Программируемый дискретный согласованный фильтр Советский патент 1989 года по МПК H03H15/00 

ел

о

Р

315

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах.

Цепь изобретения - повышение помехоустойчивости .

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема программируемого дискретного согласованного фильтра; на фиг. 2 - зависимость отношения пика отклика на слабый сигнал к максимальному боковому лепестку от длины сигнала.

Программируемый дискретный согла- 1сованный фильтр содержит блок 1 дискретизации, элемент 2 задержки, блок 3 суммирования, первый и второй амплитудные квантователи 4.1 и 4.2, N- отводную дискретную линию 5 задержки блок 6 вычитания, дополнительную N- отводную дискретную линию 7 задержки синхронизатор 8, блок 9 памяти, 2N- отводную опорную дискретную линию 10 задержки, генератор 11 тактовых импульсов, умножители 12.1...12.2N и сумматор 13.

Программируемый дискретный согласованный фильтр работает следующим образом.

Отсчеты входного сигнала {x(n)j, следуюпще с интервалом, равным периоду следования тактовых импульсов, с блока 1 дискретизации поступают на логический преобразователь, содержащий элемент 2 задержки, блоки суммирования 3 и вычитания 6 и два амплитудных квантователя 4.1 и 4.2. Для каждой пары соседних отсчетов Х(п) и Х(п-1) первый амплитудный квантователь 4.1 формирует отклик в виде

А,(п) Sgn(X(n)+X(n-1), (1)

а второй амплитудный квантователь 4.2

0

5

0

Таким образом при поступлении, с блока 1 дискретизации очередного отсчета Х(п) с N отводов дискретной линии 5 задержки снимаются соответственно значения А,(п), А,(п-2),..., А, n-2(N-1) , а с N отводов дополнительной дискретной линии 7 задержки значения Aj(n), A2(n-2) п-2(N-1). Следовательно,при этом на вторые входы i-x умножителей 12. поступают соответственно величины

и-(п) Г Р нечетных Р четных i

(3) где i 1,2,..., 2N.

В блок 9 памяти записываются выборки IV;, вычисленные для различных опорных сигналов (Хрп (п) по правилу А Г2Ы-( 1-1)1 для нечетных i;

Ion 1-

у.

Ion

Zon ,2N-(i-2)J для четных i

(4)

где 2N.

1, 2,

...,

2N, п 1,2,

А,о, (m)(m)+X,(m-1), А 2,(m) (т)-Х„„ (m-l) .

По команде с синхронизатора 8 определенная выборка УЛобъемом 2N поступает из блока памяти 9 в 2N-OT- водную опорную дискретную линию за- : держки. С отводов этой линии значения V; подаются на первые входы соответствующих i-x умножителей 12.1.

Сумматор 13 при поступлении с блока 1 дискретизации каждого очередного отсчета входного воздействия Х(п) вычисляет текущую сумму произведений в виде

N

S(n)U;(n). V; .

(5)

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Фильтр содержит блок 1 дискретизации, N - отводную дискретную линию задержки (ДЛЗ) 5, синхронизатор 8, блок 9 памяти, 2 N -отводную опорную ДЛЗ 10, генератор 11 тактовых импульсов, умножители 12. 1...12. 2 N и сумматор 13. Для достижения цели введены элемент задержки 2, блок 3 суммирования, два амплитудных квантователя 4.1 и 4.2, блок 6 вычитания и дополнительная N -отводная ДЛЗ 7. Если на вход фильтра поступает сигнал, представляющий собой суперпозицию двух одинаковых по форме и отличающихся по уровню сигналов, сдвинутых относительно друг друга по времени, сильный сигнал является помехой для слабого и искажает соответственно последнему совокупность значений U_I(N) . При этом эта совокупность обладает достаточной устойчивостью даже при значительном перекрытии сигналов во времени и существенном отличии уровней сигналов. При перекрытии сигналов не более чем на четверть их длительности в среднем остается неизменным около 90% значений U_I(N) , а при перекрытии до половины длительности сигнала сохранность составляет 75%. 2 ил.

(2)

A2(n)Sgn(X(n)-X(n-1),

гдеГ 1, при Z О,

Sgn Z 1 О, при , -1, при .

Квантованные отсчеты А,(п) и ) с выходов амплитудных квантователей 4.1 и 4.2 поступают соответственно на входы N-отводных дискретных линий 5 и 7 задержки, отводы с которых сделаны так, что задержка между соседними отводами в каждой линии равна двум периодам следования тактовых импульсов.

В частном случае, когда входное воздействие представляет собой одиночный сложньй сигнал, совпадающий по форме с опорным сигналом, предлагаемый фильтр согласован с входным воздействием и его отклик в момент поступления с блока дискретизации 1 последнего отсчета сигнала X(2N) при

нимает значение 2Н

S(n)/

ПгЩ

у.

(6)

которое не может превышать величину 2N, что свидетельствует о нормировке отклика. Для любого другого сиг5

нала фильтр рассогласования, и его отклик меньше.

Если на вход предлагаемого устрой ства поступает сигнал, представляющий собой суперпозицию двух одинаковых по форме и отличающихся по уровню сигналов, сдвинутых относительно друг друга по времени, сильный сигнал является помехой для слабого и искажает соответствующую последнему совокупность значений U; (п) .При этом как показали расчеты, эта совокупность- обладает достаточной устойчивостью даже при значительном перекрытии сигналов во времени и существенном отличии уровней сигналов. Объясняется это тем, что в указанной совокупности изменяются лишь те значения и,(п), которые вычислены на основе искаженных перекрытием отсчетов Х(п). Поэтому при перекрытии сиг налов не более, чем на четверть их длительности в среднем остается неизменным около 90% значений U;(п), а при перекрытии до половины длительности сигнала сохранность составляет 75%.

На фиг. 2 приведены зависимости отношения Bjj/B g pOT длины последовательности 2N, усредненные по перекрытиям от 1 до N элементов (кривая 1), от 1 до 2N-1 элементов (2) и от N до 2 N-1 элементов (3). Как видно из этих зависимостей, предлагаемый фильтр обеспечивает надежное выделение слабого сигнала на фоне боковых лепестков сильного (В,,/В, 3) при сравнительно малых базах сигнала () при значительных перекрытиях сигналов во времени. Усредненное по различным перекрытиям отношение Вв/В.,,,-да/2.

Формула изобретения

Программируемый дискретный согласованный фильтр, содержащий блок дискретизации, вход которого является входом программируемого дискретного

065206

согласованного фильтра, N-отводную дискретную линию задержки (где N - целое число), последовательно соединенные синхронизатор и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами блока дискретизации и N-отводной дискретной линии задержки, последовательно сое- Q диненные блсЛс памяти, вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора,- и 2К-отводную опорную дискретную линию задержки, i-й отвод которой (где , 2,... ,2N) соединен

15 через i-й умножитель с i-м входом сумматора, выход которого является выходом программируемого дискретного согласованного фильтра, причем второй вход (2п1-1)-го умножителя соеди- 2Q ней с га-м отводом (где ,2,...,N) N-отБодной дискретной линии задержки соответственно, задержка между соседними отводами которой равна двум периодам следования тактовых импуль- 25 сов генератора тактовых импульсов, отлич ающийся тем, что, с целью повьш1ения помехоустойчивости, введены последовательно соединенные элемент задержки, блок суммирования 2Q и первый амплитудньш квантователь, выход которого соединен с входом N- отводной дискретной линии задержки, и последовательно соединенные блок вычитания, второй амплитудный квантователь и дополнительная N-отводная дискретная линия задержки, задержка между соседними отводами которой равна двум периодам следования тактовых импульсов генератора тактовых импульсов, а ее т-й отвод соединен с вто- рым входом 2 т-го умножителя, причем выход элемента задержки соединен с первым входом блока вычитания, вход элемента задержки - с вторыми входами блоков суммирования и вычитания и выходом блока дискретизации, а тактовый вход дополнительной N-отводной дискретной линии задержки подключен к выходу генератора тактовых импульсов.

35

40

45

Bald.

max

0 16 зг

6

цзиг.1

ш