированны между собой, и поэтому они компенсироваться не будут. Вместе с тем время ∆τ должно быть значительно меньше интервала автокорреляции узкополосной помехи. Благодаря этому сохраняется сильная корреляция напряжений помехи на входах коррелятора автокомпенсатора и помеха будет эффективно компенсироваться.
Рис. 9.12. Структурная схема адаптивного режекторного фильтра
Рис.9.13. Выигрыш в отношении сигнал-помеха
в зависимости от отношения полос помехи и сигнала Пп/Пс
Эффективность подавления помехи с помощью адаптивного режекторного фильтра (РФ) зависит от отношения полос помехи Пп и сигнала Пс. На рис. 9.13 приведена полученная расчетным путем кривая зависимости величины , характеризующей улучшение отношения сигнал-помеха на выходе фильтра по сравнению с аналогичным отношением на его входе, от отношения Пп/Пс. При этом предполагалось, что узкополосная помеха обладает спектром с гауссовской огибающей, спектр сигнала в пределах полосы приемного тракта равномерен и .
Полученные результаты расчета свидетельствуют о резком снижении эффективности подавления узкополосных помех по мере расширения их полосы. Другим существенным недостатком рассматриваемого адаптивного фильтра является раздвоение импульсного сигнала на выходе фильтра, обусловленное тем, что выходные составляющие полезного сигнала, поступающие из основного и компенсационного каналов, смещены во времени на интервал ∆τ. Определенное повышение эффективности фильтрации может быть достигнуто путем уменьшения задержки ∆τ. Однако при начинает существенно проявляться зависимость выходного уровня сигнала от местоположения спектра помехи в полосе тракта и ухудшается разрешение по дальности вследствие эффекта раздвоения сигнала.
Дата добавления: 2021-02-19; просмотров: 405;