Режекторный фильтр Советский патент 1983 года по МПК H04B1/10 H03H17/04 

(5) РЕЖЕКТОРНЫЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для режектирования сигнала с неизвестной частотой в аддитивной смеси с широкополосными сигналами, разделения узкополосного и широкополосного сигналов компенсационным способом, а также для оптимального выде ления гармонического сигнала из аддитивной смеси с негауссовскими и гауссовскими шумами. По основному авт. св. № ЗОЗЮ известен режекторный фильтр, содержащий вычитатель, два интегратора и перемножитель, первый вход которого соединен с выходом первого ин тегратора, сумматоры, дополнительный интегратор, квадратор и инвертор, пр этом выход вычитателя соединен с пер выми входами сумматоров и с входом дополнительного интегратора, выход которого через последовательно соединенные квадратор и инвертор подклю чен к второму входу перемножителя,выход которого через последовательно соединен ные первый сумматор, второй интегратор и второй сумматор соединен с входом первого интегратора, первый вход вычитателя является входом устройства, а второй вход подключен к выходу первого интегратора 1. Недостаток известного устройства неоптимальность режектирования гармонического сигнала с неизвестной частотой при негауссовских шумах, что снижает помехоустойчивость устройства при неугассовских шумах. Цель изобретения - увеличение подавления негауссовских помех. Поставленная цель достигается тем, что в режекторном фильтре выход вычитателя подключен к первым входам первого и второго сумматоров и дополнительного интегратора через ключ, к управлякицему входу которого подключен пороговый элемент, вход которого соединен с выходом вычитателя. На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - выходная характеристика блока выявления и отбрасывания аномальных выбросов, образованного пороговым элементом и ключем; на фиг.. 3 - графики плотностей распределения вероят ностей для различных процессов; на фиг. 4 - график зависимости вероятности Р принадлежности случайного процесса к гауссовскому. Режекторный фильтр содержит вычитатель 1, первый интегратор 2, перем ножитель 3, .первый сумматор k, втор интегратор 5, второй сумматор 6, дополнительный интегратор 7, квадратор 8, инвертор 9, ключ 10, пороговый эл мент 11. Режекторный фильтр работает следую щим образом. Аддитивная, смесь гармонического сигнала x(t) с неизвестной частотой и широкополосного n(t)Чили помех)сигналов х(1)+п(г)поступает на вх вымитателя 1 ,на второй вход которого подается сигнал x(t) с выхода интегратора 2, причем замкнутое кольцо последовательно соединенных интегратора 2, перемножителя 3, сумматора интегратора 5, суматора 6 служит для Формирования гармонического сигнала x(t). На выходе вычитателя 1 формируется разность x(t)-x(t)(t)J . В случае негауссовских шумов n(t) (или широкополосного сигнала) не обеспечивается оптимальное по критерию минимума дисперсии ошибки x(t)x(t)x(t) управление кольцом формирования сигнала x(t) .Поэтому в известное устро ство введены пороговый элемент 11 и ключ 10, обеспечивающие возможность, выявления и отбрасывания аномальных . выбросов. Выходная характеристика DЫ.BY. выявления и отбрасывания аномальных выбросов представ лена на фиг.2. Устройство . может работать при двух классах сигналов (или шумов) n(t) : плотность распределения вероятностей W(n) - гауссовская, мгновенные значения n(t) не превышают и пор плотность распределения вероятностей V/(n) - негауссовская, но по редством .операции выявления и отбрас вания аномальных выбросов n(t) у приводится кгауссовской.Такой класс случайных процессов называют близким к гауссовскому случайному процессу. .К этому классу принадлежит речевой 1 884 сигнал. На фиг. 3 приведены графики плотностей распределения вероятностей W(n) гауссовского случайного процесса Cl ), речевого процесса (} и речевого процесса на выходе блока выявления и отбрасывания аномальных выбро сов (I I I) . На фиг. 4 приведен график зависимости вероятности Р принадлежности случайного процесса гауссовскому от номера К- уровня отбрасывания. В данном случае К - количествоуровней, на которые разбит весь возможный диапазон изменения мгновенных значений n(t). Введение обратных связей: выход вычитателя 1 - ключ 10 - первые входы сумматоров 4 и 6 обеспечивает оптимальное по критерию минимума дисперсии ошибки х(t)x(t)-х(t) управление кольцом формирования сигнала x(t). Последовательно соединенные интегратор 7, квадратор 8, инвертор 9, причем вход интегратора 7 соеди g выходом вычитателя 1, а выход инвертора 9 соединен с соединен с вторым входом перемножителя 3, определяют неизвестную частоту и формируют напряжение, пропорциональное значению и подаваемое через инвертор 9 на перемножитель 3. При x(t)x(t) на выхо1 действует сигде вычитателя нал п(t) . Таким образом, введение клича 10 и порогового элемента 11 позволяет существенно увеличить подавление негауссовских помех путем получения возможности выделения и отбрасывания аномальных выбросов. Формула изобретения Режекторный фильтр по авт.св. № 803104, отличающийся тем, что, с целью увели 1ения подавления негауссовских помех, выход вычитателя подключен к первым входам первого и второго сумматоров и дополнительного интегратора через ключ , к управляющему входу которого подключен пороговый элемент, вход которого соединен с выходом вычитателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 80310 +, кл. Н В 1/10, 1978 (прототип).

фиг.1

-и

пор

Ипор%

tUZ.l

tn

м