Управляемый фильтр Советский патент 1986 года по МПК H03H21/00 

го Изобретение относится к аналоговой и-вычислительной технике, может быть использовано в системах автома- тического регулирования и контроля и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 884082. Цель изобретения - повышение точности выделения полезного сигнала. На чертеже представлена блок-схем устройства. Управляемьй фильтр содержит первый блок 1 сравнения, первьй вход которого подключен к входу устройства, а выход - через ограничитель 2 к входу первого интегратора 3, выходом соединенного с вторым входом пер вого блока 1 сравнения и с выходом устройства. Вход детектора 4 знака подключен к выходу первого блока 1 сравнения, а выход - к первому входу второго блока 5 сравнения, выход которого соединен с входом второго интегратора 6, выход которого подключен к второму входу второго блока 5 сравнения и к входу квадратора 7. Выход последнего подключен к входам первого 8 и второго 9 масш табирующих усилителей. Выход первог масштабирующего усилителя 8 соединен с первым входом первого суйматора 10, второй вход которого связа с источником сигнала постоянной величины, а выход - с первым входом третьего сумматора 12, второй вход которого соединен с выходом третьег масштабирующего усилителя 13, вход которого соединен с выходом первого блока 1 сравнения. Выход второго ма табирующего усилителя 9 соединен с первым входом второго сумматора 1 второй вход которого связан с источ ником сигнала постоянной величины, а выход - с дополнительным входом первого интегратора 3. Выход третье i го сумматора 12 соединен с дополнительньгм входом ограничителя 2. Управляемый фильтр работает следующим образом. Входной сигнал поступает ка вход первого блока 1 сравнения, в котором из него вычитается выходной сиг нал фильтра, и получаемая разность E(t) поступает на вход ограничителя 2, вход детектора 4 знака и вход тр тьего масштабирующего усилителя 13. При превышении величины порога о раничения ограничителя 2 разность 1 4 ограничивается до величины поросоответствии с выражением р при E(t)/(3; E(t) ;(t) пpи-pчE(t)p, - р при E(t) - , где Е (t) - выходной сигнал ограничителя 2 - величина порога ограничения. Ограничитель 2 может быть реализован, например, с помощью операционного усилителя в режиме насьщения, Сигнал Е (t) с выхода ограничителя 2 поступает на вход первого интегратора 3, выполненного на основе, например, операционного усилителя с емкостной отрицательной обратной связью. На выходе первого интегратора 3 получается сглаженный сигнал, которьй и поступает на выход фильтра. Все остальные блоки управляемого фильтра предназначены для адаптации его настроек; величины порога ограничения |i ограничителя 2 и постоянной времени интегрирования Т первого интегратора 3. Сигнал с выхода детектора 4 знака, равный +1 или -1, в зависимости от полярности сигнала E(t), поступающего на вход детектора 4 знака с выхода первого блока 1 сравнения, подается на первьй вход второго блока 5сравнения, в котором из него вычитается выходной сигнал второго интегратора 6. Иньпуги словами, на выходе второго интегратора 6 получается сглаженньй сигнал от детектора 4 знака. С выхода второго интегратора 6сигнал через квадратор 7, в котором он возводится в квадрат, поступает на входы двух масштабирующих усилителей 8 и 9, где производитсяумножение сигнала на коэффициенты к , и к. Выходной сигнал первого масштабирующего усилителя 8 суммируется в первом сумматоре 10 с постоянным сигналом |3°, и полученньм сигнал /3, поступает на первый вход третьего сумматора 12. Выходной сигнал второго масштабирующего усилителя 9 суммируется во втором сумматоре 11 с.постоянным сигналом Т , а полученный сигнал поступает на дополнительньй вход первого интегратора 3, задавая величину по тоянной времени интегрирования Т. Третий сумматор 12 и третий мас табирующий усилитель 13 предназнач для корректировки коэффициента р в зависимости от динамики изменения меховой обстановки. Коррекция коэффициента в цепи детектор 4 знака - второй блок 5 сравнения - второй интегратор 6 квадратор 7 - масштабирующие усилители 8 и 9 обладает большой инерционностью, вследствие чего точност вьщеления полезного сигнала при воз действии импульсных помех будет низ кой. Третий масштабирующий усилител 13, подключенный непосредственно к выходу первого блока 1 сравнения, и третий сумматор 12 позволяют произв дить корректировку величины порога ограничения f в соответствии с мгно венными значениями сигнала E(t). Коэффициент передачи третьего ма штабирующего усилителя 13 выбирается- таким образом, что при малых зна чениях сигнала E(t) его выходной сигнал не оказывает заметного влияния на суммарное значение величины порога ограничения /Э по цепи через третий масштабирующий усилитель 13. Если же значение сигнала E(t) велико, что соответствует появлению на входе фильтра импульсной помехи, уровень выходного сигнала третьего масштабирующего усилителя 13 возpactaeT и через третий сумматор 12 уменьшает величину порога ограничения . Таким образо.-i, влияние импульсной помехи в значительной степени снижается. В известном устройстве Величина порога ограничения а изменяется с большой инерционностью, вследствие чего подавление импульсньпс помех не так эффективно. Постоянная времени интегрирования Т второго интегратора 6, коэффициенты передачи к, к и к, масштабирующих усилителей и сигналы л о И Т определяются экспериментально в зависимости от свойств полезного сигнала и помехи. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность выделения полезного сигнала в случае воздействия импульсных помех. I Кроме того, предлагаемое устройство сглаживает 70-90% импульсных помех, что позволяет использовать данньй управляемый фильтр в системах управления и контроля, к которым предъявляются повышенные требования По помехозащищенности. Ф о р мула изобретения Управляемый фильтр по авт. св. № 884082, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности выделения полезного сигнала, в него введены третий сумматор и третий масштабный усилитель, выход первого сумматора подключен к дополнительному входу ограничителя через третий сумматор, второй вход которого связан через третий масштабирующий усилитель с выходом первого блока сравнения.

Изобретение относится к области аналоговой и вычислительной техники, является усовершенствованием изобретения по а.с. № 884082 и может быть использовано в системах автоматического регулирования и, контроля. Целью изобретения является повышение точности выделения полезного сигнала. Поставленная цель достигается за счет введения дополнительной цепи коррекции, позволяющей производить регулировку порога ограничения в соответствии с мгновенным значением входного сигнала, что существенно уменьшает влияние импульсной помехи . 1 ил.