RU2097921C1 - Noise reduction device - Google Patents
Noise reduction device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2097921C1 RU2097921C1 RU94026562A RU94026562A RU2097921C1 RU 2097921 C1 RU2097921 C1 RU 2097921C1 RU 94026562 A RU94026562 A RU 94026562A RU 94026562 A RU94026562 A RU 94026562A RU 2097921 C1 RU2097921 C1 RU 2097921C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- signal
- analog
- noise
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области радиотехники, а именно к области техники радиосвязи и может быть использовано в составе радиоприемных устройств, предназначенных для приема широкополосных сигналов на фоне мощных, сосредоточенных в спектре сигнала, помех. The invention relates to the field of radio engineering, and in particular to the field of radio communication technology and can be used as part of radio receivers designed to receive broadband signals against the background of powerful interference concentrated in the signal spectrum.
Известно устройство подавления помех, (см. например авт.св. СССР N 1338079, заявка N 4603676 от 09.11.88. опубл. 11. 1990 г.). Устройство содержит нелинейный преобразователь сигнала, дешифратор, счетчик, блок оперативной памяти, блок формирования управляющих импульсов, первый и второй буферные регистры, блок оценки второго начального момента распределения случайного процесса, квадратор, делитель, блок оценки четвертого начального момента распределения случайного процесса, аналого-цифровой преобразователь и генератор. A device for suppressing interference is known (see, for example, Aut. St. USSR N 1338079, application N 4603676 from 09.11.88. Publ. 11. 1990). The device comprises a non-linear signal converter, a decoder, a counter, a RAM block, a control pulse generation block, first and second buffer registers, a block for estimating the second initial distribution moment of a random process, a quadrator, a divider, an estimator for the fourth initial distribution moment of a random process, analog-to-digital converter and generator.
Работа этого устройства основана на определении эксцесс-параметра помехи, по которому адаптируется характеристика нелинейного преобразователя сигнала так, чтобы она была согласована с плотностью распределения помехи с вычисленным эксцессом. The operation of this device is based on the determination of the kurtosis excess parameter, according to which the characteristic of the nonlinear signal converter is adapted so that it is consistent with the noise distribution density with the calculated kurtosis.
Недостатком данного устройства подавления помех является низкая эффективность подавления мощных сосредоточенных в спектре сигнала помех, особенно если их структура близка к структуре принимаемого сигнала. В этом случае в нелинейном преобразователе возможно наряду с помехой подавление и полезного сигнала. The disadvantage of this interference suppression device is the low efficiency of the suppression of powerful concentrated in the spectrum of the signal interference, especially if their structure is close to the structure of the received signal. In this case, in a nonlinear converter, suppression of a useful signal is possible along with interference.
Известно также устройство для компенсации помех (см. например, авт.св. СССР N 1571774, заявка N 4315421 от 09.10.87. опубл. 09.1990 г.), содержащее первый и второй фильтры, первый и второй элементы задержки, вычитатель, обнаружитель помехи, детектор, пороговый элемент, импульсный генератор, регулируемый усилитель, блок определения амплитуды помехи, пиковый детектор со сбросом, элемент памяти. It is also known a device for compensating for interference (see, for example, ed. St. USSR N 1571774, application N 4315421 from 09.10.87. Publ. 09.1990), containing the first and second filters, the first and second delay elements, a subtractor, an interference detector detector, threshold element, pulse generator, adjustable amplifier, block for determining the amplitude of interference, peak detector with reset, memory element.
В устройстве происходит линейная компенсация напряжений импульсной помехи, и результат поступает на выход устройства. Недостатком этого устройства для компенсации помех является возможность компенсации только импульсных помех, кроме того полоса частот принимаемого сигнала ограничена полосой пропускания входного полосового фильтра, а также в процессе компенсации помехи не учитывается уровень входного сигнала, что при воздействии на вход устройства мощных помех может привести к ложной компенсации полезного сигнала. The device is linearly compensated for impulse noise voltages, and the result is output to the output of the device. The disadvantage of this device for noise compensation is the ability to compensate only for impulse noise, in addition, the frequency band of the received signal is limited by the passband of the input bandpass filter, and the input signal level is not taken into account in the process of noise compensation, which can lead to false useful signal compensation.
Наиболее близким аналогом к заявленному устройству (прототипом) по своей технической сущности является известное устройство компенсации импульсных помех (см. например, авт.св. СССР N 1619413, заявка N 4449356 от 23.06.88. опубл. 04.1991 г.). Устройство-прототип содержит первый и второй полосовые фильтры, генератор импульсов, вычитатель, элемент задержки, аналого-дискретный преобразователь, блок восстановления сигнала. The closest analogue to the claimed device (prototype) in its technical essence is the well-known device for the compensation of impulse noise (see, for example, ed. St. USSR N 1619413, application N 4449356 from 06.23.88. Publ. 04.1991). The prototype device contains the first and second bandpass filters, a pulse generator, a subtractor, a delay element, an analog-discrete converter, a signal recovery unit.
При этом входной сигнал одновременно подается на входы первого полосового фильтра, второго полосового фильтра и генератора импульсов, выход которого подключен к первому входу аналого-дискретного преобразователя, выход первого полосового фильтра подключен к первому входу вычитателя, выход второго полосового фильтра подключен к второму входу вычитателя, выход которого подключен к входу элемента задержки, выход которого подключен к второму входу аналого-дискретного преобразователя, выход которого подключен к входу блоку восстановления сигнала. In this case, the input signal is simultaneously fed to the inputs of the first bandpass filter, the second bandpass filter and the pulse generator, the output of which is connected to the first input of an analog-discrete converter, the output of the first bandpass filter is connected to the first input of the subtracter, the output of the second bandpass filter is connected to the second input of the subtractor, the output of which is connected to the input of the delay element, the output of which is connected to the second input of the analog-discrete converter, the output of which is connected to the input of the recovery unit signal.
Подавление импульсной помехи достигается тем, что в аналого-дискретном преобразователе выборки берутся в моменты времени, когда сигнал на выходе вычитателя равен нулю. Полезный сигнал восстанавливается в блоке восстановления сигнала. The suppression of impulse noise is achieved by the fact that in the analog-discrete converter, samples are taken at times when the signal at the output of the subtracter is zero. The useful signal is restored in the signal recovery unit.
Недостатком этого устройства для компенсации помех является невозможность компенсации помех, сосредоточенных только в спектре сигнала и ограниченных полосой пропускания входного полосового фильтра, кроме того наличие постороннего сигнала в полосе пропускания второго фильтра приведет к ложной компенсации полезного сигнала. The disadvantage of this device for noise compensation is the inability to compensate for interference concentrated only in the signal spectrum and limited by the passband of the input bandpass filter, in addition, the presence of an extraneous signal in the passband of the second filter will lead to false compensation of the useful signal.
Целью настоящего изобретения является разработка устройства компенсации помех, обладающего высокой эффективностью подавления мощных сосредоточенных в спектре широкополосного сигнала помех и обеспечивающее на выходе соотношение мощностей помехи и полезного широкополосного сигнала, близкое к единице с гарантированным сохранением мощности полезного сигнала. The aim of the present invention is to develop a noise compensation device that has high suppression of powerful concentrated in the spectrum of a wideband interference signal and provides the output ratio of the interference power and the useful broadband signal, close to unity with guaranteed conservation of the useful signal power.
Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство компенсации импульсных помех, содержащее аналого-цифровой преобразователь (АЦП), вычитатель, элемент задержки, генератор импульсов, выход которого подключен к первому входу АЦП, дополнительно введены следующие элементы: триггер Шмитта, первая и вторая схемы сложения по модулю два, инвертор с расширением по выходу "ИЛИ-НЕ", инвертор и логическая схема "И". Выходы АЦП подключены к первым соответствующим входам вычитателя и часть из них дополнительно подключена к входам инвертора, выходы которого подключены к соответствующим вторым входам вычитателя. Один из выходов АЦП, кроме того, подключен к первому входу логической схемы "И". К второму входу логической схемы "И", и к первому входу элемента задержки подключен выход генератора импульсов. Выход логической схемы "И" подключен к входу инвертора с расширением по выходу "ИЛИ-НЕ", выход которого подключен к вторым соответствующим входам вычитателя. Дополнительно выход логической схемы "И" подключен к первому входу второго сумматора по модулю два. На второй вход последнего подключен выход триггера Шмитта, на вход которого подан входной сигнал. Выход второго сумматора по модулю два подключен к второму входу элемента задержки, выход которого подключен к первому входу первого сумматора по модулю два. На второй вход последнего подключен один из выходов вычитателя. Выход первого сумматора по модулю два и соответствующие выходы вычитателя подключены к выходу устройства. This goal is achieved by the fact that in the known device for the compensation of impulse noise, containing an analog-to-digital converter (ADC), a subtractor, a delay element, a pulse generator, the output of which is connected to the first input of the ADC, the following elements are additionally introduced: Schmitt trigger, the first and second circuits modulo two additions, an inverter with an extension of the output "OR NOT", an inverter and a logic circuit "AND". The ADC outputs are connected to the first corresponding inputs of the subtractor and some of them are additionally connected to the inputs of the inverter, the outputs of which are connected to the corresponding second inputs of the subtractor. One of the ADC outputs is also connected to the first input of the AND circuit. The output of the pulse generator is connected to the second input of the AND circuit, and to the first input of the delay element. The output of the logic circuit "AND" is connected to the input of the inverter with an extension of the output "OR-NOT", the output of which is connected to the second corresponding inputs of the subtractor. Additionally, the output of the logic circuit "And" is connected to the first input of the second adder modulo two. The Schmitt trigger output is connected to the second input of the latter, the input of which is input. The output of the second adder modulo two is connected to the second input of the delay element, the output of which is connected to the first input of the first adder modulo two. The second input of the last one of the outputs of the subtractor is connected. The output of the first adder modulo two and the corresponding outputs of the subtractor are connected to the output of the device.
Принцип создания предлагаемого устройства основан на использовании оценочно-непараметрического метода компенсации мощных помех. Названный метод базируется на априорном знании лишь предельных амплитудных значений реализаций сигнала, что вполне реально для каналов с постоянными параметрами. Алгоритм квазикомпенсации мощных сосредоточенных в спектре сигнала помех базируется на грубом отслеживании уровня помехи по мгновенным отсчетам аналого-цифрового преобразователя и вычитании из значения точного отсчета уровня аддитивной смеси сигнала и помехи, значения грубой оценки уровня помехи. Функционирование устройства можно сравнить с работой ограничителя со следящим порогом ("окном"), когда порог с заданной погрешностью отслеживает средний уровень огибающей помехи. The principle of creating the proposed device is based on the use of an evaluation-non-parametric method of compensating powerful interference. The named method is based on a priori knowledge of only the limiting amplitude values of signal realizations, which is quite realistic for channels with constant parameters. The algorithm for quasicompensation of powerful interference concentrated in the spectrum of the signal is based on rough tracking of the interference level by instantaneous samples of the analog-to-digital converter and subtracting from the value of the exact reference level of the additive mixture of the signal and the interference, the value of a rough estimate of the interference level. The operation of the device can be compared with the operation of a limiter with a tracking threshold (“window”), when the threshold with a given error monitors the average level of the envelope of the noise.
Такое построение устройства, в отличии от прототипа, где компенсация импульсных помех достигается за счет сравнения значений входного процесса на выходах полосового фильтра полезного сигнала и фильтра, отстроенного по частоте, и взятием выборок в аналого-дискретном преобразователе в моменты, когда результат сравнения равен нулю, обладает следующим преимуществом. Повышается возможность по видам компенсируемых помех, исключается ложная компенсация полезного сигнала вследствии отсутствия второго канала приема и обеспечивается гарантированное сохранение мощности полезного сигнала с сведением соотношения мощностей помехи и полезного сигнала на его входе, значительно превосходящего единицу, к значению близкому к единице (сверху) на выходе с точностью, обеспечиваемой параметрами аналого-цифрового преобразователя. This construction of the device, in contrast to the prototype, where the compensation of impulse noise is achieved by comparing the values of the input process at the outputs of the bandpass filter of the useful signal and the filter, tuned in frequency, and taking samples in an analog-discrete converter at times when the result of the comparison is zero, has the following advantage. The possibility of compensated interference types increases, false compensation of the useful signal due to the absence of a second reception channel is eliminated, and the power of the useful signal is guaranteed to be kept, reducing the ratio of the interference power and the useful signal at its input, significantly exceeding unity, to a value close to unity (above) at the output with the accuracy provided by the parameters of the analog-to-digital converter.
На фиг. 1 приведена общая функциональная схема устройства компенсации помех; на фиг. 2 временные диаграммы работы блоков устройства компенсации помех. In FIG. 1 shows a general functional diagram of a noise compensation device; in FIG. 2 timing diagrams of the operation of the blocks of the interference compensation device.
Устройство компенсации помех, показанное на фиг.1, содержит аналого-цифровой преобразователь 1, вычитатель 2, инвертор 3, первый сумматор по модулю два 4, логическую схему "И" 5, инвертор с расширением по выходу "ИЛИ-НЕ" 6, триггер Шмитта 7, второй сумматор по модулю два 8, элемент задержки 9, генератор импульсов 10. При этом выходы 1.1 1.N аналого-цифрового преобразователя 1 подключены к соответствующим входам А.1 - А.N вычитателя 2, кроме того, выходы 1. К+1 1.N АЦП 1 дополнительно подключены к соответствующим входам 3.К+1 3.N инвертора 3, выходы 3.К+1 - 3.N которого подключены к входам В. К+1 В.N вычитателя 2, а выход 1.К АЦП 1 дополнительно подключен к входу 5.1 логической схемы "И" 5, к входу 5.2 которой подключен выход 10.2 генератора импульсов; выход логической схемы "И" 5 подключен к входу инвертора с расширением по выходу к "ИЛИ-НЕ" 6, выходы 6.1 6.К которого подключены к входам В.1 В.К вычитателя 2; одновременно выход логической схемы "И" 5 подключен к входу 8.1 второго сумматора по модулю два 8, на вход 8.2 которого подключен выход триггера Шмитта 7, на вход которого подан входной сигнал; выход второго сумматора по модулю два 8 подключен к входу 9.1 элемента задержки 9, к входу 9.2 которого подключен выход 10.3 генератора импульсов; выход элемента задержки подключен к входу 4.1 первого сумматора по модулю два 4, на вход 4.2 которого подключен выход S.К вычитателя 2; выход 10.1 генератора импульсов подключен к входу 1.2 АЦП 1, на вход 1.1 которого подается входной сигнал; выход первого сумматора по модулю два 4 и выходы S.1 S.К-1 вычитателя 2 являются выходами устройства. The interference compensation device shown in Fig. 1 contains an analog-to-
Устройство компенсации помех работает следующим образом. На вход устройства поступает аддитивная смесь сигнала и помехи, которая с учетом мощности белого гауссова шума в полосе сигнала имеет вид:
X(t)=S(t)+nn(t)+no(t);
С выходов 1.1 1.N АЦП значения числовых кодов, соответствующие уровню изменяющейся во времени аналоговой величине входного процесса X(t), поступают на входы А.1 А.N вычитателя. Дополнительно с выходов 1.К+1 1.N АЦП сигнал поступает на входы 3.К+1 3.N инвертора и с его выходов 3.К+1 3.N на входы В. К+1 В.N вычитателя. Кроме того, сигнал с выхода 1.К АЦП поступает на вход 5.1 логической схемы "И", на вход 5,2 которой поступает сигнал с выхода 10,2 генератора импульсов. Результат логического умножения с выхода логической схемы "И" поступает одновременно на вход 8.1 второго сумматора по модулю два и на вход инвертора с расширением по выходу "ИЛИ-НЕ", с выходов 6.1 6. К которого сигнал поступает на входы В.1 В.К вычитателя. Входной сигнал одновременно с поступлением на вход 1.1 АЦП поступает на вход триггера Шмитта, который имеет порог срабатывания, определяемый уровнем входного сигнала на фоне белого гауссова шума, т.е. если входной сигнал X(t)<S(t)+no(t), то на его выходе логическая "1" и если X(t)>S(t)+no(t), логический "0". Сигнал с выхода триггера Шмитта поступает на вход 8.2 второго сумматора по модулю два. На выходе которого появляется сигнал логической "1" или "0" в зависимости от значения сигналов на его входах 8.1 и 8.2 и равнозначен таблице истинности сумматора по модулю два. При этом, если X(t)>S(t)+no(t), то на выходе второго сумматора по модулю два сигнал будет соответствовать сигналу на выходе 1. К АЦП, если же X(t)<S(t)+no(t), то этот сигнал будет инвертирован относительно сигнала на выходе 1.К АЦП. Сигнал с выхода второго сумматора по модулю два поступает на вход 9.1 элемента задержки, где обеспечивается его задержка на время ts. С выхода элемента задержки сигнал поступает на вход 4.1 первого сумматора по модулю два. В вычитателе осуществляется операция алгебраического вычитания из значений сигнала на его входах А.1 А.N, значений сигнала на его входах В.1 В.N. При этом значения сигнала на входах А.1 А. N вычитателя представляют собой значения точного отсчета входного процесса X(t) с шагом квантования εт. Значения же сигнала на входах В.1 В.N, за счет преобразований в логической схеме "И" и инверторе с расширением по выходу "ИЛИ-НЕ", представляют собой значения грубого отсчета входного процесса X(t) с шагом квантования εг. Вычитатель представляет собой обычный сумматор, режим вычитания в котором обеспечивается за счет инвертора и инвертора с расширением по выходу "ИЛИ-НЕ", подключенным к его входам В.1 - В.N. С выходов S. 1 S. К-1 вычитателя результате вычитания поступает на выход устройства. Кроме того, сигнал с выхода S.К вычитателя поступает на вход 4.2 первого сумматора по модулю два, на выходе которого появляется сигнал логической "1" или "0" в зависимости от значений сигналов на его входах 4.1, 4.2 и равнозначен таблице истинности сумматора по модулю два. Совместная работа первого и второго сумматоров по модулю два, элемента задержки и логической схемы "И" обеспечивает выделение знака разности точного и грубого отсчетов входного процесса X(t) и соответствующее этому знаку разности дополнение кода сигнала на выходе устройства. При этом считаем, что если на выходе 1.К АЦП сигнал логического "0", то знак разности положителен и дополнение кода на выходе устройства не происходит. Если же на выходе 1.К АЦП логическая "1", то грубый отсчет входного процесса взят с избытком и на выходе первого сумматора по модулю два происходит соответствующее дополнение кода сигнала на выходе устройства. Выходы 1 К устройства компенсации помех подключаются к соответствующим входам цифрового демодулятора. С выходов 10.1 и 10.3 генератора импульсов сигналы тактовой частоты поступают на вход 1.2 АЦП и на вход 9.2 элемента задержки соответственно. Временные соотношения сигналов с выходов генератора импульсов и других элементов устройства приведены на фиг. 2, где
tв время выборки, время в течение которого компараторы АЦП находятся в режиме сравнения аналогового входного сигнала с набором эталонных опорных напряжений;
tx время хранения, время в течение которого в компараторах хранится значение аналогового входного сигнала;
tn время преобразования, которое состоит из времени перехода компараторов в режим хранения и времени обработки информации в шифраторе АЦП;
ts время суммирования в многоразрядном сумматоре, определяемое как ts= (m-1)tпер+tp, здесь: m число четырех разрядных секций с внутренней схемой ускоренного переноса;
tпер задержка формирования переноса в каждой секции;
tp задержка установления сигналов в разрядах каждой секции;
τ1,τ2, ... τn длительность и временное положение сигналов на выходах и входах соответствующих блоков.The noise compensation device operates as follows. An additive mixture of signal and interference arrives at the input of the device, which, taking into account the power of white Gaussian noise in the signal band, has the form:
X (t) = S (t) + n n (t) + n o (t);
From the outputs 1.1 1.N of the ADC, the values of the numerical codes corresponding to the level of the time-varying analog value of the input process X (t) are fed to the inputs of the A.1 A.N subtractor. Additionally, from the outputs 1.K + 1 1.N, the ADC signal is supplied to the inputs 3.K + 1 3.N of the inverter and from its outputs 3.K + 1 3.N to the inputs B. K + 1 B.N of the subtractor. In addition, the signal from the output 1.K ADC is fed to the input 5.1 of the logic circuit "And", the input of 5.2 of which receives the signal from the output of 10.2 of the pulse generator. The result of logical multiplication from the output of the logic circuit "And" is simultaneously transmitted to the input 8.1 of the second adder modulo two and to the input of the inverter with an extension of the output "OR-NOT", from the outputs 6.1 6. To which the signal is fed to the inputs B.1 B. K subtractor. The input signal simultaneously with the input to the input 1.1 of the ADC is fed to the input of the Schmitt trigger, which has a threshold that is determined by the level of the input signal against a white Gaussian noise, i.e. if the input signal is X (t) <S (t) + n o (t), then the output is logical "1" and if X (t)> S (t) + n o (t), the logic is "0". The signal from the Schmitt trigger output is fed to the input 8.2 of the second adder modulo two. At the output of which a logical signal “1” or “0” appears, depending on the value of the signals at its inputs 8.1 and 8.2 and is equivalent to the truth table of the adder modulo two. Moreover, if X (t)> S (t) + n o (t), then at the output of the second adder modulo two the signal will correspond to the signal at
a sampling time t, the time during which the ADC comparators are comparing the analog input signal with a set of standard mode reference voltages;
t x storage time, during which the value of the analog input signal is stored in the comparators;
t n conversion time, which consists of the transition time of the comparators to the storage mode and the processing time of the information in the ADC encoder;
t s the summation time in a multi-bit adder, defined as t s = (m-1) t per + t p , here: m is the number of four bit sections with an internal accelerated transfer circuit;
t lane delay formation of transfer in each section;
t p delay in the establishment of signals in the bits of each section;
τ 1 , τ 2 , ... τ n the duration and temporary position of the signals at the outputs and inputs of the respective blocks.
Параметры аналого-цифрового преобразователя с равномерным шагом квантования по уровню во всем его динамическом диапазоне характеризуется следующими значениями:
динамический диапазон аналого-цифрового преобразователя (Uдд) не меньше уровня ожидаемого входного процесса, т.е.The parameters of an analog-to-digital converter with a uniform quantization step in terms of level in its entire dynamic range are characterized by the following values:
the dynamic range of the analog-to-digital converter (U dd ) is not less than the level of the expected input process, i.e.
(Ac+An)≅Uдд/2;
разрядность выходного двоичного слова аналого-цифрового преобразователя (N) обеспечивает различие сгнала при отсутствии помех на фоне шумов естественного происхождения и собственных шумов квантования. Общее число уровней квантовая (Nк),
Nк=2N;
точность квантовая процесса X(t) характеризуется 1/2 шага квантования по уровню (εт)εт= Uдд/Nk
точность грубой оценки помехи характеризуется 1/2 грубого шага квантования по уровню (εг)
εг= Uдд/2(N-K);
априорные данные о максимальном уровне сигнала, определены числом разрядов АЦП, в которых укладывается динамический диапазон сигнала с запасом на флуктуации канала передачи (σ
Ac+σ
частота выборки-хранения (FB-X, обеспечивает достаточно точную дискретизацию входного процесса во времени
FB-X>(6.10)fmax=L fmax;
тактовая частота аналого-цифрового преобразователя (fт ацп) позволяет за время Δt1/FB-X произвести кодопреобразование мгновенного отсчета в двоичный N разрядный код.(A c + A n ) ≅ U dd / 2;
the bit depth of the output binary word of the analog-to-digital converter (N) provides the difference of the drive in the absence of interference on the background of natural noise and natural quantization noise. The total number of quantum levels (N k ),
N k = 2 N ;
the quantum accuracy of the process X (t) is characterized by 1/2 quantization steps in terms of (ε t ) ε t = U dd / N k
the accuracy of the rough estimate of the interference is characterized by 1/2 of the rough quantization step in terms of level (ε g )
ε g = U dd / 2 (NK) ;
a priori data on the maximum signal level are determined by the number of ADC bits in which the dynamic range of the signal with a margin of fluctuations in the transmission channel (σ
A c + σ
sampling-storage frequency (F BX , provides a sufficiently accurate sampling of the input process in time
F BX > (6.10) f max = L f max ;
the clock frequency of the analog-to-digital converter (f t ADC) allows for the time Δt1 / F BX to code-convert the instantaneous readout into a binary N bit code.
Технические преимущества предлагаемого устройства компенсации помех заключаются в том, что на его выходе получаем сигнал с соотношением мощности нескомпенсированных помех к мощности сигнала близким к единице (сверху):
Мощность шумов квантования для "тонкой" структуры аналого-цифрового преобразования (P
(εт/2) P
Аналогично, для "грубой" структуры базиса аналого-цифрового преобразования P
чем и обусловлена эффективность устройства компенсации помех. При этом интегральное отношение мощности помехи (Pп) к мощности сигнала на выходе компенсатора составляет порядка 3.5 дБ, а интегральная эффективность подавления, определяемая соотношением
Gукп= h
где h
Quantization noise power for the “fine” structure of analog-to-digital conversion (P
(ε t / 2) P
Similarly, for the “rough” structure of the basis of the analog-to-digital conversion P
which determines the effectiveness of the interference compensation device. In this case, the integral ratio of the interference power (P p ) to the signal power at the output of the compensator is of the order of 3.5 dB, and the integral suppression efficiency, determined by the ratio
G ukp = h
where h
Очевидно, чем больше число уровней квантования Nk, тем точнее отслеживается сигнал при заданном динамическом диапазоне на входе, тем меньше уровень шумов квантования. В свою очередь, чем больше число разрядов выделяется для анализа динамического диапазона полезного сигнала, тем грубее при заданных N и Uдд осуществляется отслеживание помехи, тем больше уровень шумов квантования. При этом оптимальные значения числа разрядов преобразователя (К), отводимые для анализа сигнала, должны выбираться в пределах (0,5.0,6) от числа разрядов двоичного кода (N) на выходе аналого-цифрового преобразователя.Obviously, the greater the number of quantization levels N k , the more accurately the signal is tracked for a given dynamic range at the input, the lower the level of quantization noise. In turn, the more the number of bits is allocated for the analysis of the dynamic range of the useful signal, the rougher the interference is tracked for given N and U dd , and the greater the level of quantization noise. In this case, the optimal values of the number of bits of the converter (K) allocated for signal analysis should be selected within (0.5.0.6) of the number of bits of the binary code (N) at the output of the analog-to-digital converter.
Потенциальная эффективность от применения устройства, оцениваемая допустимым превышением мощности помехи над мощностью сигнала на входе, выраженная через число разрядов аналого-цифрового преобразователя, отводимых для анализа сигнала (К) и его разрядности (N), может быть оценена по выражению вида:
Степень реального подавления помех будет определяться разрядностью аналого-цифрового преобразователя и числом разрядов отводимых для анализа сигнала.The potential efficiency from the use of the device, estimated by the allowable excess of the interference power over the input signal power, expressed in terms of the number of bits of the analog-to-digital converter allocated for signal analysis (K) and its bit depth (N), can be estimated by an expression of the form:
The degree of real interference suppression will be determined by the capacity of the analog-to-digital converter and the number of bits allocated for signal analysis.
Элементы предлагаемого устройства являются типовыми и могут быть технически реализованы в настоящее время при использовании имеющейся элементной базы. Конкретные значения временных параметров работы блоков, а также разрядность АЦП и вычитателя, порог срабатывания триггера Шмитта, выбираются исходя из параметров сигналов на входе устройства, требований к точности их квантования и необходимого уровня подавления помех. Аналого-цифровой преобразователь может быть выполнен на основе серийных интегральных микросхем, например, описанным в книге под ред. А. Й. К. Марцинкявичюса, Э.-А. К. Багданскиса. Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП и измерение их параметров. М. Радио и связь, 1988. - 224 с. Вычитатель (сумматор работающий в режиме вычитания), триггер Шмитта, первый и второй сумматоры по модулю два, логическая схема "И", инвертор, элемент задержки, генератор импульсов и инвертор с расширением по выходу "ИЛИ-НЕ" могут быть выполнены на основе серийных интегральных микросхем, например, описанных в книге Шило В. П. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. М. Радио и связь, 1987, 352 с. и в книге под ред. М.И. Жодзишского. Цифровые радиоприемные системы: Справочник. М. Радио и связь, 1990. 208 с. Elements of the proposed device are typical and can be technically implemented at the present time using the available element base. The specific values of the time parameters of the blocks, as well as the ADC and subtracter bits, the Schmitt trigger threshold, are selected based on the parameters of the signals at the input of the device, the requirements for the accuracy of their quantization and the necessary level of noise suppression. An analog-to-digital converter can be performed on the basis of serial integrated circuits, for example, described in the book under the editorship of A.J. K. Marcinkevičius, E.-A. K. Baghdanskis. High-speed integrated circuits DAC and ADC and measurement of their parameters. M. Radio and Communications, 1988 .-- 224 p. Subtractor (adder operating in the subtraction mode), Schmitt trigger, the first and second adders modulo two, the logic circuit “I”, the inverter, the delay element, the pulse generator and the inverter with the output expansion “OR-NOT” can be performed on the basis of serial integrated circuits, for example, described in the book Shilo V.P. Popular digital circuits: a Reference. M. Radio and Communications, 1987, 352 pp. and in the book under the editorship of M.I. Zhodzishsky. Digital Radio Receiving Systems: A Guide. M. Radio and Communications, 1990.208 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94026562A RU2097921C1 (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Noise reduction device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94026562A RU2097921C1 (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Noise reduction device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94026562A RU94026562A (en) | 1996-05-27 |
RU2097921C1 true RU2097921C1 (en) | 1997-11-27 |
Family
ID=20158490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94026562A RU2097921C1 (en) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | Noise reduction device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2097921C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549509C1 (en) * | 2014-02-10 | 2015-04-27 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "Дельта" | Shaping device of bipolar reference voltage with reduced noise level |
-
1994
- 1994-07-18 RU RU94026562A patent/RU2097921C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
SU, авторское свидетельство N 1619413, кл. H 04 B 1/10, 1991. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2549509C1 (en) * | 2014-02-10 | 2015-04-27 | ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "Дельта" | Shaping device of bipolar reference voltage with reduced noise level |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94026562A (en) | 1996-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5903595A (en) | Digital matched filter | |
US4964138A (en) | Differential correlator for spread spectrum communication system | |
Lugannani | Intersymbol interference and probability of error in digital systems | |
US3502986A (en) | Adaptive prediction for redundancy removal in data transmission systems | |
EP0386985A2 (en) | Spread spectrum signal detector | |
GB1228714A (en) | ||
US4700392A (en) | Speech signal detector having adaptive threshold values | |
US4384278A (en) | One-bit codec with slope overload correction | |
KR950703827A (en) | Path Gain Estimation in a Receiver | |
Chang | Presampling filtering, sampling and quantization effects on the digital matched filter performance | |
CA1151248A (en) | Convoluted code matched filter | |
US20060250291A1 (en) | Accurate low noise analog to digital converter system | |
US4264974A (en) | Optimized digital delta modulation compander having truncation effect error recovery | |
US4805190A (en) | Detector logic circuit for a sychronous transmission system for data comprising ternary symbols and controlled partial response class 1, N=2 type intersymbol interference | |
US4727504A (en) | Interference canceller and signal quantizer | |
US4123709A (en) | Adaptive digital delta modulation for voice transmission | |
US4291275A (en) | Frequency demodulation system | |
RU2097921C1 (en) | Noise reduction device | |
US6204783B1 (en) | Digital to analog convertor having a DC offset cancelling device and a method thereof | |
EP1633050A1 (en) | Analog/digital conversion with adjustable thresholds | |
US4507792A (en) | PCM Encoder conformable to the A-law | |
US4943977A (en) | Correlation pulse generating circuit in a spread spectrum receiver | |
US4319360A (en) | Predictor stage for a digit rate reduction system | |
GB1512116A (en) | Method for transmitting binary signals by means of self-synchronizing digital data scramblers | |
RU2277760C2 (en) | Method for transferring information in communication systems with noise-like signals and a software product |