Цифровой фильтр сигналов телеинформации Советский патент 1983 года по МПК H03H17/02 

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти примене ние в системах цифровой обработки сиг налов в электроэнергетике. Телеинформация о режимных параметрах объектов управления (в частноети Б системах управления качеством и распределением электроэнергии) подвержена искажениям в результате дейст вия помех в каналах связи, неточности датчиков телеизмерений (ТИ), перерывов в связи и т.п. Известен цифровой фильтр сигналов телеинформации, содержащий первый регистр, выход которого через селектор цифровых сигналов подключен к первому входу переключателя, второй вход которого соединен с выходом второго регистра, а выход переключателя соединен с выходом третьего регистра Cl } . Однако известное устройство обладает невысокой точностью фильтрации. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является цифровой фильтр сигналов телеинформации, содержащий три регистра, выход первог на которых через последовательно соединеннью первый блок вычитания и первый пороговый блок подключен к первом управляющему входу переключателя и непосредственно к первому информгщвси ному входу переключателя С 21 Недостатком этого устройства являе ся низкая точность фильтрации за счет запаздываний при передаче информационных скачкоЁ. Цель изобретения - повышение точности фильтрации. Указанная цель достигается тем, что в ЦИ4ФОВОЙ фильтр сигналов телеи формации, содержащий три регистра . выход первого из которых через последовательно соединенные первый блок вычитания и первый псроговый блок подклю чек к первому управляющему входу переключателя и непосредствеиао к первому информационному входу переключателя, введены последовательно соединенные периый ключ, информационный вход которого подключен к выходу первого регистра, квадратор и сумматор, последовательно соединенные второй ключ, первый коррелятор, первый делитель и первый умножитель, включенные между выходом второго регистра и дру гим входом первого блока вычитания, последовательно соединенные третий ключ, второй коррелятор, второй делитель, второй умножитель, второй блок вычитания и второй пороговый блок, включенные между выходом третьего регистра и вторым управляющим входом переключателя, а также блок нс мировки, первый и второй входы которого подклк чены к выходам соответственно первого и второго умножителей, а выход - ко второму информационному входу переклк чателя, при этом выход второго регистра соединен с другим входом первого умножителя, выход третьего регистра - с другим входом второго умножителя, илход сумматора - с другими входами перв уго и второго делителей, выход первого ключа - с другими входами первого и второго коррелятора, вь1ход nepBtSo порогового блока - с управляющими входами первого и второго ключей, а выход второго порогового блока - с управляк щими входами первого и третьего ключей. На чертеже представлена структурная электрическая схема цифрового фильтра сигналов телеинформации. Устройство регистры 1-3, П ричем регистры 2 и 3 соответственно соединены с ключами 4 и 5, а регистр 1 с ключом 6. Вь1ходы ключей 4 и 5 под т ВЛЮЧ0НЫ ко входам корреляторов 7 и 8, которые соединены с входами делителей 9 и 10. Выход ключа 6 соер№нен с втсфыми входами )релятрров 7 и 8, а также с входом квадратора 11, вход которого соединен с входом тора 12, выход которого подключен ко вторым входам дегаятелей 9 и Ю. Вы- Зйэды делителей 9 и 1О соединены соответственно с первыми входами умножителей Л.З и 14, вторые входы которых подключены к выходам соответственно регистров 2 и 3 В-ыходы умножителей 13 и 14 подсоединены к первым входам блоков вычитания 15 и 16, выходы которых подключены ко входам соответственно пороговых блоков 17 и 18. Выходы умножителей 13 и 14 подключены также ко входам блока нормщхЬвки 19, выход которого и выход регистра 1 подсоединены к управляемым входам переключателя Г20. Предлагаемый ци4ровой фильтр сигналов телеинформации работает следующим . офааом. На регистр 1 поступают отсчеты телеинформации Х, искаженные действием помех, а также перерывов связи: (-4 где X - полезное сообщение о режимном параметре; Dj - помеха канала телеметрии. Соответственно на входы регистров 2 и 3 поступают коррелированные с Х отсчеты телеинформации Y и Z : Z 2 + n ,) где V и 2 - полезные сообщения; Пу и П7 соответствующие им помех I Г е|дположим, что значения помехи Пу, ,П 2 нулевое среднее .и взаи ; но нексфрелировзны: П. Пу ПуП 9 .Уравнения регрессии, св11%1вающее конт | ол1фуемый параметр Хс параметрами и г2, запишем в виде: + f. . гае - Ку и соответствующие коэффициенты регрессии (пропсфциональности); Ё. и - влияние остальных факторов на X в первом и втором управлениях (4) соответственн В том случае, между параметрам имеет место линейная связь (т.е. О и &2 -) ФФ™ ® т взаимной корреляции между X Y и X, Z равен - 1. Значения |у и б. будем в первом прибли тнвнии считать некоррелированными слу чайными величинами с нулевым средним Йа шлражений (1),(2) и (4) с учетом (3) получим где черта сверху означает усреднение по реализации (для стационарных режи ных параметров),. ЗЬ1ачения КуИ К могут быть исполы для получения оценок режимно го параметра X по коррелированным с ним параметрам Y и 2. В кс реляторах 7 и 8 определяются {ачедая взаимных корреляционных мо мевтов fyx квадраторе 11 и сумматоре 12 оценивается среднее значение квадрата режимного параметра Xt т.е. находится Х. Ключи 4 - 6 служат для того, чтобы откл чать оценку взаимных корреляционных момеитсш fyjj и р2Х также 5(2 в те моменты, когда нарушается норм 1льная работа тракта передачи телеинформации. В делителях 9 и 1О находятся оценки коэффициентов пропорциональности Ку и К2 соответственно. Эти коэффициен- ты используются в умножителях 13 и 14 для получения сщенкв величины X по значениям связанных с ней парамет ров Y и Z, т.е. в них определяются величины: V - I/ 7 А- - , 2 Y(1 В Блоках вычитания 15 н 16 эти оцев кн вычитаются из значанияХ, а результат вычитания сравнивается в пороговых t блоках 17 и 18 с пороговым значением. Если разность (.X - Х2 ) мала, то пс оговый блок 17 не сработает и на его выходе будет ноль. В противном случае на его выходе формируется единица. Подоб- ным образом работает и второй пороговый блок 18 для разности (Х-Хз) .В блоке нормировки 19 по значениям Х2 и Хэ формируется оценка требуемого Параметра X в виде: X otX2- -(1-ot;X3(7) где весовой коэффициент оС подбирается в зависимости от коррелированности Х2 и Х сХ. При отсутстыш такой информации, целесообразно положить об 6,5. Аппаратная реализация блока нсфмщ)ов ки 19 может быть осуществлена с помо« щью двух перемножителей, двух регис ров памяти и сумматора. Переключатель 20 работает следу щим образом. В том случае на управляющие входы поступают нулевьте сигналы или же только одш1 нулевой сигнал, на выход пропускается выходной сигнал регистра 1. Если же на упра&ляющие входы поступают два единичных сигнала (т.е. большое расхождение между X и Х2 и Xj), то на выход переключателя 20 пропускается сигнал (7), состоящий из взвешенной суммы двух оценок Блокирование расчета оценок ЯХУ Х2 моменты обнаружения значительного расхождения между значениями X2iXj и X осуществляется сигналами с выхода пороговых блоков 17 и 18, которые блокируют прохождение сигналов Х, Y- и выход ключей 4, 5 и 6.Таким образом оценки , 9x7 находятся в тех случаях, когда каналы телеметрии работают нормально. Предлагаемое устройство целесообраэно применять в системах передачи

S1O54890

ма и восстановлеыяя телеинформацйи вУстройство поэвол51ет во многих спу

электроэнергетике,. где многие режим-чаях отказаться от дубтфуюших каианые параметры сильно коррелированы лов связи.

ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР СИГНАЛОВ ТЕЛЕИНФОРМАЦИИ, содержащий три регистра, егьаиоа первого из которых Через последовательно соединенные первый блок вьпитания. и первый пс оговый блок подключен к левому упрааляюшему входу переключателя и непосредственно к первому информационному входу перекл1Ьчател:я, .о т л и ч а щ и и с я тем, что, с целью повы1иш1