Устройство для моделирования линейных систем восстановления сигналов Советский патент 1986 года по МПК G06G7/48 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение для восстановления сигналов методом инверсной фильтрации.

Цель изобретения - увеличение точности и расширение функциональных возможностей устройства путем осуществления цифрового моделирования восстановления сигналов.

На чертеже представлена структурная схема устройства для моделирования линейных систем восстановления

сигналов.

.

На схеме обозначены блок 1 вычи- тания (п-ТУ последовательно соединенных элементов 2. .задержки,

Т г1 1

п блоков 3 3 умножения, блок 4 суммирования и масштабный блок 5. Настройка устройства осуществляется по п входам 6| задания начальных параметров. Последовательно соединенные (п-1) элементы 2 задержки, (п-1) блоков 3 - 3 умножения и блок 4 суммирования образуют узел 7 моделирования частотной характеристики линейной системы, включённый в обратную связь устройства. Индекс п соответствует числу дискретных отсчетов импульсной реакции моделиру емого преобразователя информации.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно при подготовке задачи с помощью входов 6| задают- с я коэффициенты передачи блоков 3ц- 3 умножения. Импульсная характеристика преобразователя h, (i At) задается в дискретные равностоящие на дТ моменты ,1,2,...,п-1. Если порядковые номера блоков 3., - 3 умножения обозначить индексом К (К 1,2,...,п) коэффициенты передачи блоков умножения задаются таким образом: коэффициент передачи блока 3v умножения равен (или пропорционален) обратному значению импульсной характеристики, моделируемого преобразователя информации в нулевой

момент, т.е. , а коэффициенты

h,(o)

передачи остальных блоков 3 умножения таковы, что К-й блок умножения начиная с второго имеет коэффициент передачи, равный (или пропорци нальный) i-му дискретному значению импульсной характеристики моделируемого преобразователя информации, ис132

кажающего сигнала. Влияние преобразователя информации требуется компенсировать процедурой восстановления.

Далее на вход устройства подается сигнал, который требуется восстановить методом инверсной фильтрации На выходе устройства получается восстановленный сигнал, в котором искажающее влияние преобразователя информации устранено.

Предлагаемое техническое решение позволяет ликвидировать равное единице слагаемое в знаменателе выражения частотного коэффициента передачи Н (и))инверсного фильтра, полученного путем включения преобразователя информации с частотным коэффициентом передачи H(,uJ) в обратную связь блок вычитания с коэффициентом передачи, равным единице, т.е.

1

Н (uJ)

(1)

1 + Н (uJ)

п

Это достигается исключением блока умножения (имеющего первый порядковый номер), включенного в контур обратной связи без элемента задержки, и переносом (включением) этого блока умножения в цепь прямой связи после блока вычитания. Указанное преобразование позволяет представить фильт включенный в цепь обратной связи, в виде разности двух величин, из которых уменьшаемая величина являетс частотно зависимой и равна передаточ ной функции моделируемого преобразователя информации, а вычитаемая - конста 1той, значение которой равно взятому с обратньм знаком значению дискретного отсчета импульсной характеристики моделируемого преобразователя информации в нулевой момент т.е. - h (о) . Для компенсации с помощью полученной отрицательной кон- станты -hj(o) равного единице слагаемого в знаменателе выражения (1), указанное слагаемое необходимо умножить на величину hj, (о) . Это обеспечивается с помощью блока умножения, включенного в цепь прямой связи, коэффициент передачи которого устанавливается равным - . Величина

hv,(o) вычисляется по заданному по

1

h,(o)

дополнительному входу задания начальных параметров значению h(o) и задается первому блоку умножения блоком 5.

Исключение первого блока умножения из цепи обратной связи, т.е. ликвидация контура обратной связи без задержки, позволяет наряду с аналоговым базисом применять и цифровой базис, так как отсутствует причина неустойчивой работы полученного цифрового автомата. Поэтому предлагаемое устройство наряду с дискретно-аналоговьи моделированием позволяет осуществлять и цифровое моделирование восстановления сигналов, что значительно расширяет его функциональные возможности.

Частотный коэффициент передачи устройства

1

H(uJ)

(2)

Как следует из выражения (2), частотный коэффициент передачи предлагаемого устройства точно равен обратному значению частотного коэф- фициента передачи моделируемого преобразователя информации, т.е. методи ческая составляющая погрешности восстановления сигналов в устройстве отсутствует.

Формула изобретения

Устройство для моделирования линейных систем восстановления сигна2545134

лов, содержащее блок умножения, узел моделирования частотной характеристики - линейной системы, состоящий из блоков умножения, цепочки из по- 5 следовательно соединенных элементов задержки и блока суммирования, блок вычитания, прямой вход которого является информационным входом устройства, первые входы блоков умножения

10 узла моделирования частотной харак- теристики линейной системы являются соответствующими входами задания начальных параметров устройства, второй вход каждого блока умнох.ения узла

15 моделирования частотной характеристики линейной системы соединен с выходом одноименного элемента задержки, входы блока суммирования соединены соответственно с выходами блоков ум20 ножения узла моделирования частотной характеристики линейной системы, а выход блока суммирования соединен с инверсным выходом блока вычитания, отличающееся тем, что.

25 с целью увеличения точности, в него введен масщтабный блок, вход которого является дополнительным входом задания начальных параметров устройства, а выход масштабного блока сое30 динен с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом блока вычитания, а выход блока умножения соединен с сходом первого элемента задержки и являет,, ся выходом устройства.

82 6з 6п-1 6п о о ... о

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение для восстановления сигналов методом инверсной фильтрации. Цель изобретения ,- повышение точности и расширение функциональных возможностей. Устройство представляет собой квазирекурсивный фильтр, в kcfropoM повышена устойчивость путем ликвидации обратной связи без задержки за счет переноса одного блока умножения в цепь прямой связи и соответствующей нормировки его коэффициента передачи. Содержит перемножители линии задержки, сумматор, схему вычитания, блок деления . 1 ил. о