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 П_п/П_с

Эффективность подавления помехи с помощью адаптивного ре­жекторного фильтра (РФ) зависит от отношения полос помехи П_п и сигнала П_с. 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 П_п/П_с. 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.