Способ выделения сигналов на фоне внешних шумов, а также флюктуационных шумов приемного или усилительного устройства

Класс 21а4, 22pi

М 100711

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. С. Воюцкий

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВ НА ФОНЕ ВНЕШНИХ ШУМОВ, А ТАКЖЕ ФЛЮКТУАЦИОННЫХ ШУМОВ ПРИЕМНОГО

ИЛИ УСИЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА

Заявлено 17 августа 1951 г. за Мв A-666/449945 в Министерство промышленности средств связи

Предметом изобретения является способ выделения слабых электрических сигналов, интенсивность которых сравнима с уровнем внешних шумов, а также флюктуационных шумов приемного или усилительного устройства.

Особенностью предлагаемого спо соба является то, что колебания сигнала и шумов одновременно направляют ino двум трактам. Один из этих трактов составлен из нескольких одинаковых параллельных каналов, на общем выходе которых колебания сигнала суммируются синфазно, а колеба|ния шумов со случайными разностями фаз. Другой тракт состоит из нескольких таких же каналов, но снабженных фазовращателями так, что в каждой паре каналов этото тракта колебания сигнала складываются в противофазе и на его выходе получаются только шумы. Сравнение амплитуд суммарных колебаний на выходах обоих трактов позволяет оп ределить сигнал.

На фиг, 1 и 2 показана в двух вариантах скелетная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

В схеме устройства по фиг. 1 входное напряжение поступает одновремснно на ряд одинаковых входных усилительных каскадов lь 1, lз, 1, В этих каскадах на входное напряжение накладываются флюктуацион ные шумы усилительных каскадов.

С выхода каскадов lь 1, 1;„1., сигнал и шум поступают одновременно в тракты усиления А и Б, состоящие каждый из нескольких параллельных каналов. На общем выходе каналов тракта А, т. е. на входе усилителя Зь имеет место синфазное суммирование сигналов и хаотическое суммирование шумов. В тракте Б выходы каскадов lь 1,, 13, 14 присоединены также к параллельным каналам, но в эти каналы включены фазовращатели 2ь 2в, 2з, 2з, которые оосспечивают сдвиг сигналов в каждой паре каналов на 180. Благодаря этому в тракте Б на входе усилителя 8я имеет место сложение колебаний сигнала в противофазе. Таким образом, на выходе тракта получаются только колебания шумов.

Выделение полезного сигнала производится путем сравнения амплитуд суммарных колебаний на выходах обоих трактов по показаниям видика торов 4 и 4, включенных на выходе трактов А,и, соответственно, Б.

Ввиду того, что индикатор 4 показывает сумму средних значений интенсивности сигнала и шумов, и

М 100711 индикатор 4 — среднее значение ин тенсивности одних только шумов, то вычитание показаний этих приборов позволяет выделить полезный сигнал на фоне шумов.

В варианте схемы устройства по фиг. 2 сравнение напряжений на выходе трактов А и Б производится с помощью дифференциальной схемы.

Чувствительный электроизмерительный прибор 4 постоянного тока, по которому непосредственно наблюдают разности средних значений напряжений, подключен к выходам ycu"",èòåëåé 81 и 8» через детекторы 5 и

5. с RC-сглаживающими фильтрами.

Устройство позволяет выделить сигнал, уровень которого сравним и даже ниже уровня флюктуационных шумов приемного или усилительного устройства. Наилучшие результаты обеспечиваются при соблюдении сот оп";юшения ) 1, где Т вЂ” длительность си гнала и т — длительность среднего периода хаотической модуляции шума.

Если длительность среднего периода хаотической модуляции сравнима с длительностью сигнала, то для получения эффективного выделения сигнала на фоне шумов необходимо производить усреднение импульсов за большое время.

Постоянная времени выходных ин дикаторов в схеме устройства по фиг. 1 должна быть выбрана в соответствии с длительностью сигнала Т при — ) 1 и значительно больше Т т. т при = 1.

В схеме устройства по фиг. 2, содержащей индикатор постоянного тока и детекторы 5< и 5, с RC-сглаживающими фильтрами, постоянные времени последних должны быть выбраны аналогично постоянным времени схемы по фиг. 1.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность выделения сигналов на фоне шумов как аппаратурного, так и неаппаратурного происхождения. Для подавления таких хаотических помех на вход двух описанных выше трактов одновременно подают колебания двух составляющих базу для направленного приема сигнала приемников (антенн, микрофонов, сейсмографов и т. п.) ..

Предмет изобретения

1. Способ выделения сигналов на фоне внешних шумов, а также флюктуационных шумов приемного или усилительного устройства, о т л ич а ю шийся тем, что колебания сигнала и шумов одновременно направляют по двум трактам, составленным: один — из нескольких одинаковых параллельных каналов, на общем выходе которых колебания сигнала суммируются синфазно, а колебания шумов со случайными разностями фаз для получения на выходе тракта суммы колебаний сигнала и шумов, а другой — из нескольких таких же каналов, но снабженных фазовращателями для осуществления в каждой паре каналов этого тракта сложения колеоаний сигнала в противофазе и получения на выходе тракта только колебаний шумов с тем, чтобы путем сравнения амплитуд суммарных колебаний на выходах обоих трактов можно было оп р еделить сигн ал.

2. Прием осуществления способа по п. 1, отличающийся тем, что электрические колебания на выходах трактов детектируют, выпрямленные напряжения сглаживают фильтрами и сравнивают с помощью электроизмерительного прибора постоянного тока, подключаемого к детекторам по дифференциальной схеме. № 100711

Фиг. 1

Фиг. 2