Режекторный фильтр Советский патент 1985 года по МПК H03H19/00 

Выход

ОО

СП ю

РЕЖЕКТОРНЫЙ ФИЛЬТР, содержащий вычитатель, первый вход и выход которого являются соответственно входом и выходом режекторного фильтра, перестраиваемый генератор импульсов, соединенные последовательно первый широкополюсный фильтр, вход которого соединен с входом режекторного фильтра, и синхронный фильтр, управляющий вход которого соединен с выходом перестраиваемого генератора импульсов, второй широкополосный фильтр, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения уровня остатка режектируемого сигнала в диапазоне частот, в него введены управляемый фазовращатель, вход и выход которого соединены с выходом синхронного фильтра и входом второго широкополосного фильтра соответственно, и формирователь управляющего сигнала, вход и выход которого соединены с выходом управляющих импульсов синхронного фильтра и управляющим входом управляемого фазовращателя соответственно.

Фиг. 1 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах различного назначения, обрабатывающих полезный широкополосный сигнал в условиях воздействия узкополосной помехи. Известен режекторньш фильтр, содержащий операционный усилитель и синхроннокоммут;ируемый RC-фильтр, вход которого подключен к выходу операционного усилителя, между выходом и инвертирующим входом операциоыного усилителя включен конденсатор, а вцход синхронно-коммутируемого RC-фйльтра подключен к инвертирующему входу операционного усилителя 1. Однако в данном фильтре вместе с узкополосной помехой подавляется и часть полезного сигнала. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является режекторный фильтр, содержащий вычитатель, первь й вход и выход которого являются соответственно входом и выходом режекторного фильтра, перестраиваемый генератор импульсов, соединенные последовательно первый широкополосный фильтр, вход которого соединен с выходом перестраивае.мого генератора импульсов, и синхронный фильтр, второй широкополосный фильтр, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, а вход соединен с выходом синхронного фильтра, управляющий вход синхронного фильтра соединен с выходом перестраиваемого генератора импульсов 2J. Однако в известном режекторном фильтре велик уровень остатка режектируемого сигнала в диапазоне частот из-за наличия паразитного сдвига фазы сигналов, поступающих на вычитатель. Цель изобретения - уменьшение уровня остатка режектируемого сигнала в диапазоне частот. Поставленная цель достигается тем, что в режекторный фильтр, содержащий вычитатель, первый вход и выход которого являются соответственно входом и выходом режекторного фильтра, перестраиваемый генератор импульсов, соединенные последовательно первый широкополосный фильтр, вход которого соединен с входом режекторного фильтра, и синхронный фильтр, управляющий вход которого соединен с выходом перестраиваемого генератора импульсов, второй широкополосный фильтр, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, введены управляемый фазовращатель, вход и выход которого соединены с выходом синхронного фильтра и входом второго широкополосного фильтра соответственно, и формирователь управляющего сигнала, вход и выход которого соединены с выходом управляющих импульсов синхронного фильтра и управляющим входом управляемого фазовращателя соответственно. На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема режекторного фильтра; на фиг. 2 - пример реализации синхронного фильтра. Режекторный фильтр содержит вычитатель 1, первый широкополосный фильтр 2, синхронный фильтр 3, перестраиваемый генератор 4 импульсов, управляемый фазовращатель 5, формирователь управляющего сигнала б, второй широкополосный фильтр 7. Синхронный фильтр 3 содержит конденсаторы 8, ключи 9, формирователь 10 управляющих импульсов. Режекторный фильтр работает следующим образом. Входной сигнал, представляющий собой аддитивную смесь полезного щирокополосного сигнала и узкополосного сигнала помехи со средней случайной частотой („, подается на первый вход вычитателя 1 и вход первого широкополосного фильтра 2, осуществляющего предварительную фильтрацию. После предварительной фильтрации входной сигнал поступает на вход синхронного фильтра 3, осуществляющего выделение сигнала помехи. Перестройка по частоте синхронного фильтра 3 производится путем изменения частоты тактового сигнала, поступающего на управляющий вход синхронного фильтра 3 от перестраиваемого генератора 4 импульсов. Выделенный сигнал помехи через управляемый фазовращатель 5 и второй широкополосный фильтр 7, который подавляет создаваемые синхронным фильтром 3 паразитные составляющие, частоты которых кратны частоте Г„, подается на второй вход вычитателя 1. При этом фазовый сдвиг ф„ этого сигнала относительно фазы сигнала помехи, поступающего на первый вход вычитателя, определяется соотношением: +Ф2 + ФЗ + Ф4, где ф1, ф2, фз и ф4 - фазовые сдвиги, вносимые соответственно первым широкополосным фильтром 2, синхронным фильтром 3, управляемым фазовращателем 5 и вторым щирокополосным фильтром 7. При выполнении условия фл 180°± ±Афп в вычитателе 1 происходит компенсация сигнала помехи, причем степень компенсации тем выше, чем меньше абсолютное значение отклонения Афл. Очищенный от помехи сигнал поступает на выход режекторного фильтра. Синхронный фильтр 3 может быть выполнен в виде конденсаторов 8, которые через ключи 9 подключены к общей шине. Синхронное управление ключами 9 осуществляется от формирователя 10. От формирователя 10 происходит управление и управляемым фазовращателем 5 через формирователь 6. Если управляемый фазовращатель 5 выполнен в виде набора дискретных фазовращателей, то формирователь 6

в этом случае будет представлять собой переключатель.

При и предлагаемое устройство работает, как прототип. В этом случае соотношение (2) справедливо только для двух частот, находящихся в пределах полос пропускания первого и второго широкополосных фильтров 2 и 7, где ф1 + +ф2 180°±Дф„.

В предлагаемом же устройстве благодаря возможности изменения фз от О до (N-1) 360°/N соотношение (2) остается справедливым при любых возможных значениях ф1, ф2 и фз. При этом Дф„ не превышает 360°/2N и может быть как угодно малой величиной при увеличении N. В результате обеспечивается возможность плавной или дискретной перестройки предлагаемого режекторного фильтра в диапазоне частот.

Устройство-прототип же могло работать только в пределах двух частот, где ф|+ +Ф4 180°±Афл. При этом диапазон перестройки прототипа определяется величиной Афп.

Таким образом, предлагаемый режекторный фильтр имеет более широкий диапазон перестройки при сохранении стабильности затухания в полосе режекции или меньший остаток режектируемого сигнала.