Известны устройства, осуществляющие оптимизацию параметров управляемого фильтра, за критерий оптимальности которого принято максимальное отношение сигнал/шум. Но эти устройства могут оптимально фильтровать полезный сигнал при стационарном шуме.
Предложенное устройство отличается тем, что для индикации наличия узкополосного нестационарного шума в каком-либо канале частотного диапазона выходы сравнивающих элементов через блоки весовых коэффициентов каждого канала подключены к схеме усреднения спектральной интенсивности входного сигнала по всем каналам и к набору схем сравнения, ко вторым входам которых подключены выходы схемы усреднения.
Это позволяет оптимально фильтровать полезный сигнал при нестационарной помехе.
На чертеже дана схема фильтра.
Управляемый фильтр, способный приспосабливаться к различному виду входных колебаний, построен в виде набора полосовых фильтров с регу.пируемыми коэффициентами передачи каждого из них. При этом суммарная полоса пропускания всех ф,ильтров перекрывает полосу частот полезного сигнала, а минимальное число фильтров определяется допустимыми искажениями в передаче полезной информации.
Таким образом, самооптимизирующееся устройство представляет собой автоматическую систему регулирования с изменяющимися параметрами - коэффициентами передачи фильтров. Тогда характеристика фильтра может быть представлена в виде
Л (/со) 1/Сг(/со,)
1 1
Л; - статический коэффициент пегдередачи г-го канала фильтра; ((/W;) - передаточная функция полосового фильтра со средней частотой со,- и полосой Доз.
Значение К/ определяется величиной спектральной интенсивности шума на данном участке частотного диапазона. Предполагается, что свойства полезного сигнала известны. Это дает возможность заранее сформировать опорный сигнал, спектральная интенсивность которого на частоте со; и в полосе До пропорциональна спектральной интенсивности полезного сигнала на этой же частоте.
Наличие шума обнаруживается путем сравнения спектральных интенсивностей входного и опорного сигналов и нахождения отклонения разности в интенсивностях на каждом участке от некоторой средней разности в интенсивностях входного и опорного сигналов. Появление шума с большой спектральной
интенсивностью в каком-либо канале приводит к уменьшению коэффициента усиления в этом канале и соответственно к уменьшению спектральной интенсивности шума на выходе этого канала.
В общем случае сиектр сигнала не равномерный и для сохранения справедливости изложенного построения фильтра во всех каналах нужно ввести соотвегствуюш,ие весовые коэффициенты Wi,..., W, чтобы привести все разности в спектральных интенсивностях входного и опорного сигналов при отсутствии шумов к некоторой постоянной по уровню величине.
Суммарное входное колебание поступает на фильтр 1, представляющий собой набор полосовых фильтров 1, 1,... 1, с регулируемыми коэффициентами передачи. С каждого фильтра - 1 сигнал поступает на преобразователь 2, напряжение на выходе которого пропорционально спектральной интенсивности входного колебания на каком-либо участке его спектра. В простейшем случае он может представлять собой сочетание квадратора и интегратора.
Сравнение текущей спектральной интенсивности входного колебания на выбранном участке полосы пропускания и интенсивности опорного сигнала осуществляется элементами сравнения 3, 3,..., 3. В каждом канале установлен усилитель 4 с управляемым коэффициентом передачи, значение которого соответствует величине весового коэффициента Wi, Wz, ..., „ (блок весовых коэффициентов), что позволяет привести разностные сигналы после сравнения к некоторому среднему уровню (только при отсутствии шумов). Затем в усреднителе 5 производится усреднение по всем каналам и на вторых разностных каскадах 6,..., 6 находятся отклонения разностей спектральных интенсивностей от получеиного
среднего уровня. Полученные сигналы используются для формирования управляющих воздействий в схемах 7,..., 7, содержащих усилитель постоянного тока и исполнительное устройство 8 изменения коэффициента передачи фильтров 1,..., 1. Одновременно управляющее воздействие подается на фильтр II, представляющий симметричную модель фильтра / и используемый в качестве формирователя опорного сигнала. Управляющее воздействие осуществляет масштабное приведение величины опорного сигнала к уровню входного сигнала, прошедшего через фильтр 7.
С выхода фильтра / входной сигнал, отработанный оптимальным образом, в смысле отношения сигнал/шум через общий сумматор /// иоступает на вычислительное (решающее) устройство IV.
В схеме имеется управляющий генератор V, который синхронизирует работу всех узлов и схем регулятора параметров управляемого фильтра и задает интервал времени между изменениями коэффициентов /С .
Предмет изобретения
Фильтр с самооптимизирующимися параметрами, выполненный в виде набора полосовых фильтров с регулируемыми коэффициентами усиления каждого и нодключением всех полосовых фильтров к общему сумматору, модели полезного сигнала, элемеитов сравнения сигналов фильтра и модели, отличающийся тем, что, с целью индикации наличия узкополосного нестационарного шума в каком-либо канале частотного диапазона, выходы сравниваюш,их элемеитов через блоки весовых коэффициентов каждого канала подключены к схеме усреднения спектральной интенсивности входиого сигнала по всем каналам и к набору схем сравнения, ко вторым входам которых подключеиы выходы схемы усреднения.
