Нелинейный цифровой фильтр Советский патент 1989 года по МПК H03H17/02 

Изобретение относится к раднотехнике, может быть использовано для фильтрации сигналов, соответствукяцих измеряемым физическим параметрам, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 499647.

Цель изобретения - повьшение точности фильтрации путем уменьшения динамической ошибки.

На чертеже представлена электрическая структурная схема нелинейного цифрового фильтра.

Нелинейньй цифровой фильтр содержит нерекурсивный фильтр 1, выпол- ненный в виде п умножителей 2-1 - 2-п п звеньев, каждое из которых содержит регистр 3-i, ключ 4-i и элемент ИЛИ 5-i, где i 1, п, сумматора 6 и генератора 7 тактовых импульсов, |блок 8 сравнения, двухпороговый ком- Ьаратор 9, второй счетчик 10, п регистров 11-1 - 11-п, первый счетчик 12, п ключей 13-1 - 13-п, элемент ИЛИ-НЕ 14, первый элемент ИЛИ 15, элемент И 16, двусторонний ограничитель 17, второй элемент ИЛИ 18, инвертор 19, сумматор 20.

Нелинейный цифровой фильтр работает следующим образом.

Отсчеты входного сигнала поступают на первьй вход блока 7 сравнения, на второй вход которого прступает экстраполированное значение входного

соответственно на втором выходе двух порогового компаратора 9 появляется сигнал, указывающий на превышение измеряемым параметром порогов ограничения. Этот сигнал поступает на счетные входы первого и второго счетчиков 12 и 10 и через элемент ИЛИ-НЕ 14 и первый элемент ИЛИ. 15 закрывает элемент И 16, что приводит к изменению состояния первого или второго счетчиков 12 и 10, которые подсчитывают число превышений порогов ограничений. При достижении заданного числа на выходе первого или второго Счетчиков 12 и 10 формируется сигнал который открывает п ключей 13-1 - 13и закрывает п. ключей 14-1 - 14-п. Это приводит к перезаписи информации из п регистров 11-1 - 11-п в п регистров 3-1 - 3-п. Такая перезапись позволяет сократить время переходного процесса при резком изменении входного сигнала, что повьш1ает точность фильтрации.

Формула изобретения

Нелинейный цифровой фильтр по авт.св. № 499647, отличающийся тем, что, с целью повьш1е- ния точности фильтрации путем уменьшения динамической ошибки, введены t последовательно соединенных регистров, п ключей, сигнальные вхо

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности фильтрации путем уменьшения динамической ошибки. Нелинейный цифровой фильтр содержит нерекурсивный фильтр 1, состоящий из умножителей 2, регистров 3, ключей 4, эл-тов ИЛИ 5, сумматора 6 и г-ра 7 тактовых импульсов, блок 8 сравнения, двухпороговый компаратор 9, счетчики 10 и 12, регистры 11, ключи 13, эл-т ИЛИ - НЕ 14, эл-ты ИЛИ 15 и 18, эл-т И 16, двусторонний ограничитель 17, инвертор 19 и сумматор 20. При резком превышении входным сигналом порогов ограничения компаратора 9 он вырабатывает сигнал, который поступает на счетчики 10 и 12 и через эл-т ИЛИ-НЕ 14 и эл-т ИЛИ 15 закрывает эл-т И 16. Это приводит к изменению состояния счетчиков 10 и 12, которые подсчитывают число превышений порогов ограничений. При достижении заданного числа счетчики 10 и 12 формируют сигнал, который открывает ключи 13 и закрывает ключи 4. Это приводит к перезаписи информации из регистров 11 в регистры 3. Такая перезапись позволяет сократить время переходного процесса при резком изменении входного сигнала, что повышает точность фильтрации. 1 ил.

сигнала с выхода сумматора 6. Разност з №i которых соединены с выходами соный сигнал ограничивается в двустороннем ограничителе 17, за счет чего устраняется влияние аномальных искажений входного сигнала на его экстраполированное значение.дд

того, разностный сигнал поступает в двусторонний компаратор 9. При отсутствии аномальных искажений на его :зыходе отсутствуют сигналы превышения верхнего или нижнего по- . рогов ограничения. При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 14 присутствует сигнал логической единицы, которьй через первый элемент ИЛИ 15 поступает на вход элемента И 16. Поступающие на другой вход этого элемента импульсы от генератора 7 проходят на вход установки первого и второго счетчиков 12 и 10, В результате этого п ключей 13-1 - 13-п закрыты, а ключи 4-1 - 4-п открыты.

В случае резкого изменения измеряемого параметра в Сторону увеличе- ;ния или уменьшения на первом или

50

55

ответствующих регистров, а выходы - с первыми дополнительными входами нерекурсивного фильтра, последовательно соединенные двухпороговый компаратор, вход которого .соединен с выходом блока сравнения, элемент ИЛИ-НЕ, первый элемент ИЛИ, элемент И, первый счетчик, второй элемент ЮТИ и инвертор, выход которого соединен с вторым дополнительным входом нерекурсивного фильтра, а также второй счетчик, первый вход которого соединен с вторым входом первого . счетчика, второй вход соединен с вторым выходом двухпорогового компаратора и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, а выход - с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с. вторым входом первого элемента ИЛИ и управляющими входами п ключей, при этом сигнальный вход первого из п последовательно соединенных регистров соединен с входом блока сравнения, а второй

д

0

5

ответствующих регистров, а выходы - с первыми дополнительными входами нерекурсивного фильтра, последовательно соединенные двухпороговый компаратор, вход которого .соединен с выходом блока сравнения, элемент ИЛИ-НЕ, первый элемент ИЛИ, элемент И, первый счетчик, второй элемент ЮТИ и инвертор, выход которого соединен с вторым дополнительным входом нерекурсивного фильтра, а также второй счетчик, первый вход которого соединен с вторым входом первого . счетчика, второй вход соединен с вторым выходом двухпорогового компаратора и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, а выход - с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с. вторым входом первого элемента ИЛИ и управляющими входами п ключей, при этом сигнальный вход первого из п последовательно соединенных регистров соединен с входом блока сравнения, а второй

s . 1

вход элемента И и управляющие входы п регистров соединены с дополнительным выходом нерекурсивного фильтра, вьтолненного в виде п последовательно, соединенных звеньев, каждое из которых содержит последовательно соединенные регистр, ключ и элемент ИЛИ, сумматора, выход которого является выходом нерекурсивного фильтра п умножителей, выходы которого соединены с входами сумматора и генератора тактовых импульсов, выход ко99429

.торого соединен с управляющими входами регистров и является дополнительным выходом нерекурсивного фильтра, первыми дополнительными входами которого являются вторые входы элементов ИЛИ, а вторым дополнительным входом - управляющие входы ключей, при этом вход регистра первого звена 10 является входом нерекурсивного фильтра, а выходы элементов ИЛИ звеньев соединены с входами соответствующих умножителей.