Пример практической реализации компенсатора помех, страница 5

Присутствие полезного ЧМ сигнала влияет на степень подавления  помехи компенсатором ( - отношение амплитуды помехи после компенсации к ее амплитуде на входе прибора). Влияние обусловлено ухудшением точности измерения амплитудно-фазовых соотношении помеховых компонент в разнесенных сигналах. Погрешности могут возникать из-за присутствия продуктов взаимодействия ЧМ сигналов различных каналов между собой и с помехой. Оценим их влияние.

Продукты перемножения можно условно разделить на три группы: первая - результаты произведения сигнала на сигнал, вторая - результат произведения сигнала на помеху, третья - всевозможные произведения с тепловым шумом. Продукты третьей группы существенно меньше, чем первых двух и ими будем пренебрегать.

Рассмотрим продукты произведения полезных сигналов между собой. На входах приемников полезные сигналы . Считаем тракты обработки достаточно широкополосными, и сигналы после их прохождения не искажаются. Тогда на выходе сумматора Σ2 полезный сигнал будет иметь вид

,             (1)

где  - амплитуда полезного сигнала; - изменение фазы, несущей информации; ,,, - модули и фазы комплексных коэффициентов передачи полезного сигнала в приемные антенны через среду распространения; .

На другой вход перемножителя подается сигнал

.                        (2)

На выходе перемножителя присутствуют постоянная составляющая из-за перемножения второго разнесенного сигнала самого на себя и переменная составляющая из-за перемножения полезных сигналов двух каналов разнесения. Однако ее частота соизмерима с частотой быстрых замираний, т.к. равна частоте произведения коэффициентов передачи каналов разнесения. В результате  эти сигналы отфильтровываются последующим полосовым усилителем и заметной роли в нарушении точности не играют.

Рассмотрим влияние продуктов перемножения полезного сигнала на помеху. Очевидно, спектр их будет достаточно широкополосным, и продукты будут проходить через полосовой усилитель ПУс 4. В установившимся режиме основную мощность мешающих компонент будут представлять продукты перемножения некомпенсированной помехи, проходящей через цепь смесителя См 4 со второго входа, и полезного сигнала, приходящего с сумматора Σ2. При этом напряжение на выходе первого перемножителя равно

где  и  - некоторые результирующие модуль и фаза полезного сигнала.

Считаем, что частоты  и  таковы, что все компоненты произведения проходят через полосовой усилитель. Сигнал с выхода полосового усилителя также проходит через стробирующие устройства и пиковые детекторы и создает на входе интегратора на каждом шаге некоторую случайную добавку , ухудшающую процесс сходимости. Ее величина равна

Вследствие этого перестройка интегратора на каждом шаге номера n теперь определяется

-DU_упр1,n=К₀[h₁h₂cos(y₁-y₂)+h₂²К_РУсU_упр1,n]+U_д,п. 

При достаточно больших n

-DU_упр1,n=U_д,п.

Закон изменения управляющего напряжения можно переписать в виде

-DU_упр1,n=К_См²K_иK_Стр1K_УсU_Г²A_ОП{А_ОПmax{A_ТР²}h₁h₂cos(y₁-y₂)+

+h₂²K_РУсU_упр1,n+m_рh₂max{A_ТР²}cos[(w_П-w_С)t+j_ср-y₂]}.             (3)

Сравним остаточный уровень помехи с ее исходным уровнем. Пусть мощность помехи в обеих ветвях одинакова, фазовый сдвиг равен нулю. В этом случае (при больших n)  (без влияния ).

Обозначим

Тогда уравнение (3) перепишется в виде

-DU_упр1,n=К₁[К₂(А+ВU_упр1,n)+d_n].

При этом

.

Ошибка равна

.

Считая значения  для различных n некоррелированными, находим дисперсию

.

Очевидно, все  равны между собой. При этом эффективное значение ошибки равно

                                                

Для оценки порядка величины γ можно принять

.

Далее, учитывая, что при идеальной компенсации  и принимая в расчет ухудшение компенсации из-за присутствия полезного сигнала в узле II блока измерения, можно определить величину

.

Формула показывает, что остаточный уровень помехи зависит от амплитуды мешающего в данном случае ЧМ сигнала, однако всегда можно выбрать такие коэффициенты усиления в петле обратной связи, чтобы уменьшить этот уровень до требуемой величины, хотя это и затянет время уравновешивания.