Giới thiệu các hệ thống chống nhiễu

giới thiệu các hệ thống chống nhiễu cho các phương tiện, thiết bị khi hoạt động trong các môi trường khác nhau. Giới thiệu các biến pháp khác nhau nhằm chống nhiễu tốt nhất cho các hệ thống khác nhau.

B¶o­vÖ­®iÖn­tö

Biªn­so¹n­:TS,­­nguyÔn­huy­hoµng

C¸c­biÖn­ph¸p­chèng­

nhiÔu

Biªn­so¹n:­TS­NguyÔn­Huy­Hoµng

vàưgiảmưmứcưcánhưsóngưphụưcủaưantenưthuưvềưhư ưGiảmư hệưsốưphânưbiệtư γư vàư phânưbốư tốiưưuưtạiưdảiư

làmư việcư củaư rađaư tươngư đươngư vớiư việcư giảmư Nnư

(phươngưphápưchọnưlọcưtầnưsố)

-ưSửưdụngưtínhưkhôngưgianư“hoànưthiện”ưcủaưnhiễuư

tạpưsoưvớiưnhiễuưtạpưtrắngư(giảmưhệưsốưchấtưlượngư nhiễuưα).

4

'

2

.4

i n

n

n px

A N

A D

Tăng năng l ợng tín hiệu dò để tăng cự ly hoạt động Từ PT chống rađa, bằng ph ơng

pháp năng l ợng, cự ly hoạt động của đài rađa sẽ tăng lần trong chế độ bảo vệ ngoài và

tăng lần trong chế độ tự bảo vệ Năng l ợng tín hiệu XĐ theo biểu thức:

thống anten phi đơ phải có độ bền vững về

điện.

4

px

+ Tăng độ rộng xung dò: (T i): Phải dùng các tín

hiệu dò phức tạp dải rộng, kết hợp với quá trình

nén xung trong bộ lọc tối u Tín hiệu dải rộng là tín hiệu có ∆ f TH T TH = n>>1 Các tín hiệu này có khả năng nén về độ rộng trong các máy thu tối u Máy thu tối u sẽ cho ra điện áp dạng hàm tự t ơng quan của tín hiệu Hàm tự t ơng quan dạng xung

có độ rộng bằng thời gian t ơng quan:

Nh vậy độ rộng tín hiệu ở đầu ra máy thu tối u

tỉ lệ nghịch với độ rộng phổ của nó, khi đó :

Biện pháp này có triển vọng và đang đ ợc sử dụng rộng rãi.

n f

T T

T T

T

TH TH

TH ra

+ Tăng số xung trong chùm M:

Có thể tăng số xung trong chùm bằng cách áp dụng những ch ơng trình tối u

vào việc quét không gian hoặc bằng

cách sử dụng những đài rađa đặc biệt làm theo chỉ thị mục tiêu có sẵn.

Tuy nhiên trong cuộc chạy đua năng l ợng đối ph ơng có u thế hơn vì năng l ợng

Ph ơng pháp này thực hiện theo hai cách:

* Tăng hệ số KĐ anten phát (phù hợp với rada bám sát - điều khiển hoả lực) làm tăng cự ly phát

hiện nguồn nhiễu lần trong chế độ tự bảo vệ

và tăng lần trong chế độ bảo vệ ngoài Với rađa cảnh giới tăng hệ số khuếch đại anten hầu nh không tăng thêm cự ly hoạt động Vì khi định sẵn vùng quan sát, thời gian quan sát tăng G lần dẫn đến số xung trong chùm giảm Do đó năng l ợng chiếu xạ

đ ợc tiến hành sau bộ tách sóng.

thể làm cho biên độ nhiễu bị loại trừ triệt tiêu lẫn nhau mà tín hiệu mục tiêu hầu nh không bị suy giảm.

Sơ đồ bù trừ không kết hợp nhiễu tác động theo

T

Sơ đồ trên có chất l ợng khử nhiễu thấp,

đặc biệt khi có nguồn nhiễu tác động đồng thời dù đã có đủ số kênh phụ t ơng ứng (do biến

đổi phi tuyến trong tách sóng) Đ ợc sử dụng

để chống nhiễu xung tác động theo cánh sóng phụ và để định h ớng nguồn nhiễu, lúc này hệ

số khuếch đại anten kênh phụ không đủ và tín hiệu ra dùng để tạo điện áp ng ỡng Căn cứ vào

điện áp ng ỡng quyết định có nhiễu hay không trong cánh sóng chính

Nếu Po > P1: Mục tiêu nguồn nhiễu ở trong cánh sóng chính

Po ≤ P1: Mục tiêu nguồn nhiễu ở trong cánh sóng phụ

Po: Công suất nhiễu ở kênh chính

P1: Công suất nhiễu ở kênh phụ

e K

K.  . . 

-Uno: Biên độ nhiễu ở kênh chính

-Un1: Biên độ nhiễu ở kênh phụ

-Φ: Góc lệch pha giữa hai kênh chính và

Để tìm ta sẽ tìm điều kiện cực tiểu công suất nhiễu tại đầu ra

bộ bù trừ.

=

= (*)

Trong đó:

- là ph ơng sai (công suất) nhiễu ở kênh chính và phụ

- 01 : hệ số t ơng quan chéo của nhiễu ở hai kênh khi Un0(t), U’n(t)

( 2 ) (

)

2

1 '

2 0

01 0 1

1

2 '

2 0 2

2 2

K d

1

0

- Chất l ợng bù trừ nhiễu có kết hợp đ ợc đánh giá

bằng hệ số che áp nhiễu KM:

- Tỷ số công suất nhiễu tại đầu vào kênh thu

chính và công suất nhiễu tại đầu ra bộ bù trừ

- Khi K= KOPT ta có:

- Nh vậy hệ số chế áp KM phụ thuộc hệ số t ơng quan chéo 01 nếu 01 càng nhỏ KM càng lớn và chất l ợng bù trừ nhiều càng cao

Nn

N N

2 0

2 2

1

1)

1 Sử dụng các kênh khuếch đại cầu ph ơng:

- XD bộ KĐ với hai số KĐ phức theo hai kênh cầu ph ơng nh sau: + Khi cosφ k > 0 (sinφ k > 0) bộ khuếch đại K’ (K’ sẽ KĐ tín hiệu vào và không đổi pha.

+ Khi cosφ k < 0 (sinφ k < 0) bộ khuếch đại K’ (K sẽ KĐ tín hiệu vào và dịch pha một góc η.

k

j k

k

j K je K e

K

K  .   . cos   /2. . sin 

- Đảm bảo nguyên tắc này mỗi kênh cần ph ơng

cấu trúc nh sau:

+ Nếu cosφk > 0 (sinφk > 0) từ bộ đảo pha xuất hiện xung mở cho khoá 2, còn khoá 1 vẫn đóng Tín hiệu vào qua khoá thứ hai và không bị đảo pha

+ Nếu cosφk < 0 (sinφk < 0) từ bộ đảo pha xuất hiện xung mở cho khoá 1, còn khoá 2 đóng tín hiệu vào đảo pha η và đến bộ cộng

2 Sử dụng bộ biến đổi tần số:

Gọi SNS là độ dốc đặc tuyến biến tần,thì tín hiệu

ra là:

Chọn biên độ và pha của điện áp ngoại sai thích hợp

có thể nhận đ ợc KOPT Chú ý: khi đó tần số nhiễu ở kênh phụ thành WO - Ω

) (

Ph ơng pháp bù trừ nhiễu chỉ dùng cho một nguồn nhiễu Khi có N nguồn nhiễu đồng thời tác động theo cánh sóng phụ thì phải cần bộ bù trừ nhiễu kênh với số kênh thu phụ ≥ N Ta cần dùng ph ơng pháp chọn lọc phân cực.

Chọn lọc phân cực là ph ơng pháp nâng cao tính chống nhiễu của thiết bị VTĐT bằng cách sử dụng phân cực khác nhau giữa tín hiệu và nhiễu.

ư ư ư ýư nghĩa: Chọn dạng phân cực của HT

anten máy thu sao cho tỉ số S/N tại đầu

ra máy thu có giá trị cực đại, khi đó hệ số trùng phân cực N đạt cực tiểu.

anten m¸y thu còng ph¶i cã ph©n cùc tuyÕn tÝnh nh

-ng trùc giao víi ph©n cùc cña nhiÔu

­­b.­NhiÔu­cã­ph©n­cùc­trßn:

anten m¸y thu thiÕt bÞ v« tuyÕn ®iÖn tö còng ph¶i

cã ph©n cùc trßn nh ng víi chiÒu quay ng îc l¹i

CÊu tróc HT läc nhiÔu theo ph©n cùc nh sau:

* Víi nhiÔu: E N1 (t) = E N cosωt

Anten ra®a còng ph¶i cã ph©n cùc elÝp nh ng chiÒu ng îc l¹i, c¸c trôc cña elÝp ph©n cùc anten ra®a ph¶i vu«ng gãc víi c¸c trôc t ¬ng øng cña elÝp ph©n cùc nhiÔu

y

x NhiÔu

TÝn hiÖu

Truêng hî p nhiÔu ví i ph©n cùc elip.

* Kết luận:

Vì tham số phân cực của nhiễu không biết tr ớc nên phải dự trữ khả năng thay đổi phân cực của máy thu vô tuyến điện tử Ng ời ta thực hiện bằng cách sử dụng 2 anten thu

-ơng ứng Sử dụng bộ quay pha phe rít có điều khiển theo ch ơng trình dịch tr ớc.

• Đối với nhiễu tạp điều biên, điều tần, nhiễu xung hỗn loạn và nhiễu tr ợt còn sử dụng các biện pháp sau để chống nhiễu:

• 1 Chọn lọc xung theo biên độ

• 2 Chọn lọc theo độ rộng xung

• 3 Chọn lọc xung theo chu kỳ lặp lại

• 4 Sử dụng sơ đồ khuếch đại dải rộng có hạn chế và lọc dải hẹp, dùng mạch điều chỉnh khuếch đại tự động nhanh để chống nhiễu tr ợt.

Cám ơn !!! Cám ơn !!!