Адаптивное двухканальное устройство фильтрации сигналов Советский патент 1988 года по МПК G06G7/18 

со со | со to

Изобретение относится к области автоматики и аналоговой вычислительной техники.

Цель изобретения - пЬвьшение помехозащищенности устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - блок-схема вычислителя корня квадратного из суммы квадратов; на фиг.З - блок-схема блока формирования порога на фиг.4 - блок-схема формирователя монотонно убьгоакяцей функции.

Устройство содержит два канала, каждый из которых состоит из первого 1 и второго 2 вычитателей, блоков последовательной 3 и параллельной. 4 коррекции, первого 5 и второго 6 коммутаторов, интеграторов 7-9, триггера 10 управления, 11- определения среднеквадратичного значения шума, формирователя 12 монотонно убывающей функции. Кроме двух каналов устррйство содержит вычислитель 13 корня квадратного из суммы квадратов, компаратор 14, блок 15 формирования порога.

Блок-схема вычислителя 13 корня квадратного из суммы квадратов (Д)иг.2) содержит два узла 16 и 17 возведения в квадрат, сумматор 18, узел 19 определения квадратного корня.

Блок-схема блока 15 формирования порога (фиг.З) содержит вычитатель 20 и ключ 21.

Блок-схема формирователя 12 моио- тонно убьюающей функции (фиг.4) содержит первый 22, второй 23 и третий 24 усилители; усилитель-инвертор 25, сумматор 26, логарифмический блок 27 и источник 28 смещения.

Устройство работает следующим образом.

На входы каналов поступают сигналы в смеси с шумом. Входные сигналы поступают на первый вход первого вы читателя 1 и вход блока 11 определения среднеквадратичного i значения шума. Напряжения, характеризующие среднеквадратичное / значение щума во входных сигналах с выходов блоков 11 определения среднеквадратичного значения шума, поступают на входы блока 15 формирования порога, где определяется большее из среднеквадратичных значений и оно поступает на первый вход компаратора 14.

Сигналы с выходов первого вычита- теля 1 каналов, характеризующие абсолютные значения рассогласования каналов, поступают на входы вычислителя 13 корня квадратного из суммы квадратов. Выходной сигнал этого вычислителя, лоступающий на второй вход компаратора 14, представляет собой напряжение, пропорциональное корню квадратному из суммы квадратов входных сигналов.

Если величина нормы ошибки больше напряжения выхода блока определения порога, т.е. U,. U ., то,сигнал

рассогласования через блок 3 последовательной коррекции, второй вычитатель 2 н нормально замкнутые контакты первого коммутатора 5 поступает на вход интегратора 7 и триггера 10 управления . Поскольку блок 3 последовательной коррекции и блок 4 параллельной коррекции обеспечивают устойчивую работу замкнутой системы, то рассогласование уменьшается.

В случае и,5 s когда величина нормы ошибки меньше напряжения порога, компаратор 14 выдаёт управляющий сигнал на первые коммутаторы 5 каналов, и входы интегратб- ров 7 через контакты вторых коммутаторов 6 подключаются к прямому или инверсному выходам формирователя . 12 монотонно убывающей функции, в зависимости от состояния TpHrreiftjB 10 управления, которые предназначены для определения знака третьей производной входного сигнала и могут быть выполнены по схеме триггера Шмитта.

В предлагаемом устр ойстве реализуется адаптивный алгоритм аппрокср- мации входных сигналов, согласованный с уровнем шума во входных сигналах.

Формула изобретения

1. Адаптивное двухканальное устройство фильтрации сигналов, состоящее из первого канала обработки сиг- н ала, содержащего первый вычитатель, первый вход которого является входом устройства, блок последовательной коррекции, вход которого подключен к выходу первого вычитателя, два коммутатора, триггер управления, три интегратора, формирователь монотонно убьшающей функции и блок определения среднеквадратичного значения

шума, вход которого соединен с входом устройства, а выход - с входом формирователя монотонно убьшающей функции, выходы которого соединены с информационными входами второго коммутатора, выход которого соединен с первым информационным входом первого коммутатора, первый выход которого подключен к входу триггера управления, выход которого соединен с управляющим входом второго коммутатора, второй рыход первого коммутатора через первый и второй интеграторы сое- динен с входом третьего интегратора, выход которого подключен к второму входу первого вычитателя и является выходом устройства, выход компаратора подключен к управляющему входу первого коммутатора первого канала обработки сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности устройства, оно содержит вычислитель корня квадратного из суммы квадратов блок формирования порога и второй канал обработки сигнала, идентичный первому, причем каждый канал содержит второй вычитатель и блок парал- лельной коррекции, выход которого

подключен к первому входу второго вычитателя, первый вход которого соединен с выходом блока последовательной коррекции, а выход соединен с вторым информационным входом первого коммутатора, выход второго интегратора подключен к входу блока параллельной коррекции, первый ц второй входы блока формирования порога подключены к выходам блоков определения среднеквадратичного значения шума каналов обработки сигнала соответственно, а выход подключен к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом вычислители корня квадратного из суммы квадратов, первый и второй входы которого соединены с выходами первых вычитателей каналов обработки сигнала, выход компаратора подключен к управляющему входу первого коммутатора второго канала обработки сигн,апа.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок формирования порога содержит вычитатель и ключ, первые и вторые входы которых являются соответственно первым и вторым входами блока, выход вычитателя подключен к управляющему входу ключа, выход которого является выходом блока

f l. J