Дискретный согласованный фильтр Советский патент 1987 года по МПК H03H17/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для фильтрации сигналов, задаваемых цифровым кодом.

Цель изобретения - повышение точности фильтрации.

На чертеже представлена структурная электрическая схема дискретного согласованного фильтра.

Дискретный согласованньй фильтр содержит блок 1 дискретизации, генератор 2 тактовых импульсов, N х L- отводную сигнальную дискретную линию 3 задержки, синхронизатор 4, L блоков 5-1-5-L дискретного преобразования Уолша (ДПУ), N X L блоков 6-1-6-N X L бинарного хвантова- НИН, N X L умножителей 7-1--У-М х L опорную дискретную линию 8 задержки сумматор 9, блок 10 памяти.

Устройство работает следующим образом.

Выборки. |х(п),| входного сигнала объема с N X L-отводной сигнальной дискретной линии 3 задержки поступают в блоки прямого ДПУ 5-1 5-L, каждый из которых вычисляет спектр Уолша-Фурье с упорядочением по Ада- . мару одной из L секций входного сигнала в соответствии с выражением

1

N-1

-г.-1 х(п:

N h::0

г П rijl 1-Ч ,

где k 0,N-1; n 0,N-1;

М-1

/n,k 2-. n.-k;

. N m 1og1

n 5 и k являются коэффициентами двоичного представления n и k соответственно, т.е. для каждого десятичного числа О п N-1 можно записать

n n

n

.2--%

п.,

n,2

Пс2

Разбиение сигнала на секции и раздельное вычисление коэффициентов для каждой секции уменьшает ошибки при вычислении спектральных составляющих каждого из перекрывающих сигналов , так как ошибки появляются лишь в тех секциях, куда входят данные с перекрьгеающихся (пораженных) позиций При отсутствии разбиения на секции независимо от степени перекрытия практически все спектральные коэффициенты вычисляются с ошибками. Сле

довательно, минимальное число секций должно быть таким, чтобы хотя бы одна из секций не содержала позиций, искаженных наложением сильного сигнала, т.е. при возможном перекрытии .сигналов до 50% их длительности, число секций должно быть не меньше 2, а при перекрытии до 90% - не менее 10.

Каждый из N X L блоков 6-1 - 6- N X L бинарного квантования производит операцию определения знаков спектральных коэффициентов

15

В fk ) Sign B,(

1,

20

если В Jk) С если ВЛ1) 0.

В блоке О памяти записьшаются выборки, соответствующие различным нормированным опорным сигналам

0) По сигналу из синхронизатора 4 определенная выборка объемом LN поступает из блока 10, выполненного в виде постоянного запоминающего устройства, в опорн то дискретную линию 8 задержки. Величина k-й выборки для конкретного опорного сигнала х(п) определяется выражением

35

,(k) R,, (k)-/e (k)/ Sign TB.fk). /B,,(k)/

8 ,(k)

0

- спектральные коэффициенты Уолша для сигнала fx (п)Ь

На выходе каждого умножителя 7- - 7-LH формируются сигналы

BvMv(k) B,g(k) 8,3, (k)

Sign Г В, (k) Sign В ,.. (k) /&,,( l:)/l

Sign rB.(k)l./B;.{k)/.B., (k).

Б частном случае5 когда входной сигнал, дискретного согласованного фильтра представляет собой одиночньй сложный сигнал 5 совпадающий по форме с опорнь5М сигналом х о{п) , формируется нормированный отклик. При этом

Sign rB«(k)} Sign В .,,(k) , 3 сгперация

Sign B(k) . /В ,,, (k)/ В . (k)

3

эквивалентна восстановлению спектра входного сигнала с нормированием по энергии.

Выходной отклик дискретного согласования фильтра в этом случае равен

ЬМ--)

1,М-1

и„,,,Ы S,,H(K) Z /8 , (к)Р

КЕОKtO Ч

И соответствует максимальной величине автокорреляционной функции нормированного (стандартного )опорного сигнала |х|,(п)| или энергии этого сигнала. Для любого другого сигнала дискретного согласования фильтр рассогласован.

Когда на вход фильтра поступает сигнал,представляющий собой суперпозицию двух одинаковых сигналов, сдвинутых во времени относительно друг друга, сильный сигнал является помехой для слабого и спектр слабого сигнала искажается. Однако знаковая структура спектра мало изменяется , даже при значительном искажении сигнала помехой и умножение знаковой последовательности спектра входного сигнала на квадраты модулей спектра опорного сигнала, взятые со знаками, соответствующими самим спектральным коэффициентам, производят селекцию спектра сигнала, т.е. согласование сигнала и дискретного согласованного фильтра. Формула изобретения

Дискретный согласованный фильтр, содержащий последовательно соединенСоставитель Э.Борисов Редактор Н.Слободяник Техред л.Олккнык Корректор И.Шулла

Заказ 4930/53Тираж 900Подписное

ВНИИ11И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Произволственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

45315

ные блок дискретизации, сигнальный вход которого является сигнальным входом дискретного согласованного

фи.пьтра и N X L-отводную сигнальную 5..

дискретную линию задержки, где N

и L - целые числа, последовательно соединенные синхронизатор и генератор тактовых импульсов, выход котороJQ го Соединен с управляющими входами блока дискретизации и N х L-отвод- ной сигнальной дискретной линии задержки, с мматор, выход которого является выходом дискретного согласо15 ванного фильтра, последовательно соединенные блок памяти, вход которого соединен с другим вьтходом синхронизатора, и опорную дискретную линию задержки, а также N х L умножителей, 20 первые входы которых соединены с со- ответств5.тощими выходами опорной дискретной линии задержки, а выходы соединены с входами сумматора, отличающийся тем, что, с

целью повышения точности фильтрации, введены L блоков дискретного преобразования Уолша и N X L блоков бинарного квантования, выходы которых соединены с входами соответствующих умножителей, при этом N входов каждого из L блоков дискретного преобразователя Уолша соединены с соответствующими N из N х L выходами N X L-отводной сигнальной дискретной линии задержки, а N выходов соединены с входами соответствующих N из N X L блоков бинарного квантования.

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повьшё- ние точности фильтрации. Фильтр содержит блок дискретизации 1, г-р 2 тактовых импульсов, N- х L-отводную сигнальную дискретную линию задержки (ЛЗ) 3, синхронизатор 4, L бло- . ков дискретного преобразования Уол- ша (ВДПУ) 5, N X L блоков бинарного квантования (ВБК) 6, N х L умножителей 7, опорную дискретную ЛЗ 8, сумматор 9 и блок памяти 10. При входном одиночном сложном сигнале, совпадающем по форме с опорным сигналом, в устр-ве формируется нормированный отклик, и выходной отклик фильтра будет соответствовать максимальной величине автокорреляционной функции нормированного опорного сигнала или энергии этого сигнала. Селекция спектра сигнала производится и при поступлении на вход фильтра сигнала, представляющего собой суперпозицию двух одинаковых сигналов, сдвинутых по времени относительно друг друга. Цель достигается введением БДПУ 5, вычисляющих спектр Уолша-Фурье с упорядочением по АДамару одной из секций входного сигнала в соответствии с заданным выражением, и введением БЕК 6, производящих операцию определения знаков спектральных коэффициентов. I ил. с (Л с со N Сл СО СЛ