Адаптивный фильтр Советский патент 1989 года по МПК H03H21/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для фильтрации сигнала, функционально связанного с уровнем вибраций и дисбаланса вращающихся объектов«

Цель изобретения - повышение точности фильтрации путем повьшения точности настройки фильтра на частоту сигнала„

На чертеже представлена электрическая структурная схема адаптивного фильтра

Адаптивный фильтр содержит сумматор 1, первый 2 и второй 3 регулируе- мые усилители, первый 4 и второй 5 цифроаиалоговые преобразователи (ЦАП) первый 6 и второй 7 регулируемые делители напряжения, первый 8 и второй 9 интеграторы, блок 10 измерения пе- риода опорного сигнала, содержащий фотоэлектронньй преобразователь 11, генератор 12 импульсов, синхронный формирователь 13 импульсов, ключ 14, счетчик 15, буферньш регистр 16 и де- шифратор 17, сигнальный вход 18, вход 19 опорного сигнала, управляю- вход 20 и первьй 21 и второй 22 выходы

Адаптивный фильтр работает следу- ющим образом с

При вращении исследуемого объекта фотоэлектронным преобразопателем 11 воспринимается контрастная метка, нанесенная на поверхности объекта. генератора 12 импульсы через ключ 14 поступают на вход счетчика 15, выход которого соединен с информационным входом буферного регистра 16. По каждому псложительному перепаду сигнала фотоэл ктронного формирователя 11 синхронный формирователь 13, подключенный к е-го выходу, формирует короткий импульс синхронно с частотой генератора 12„ По переднему фронту это- го импульса происходит занесение информации со счетчика 15 в буферный регистр 16, а по заднему фронту - обнуление счетчика 15 На низких частотах, когда длительность периода ве лика и для измерения недостаточно разрядности счетчика 15, при появлении во всех его разрядах лог, 1 на выходе дешифратора 17 появляется уровень лог с О, при поступлении кото- рого на управляю дий вход ключа 14 происходит запрещение прохождения им- пульсов на вход счетчика 15. В буферный регистр 16 при этом переписываются все единицы, и частота среза адаптивного фильтра по второму выходу 22, являющемуся выходом-низких частот, устанавливается минимально возможной и не изменяется до тех пор пока частота вращения объекта не возрастет и период ее не войдет в диапазон измерения счетчика 15. Таким образом, на выходе буферного регистра 16, являющемся выходом блока 10 измерения периода опорного сигнала, формируется сигнал, пропорциональный периоду опорного сигнала, частота которого пропорциональна частоте вращения объекта о

Иследуемьй входной сигнал, в качестве которого может быть сигнал с выхода датчика дисбаланса или датчика вибрации, поступает на первый вход сумматора 1 , япляющ1-1Йся сих-наль ным входом ад пптивного 1 ;ильтрао Частота его настройки по первому выходу 21, являюи емуся выходом полосового фильтра, и частота среза фильтра низких частот по второму выходу 22 определяется параметрами двух цепочек о Первая цепочка содержит первый регу- лируемьй усилитель 2, первьй ЦАП 4, первый регулируемый делитель 6, вто- рая - второй регулируемый усилитель 3, второй ЦАП 5 и второй регулируе- м;л11 делитель 7 Причем изменение со- фотивлений матриц второго ЦАП 5 и первого ЦАП 4 происходит одновременно под управлением кода, поступающего с выхода буферного регистра 16 блока 10 измерения периода опорного сигнала, а изменение коэффициента деления управляемых делителей 6 и 7 напряжения - под управлением сигнала, поступающего с управляющего входа 20„ При неизменном сигнале на управляющем входе 20 частота настройки полосового фильтра и частота среза фильтра низких частот может быть равна частоте опорного сигнала при изменении последнего в широком диапазоне, определяемом разрядностью примененных первого и второго ЦАП 4 и 5. Такой режим работы адаптивного фильтра может быть использован при измерении сигнала дисбаланса. При этом сдвиг фаз сигна;:а на входе и выходе фильтра остается постоянным во всем диапазоне перестройки. Изменение управляющего сигнала на управляющем входе 20 может в свою очередь в широких пределах сдвигать частоту настройки полосового фильтра и частоту среза фильтра низких частот относительно частоты опорного сигнала. Однако по-прежнему эта частота настройки изменяется синхронно с изменением частоты опорного сигнала, Тов частоты вращения. Такой режим работы может быть полезен при измерении вибрации вращающегося объекта, так как дает возможность следить за амплитудами гармоник входного сигнала.

Формула изобретения

1о Адаптивньп фильтр, содержащий

сумматор, вход которого является сигнальным входом адаптивного фильтра, а также первый и второй интеграторы, первый регулируемьм делитель напря- жения и первый регулируемыЛ усилитель отличающийся тем, что, с целью повышения точности фильтрации путем повышения точности настройки фильтра на частоту сигнала, в не- го введены блок измерения периода опорного сигнала, вход которого является входом опорного сигнала адаптивного фильтра, первый цифроаналоговый

Q

1497720

мый делитель напряжения, выход которого соединен с входом второго интегратора, а управляющий вход соединен с управляющим входом первого регулируемого делителя и является управляющим входом адаптивного фильтра, и второй цифроаналоговый преобразователь, опорный вход которого соединен с выходом второго регулируемого усп- ,лителя, сигнальный вход соединен с сигнальным входом первого цифроанало- гового преобразователя, и с выходом блока измерения периода опорного сигнала, а выход соединен с управляющим входом второго регулируемого усилителя, выход второго интегратора, являющийся выходом адаптивного фильтра, соединен с третьим входом сумматора, а выход первого регулируемого делителя напряжения соединен с входом первого интегратора.

2„ Фильтр ПОП.1, отличающийся тем, что блок измерения периода опорного сигнала содержит последовательно соединенные фотоэлектронный преобразователь, вход которого является входом блока измерения периода опорного сигнала, и синхрон

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности фильтрации. Адаптивный фильтр содержит сумматор 1, регулируемые усилители 2 и 3, ЦАП 4 и 5, регулируемые делители 6 и 7 напряжения, интеграторы 8 и 9 и блок измерения (БИ) 10 периода опорного сигнала. Цель достигается путем повышения точности настройки фильтра на частоту сигнала. Фильтр по п. 2 ф-лы отличается выполнением БИ 10. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

преобразователь, опорный вход которо- 30 ньв1 формирователь импульсов, последого соединен с выходом первого регулируемого усилителя и с входом первого регулируемого делителя напряжения, а выход соединен с управляюищм входом первого регулируемого усилителя, сигнальный вход которого соединен с выходом сумматора, последовательно соединенные второй регулируемый усилитель, сигнальный вход которого соединен с выходом первого интегратора, являющимся первым выходом адаптивного фильтра и с вторым входом сумматора, и второй регулируе5

0

вательно соединенные генератор импульсов, выход которого подключен к второму входу синхронного формирователя импульсов, ключ, счетчик и буферный регистр, управляюшлй вход которого соединен с управлякши м входом счетчика и с выходом синхронного формирователя импульсов, а выход является выходом блока измерения периода опорного сигнала, а также дешифратор, вход которого соединен с выходом счетчика, а выход соединен с управляющим входом ключа.