ДИСКРЕТНО-АНАЛОГОВЫЙ ОПТИМАЛЬНЫЙ ФИЛЬТР Советский патент 1970 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к области вычислительной техники II предназначено для распознавания сигналов конечной длительности.

Известны дискретио-аналоговые оптимальные фильтры, содержащие ключевой элемент, линию задержки, матрицу резисторов, коммутирующие элементы и накопители.

В предложенном фильтре для упрощения устройства ВЫХОД ключевого элемента подсоединен ко входу лянии задержки, выходы которой соединены с вертикальными шинами матрицы резисторов, служащих взвешиваюпщми элементами, горизонтальные шины матрицы резисторов подсоединены к общим ши- нам соответствующих переключателей, причем последняя иодсоедилена через дополнительную линию задержки, а первая, минуя переключатель, - к выходу устройства; одноименные контакты переключателей соединены между собой и подсоединены через накопители к контактам ВЫХОДНОГО переключателя, общая шипа которого служит ВЫХОДОМ устройства.

Схема фильтра приведена на чертеже.

Выходное напряжение /„их (О аналогового линейного фильтра, импульсная реакция которого т)(/) отлична от нуля на интервале / Г, имеет вид:

ff

jjf/Bx(/-T)Tl(t)rfT

(О

г

(/-т)л(т)т , (1)

где (/вх (/) - напряжение на входе фильтра, существующее, .начиная с момента t-0 и явJQ ляющееся суммой полезного сигнала конечной длительности Т и аддитивной помехи.

Напряжение на выходе дискретно-аналогового фильтра в моменты времени ti - /Ат имеет вид:

15

Ui-k

t/,b,xOAT) - М

Is Ui-k r,ft ,(2)

20

где „, (йАт) и,- 11 (Мт) - ri;,; Л - -

и Дт - и.итервалы временной дискретизации.

25 В устройстве пр.и количестве аиализируемых выборочных значений сигнала, равном N, используется /г отводная линия задержки собщим временем задержки Г„ , причем и .

мого ключа КЛ превращается в последовательность коротких нмпул.сов, амлптуды которых равны выборочным значениям сигнала в соответствующие тактовые моменты времекн. Эта последовательность выборочных значений поступает в «-отводную линию задержки ЛЗ с общим временем задержки Т„ (п-1)4т. Выборочные значения сигнала с первого отвода линии (без задержки) поступают на взвешивающие устройства, коэффициенты передачи которых пропорциональны значениям т)о, г „, (-О /г, где величина III определяется из соотношения M - inn. Аналогично выборочные значения сигнала со второго отвода линии (задержанные в линии на время Дт) поступают на взвешивающие устройства, коэффициенты передачи которых пропорциональны значениям т. TI.I, Ц2п+1

-.ii(m-I) (/1-1) .

Таким образом, устройство содержит т групп взвешивающих устройств, содержащих по п элементов. Выходы взвешивающих устройств первой группы объединяются и подключаются лепосредственно к выходу устройства. Выходы взвешивающих устройств всех остальных групп также объединяются внутри каждой группы и поступают соответственно на переключатся и Я), Я2, ..., Я | причем выходы взвешивающих устройств последней /п-ой группы подключены к переключателю Я.. через линию задержки Л32 со временем задержки порядка длительности импульсов, поступающих в линию ЛЗь Переключатели Яь Яг, ..., распределяют взвешенные и просуммированные выборочные значения сигнала по соответствующим накопителям из группы накопителей Яь Яа, ..,, Я(,). Выходы соответствующих накопителей через переключатель Я в соответствующие моменты времени подклгочаются к выходу фил.тра.

Рассмотр.ИМ подробно работу фильтра в частлом случае //-12; /71 3, . При TONr устройство содержит линию Л31 со иремеием задержки () и осуществляет оптимальную обработку сигналов длительности . Устройство содержит три группы взвешивающих устройств: rio, TJI, т)2, цз, Л-. , Л. Л«. Ли, Л:о, Пп. В момеит 1 0 выборочное значение сигнала (/о постуиает иа взвешивающее устройство с коэффициентами передачи, пропорциональными значениям г|о, T)f ЛяВзвешенное выборочное значение бопо поступает непосредственно на выход ф)1льтра. Выборочное значение 6оТ|4 через переключатель HI, находящийся в состоянии «1, поступает на накопитель HI и запоминается в нем до момента / 4Ат. Выборочное значение t/oTia через переключатель Яг, находящийся в с-остоянии «2, и через линию задержки Л32 поступает на накопитель Яз и запоминается в нем до момента / 8Дт. Таким образом, в момент на выходе фил.тра получаем U „(0) , что и требуется в соот ветствии с выражением (2).

В момент / Дт задержанное выборочное значение сигнала Uo поступает на взвешивающие устройства с коэффициентами передачи Oi Лз и Пр,и этом выборочное значеии ,i7oTij поступает непосредственно на выход фильтра, выборочное значение через переключатель Я, находящийся теперь в поло0 женин «3, - в накопитель Я.з, запоминаясь jaM до момента / 5Ат, а выборочное значение f/oT)9 через переключатель Я2, находящийся теперь в положении «4, и через линию .732 поступает в накопитель Н и заломинает5 ся там до момента / 9Ат.

Кроме тогр, в этот же момент времени выборочное значение сигнала f/i, поступившее на вход линии Л3|, попадает на взвешивающие устройства с коэффициентами передачи г,о, Ti4 и т)8. При этом значение постуаае: )1опосредственно на выход фильтра, а 6iri4 и - соответственно в накопители Нл и Яд, складываясь с находящимися там значениями 6ori5 и соответственно и запоминаясь на

5 то же время (до того же момента), что и находящиеся там указанные значения. Таким образом, в момент / Ат на выходе фильтра получаем У„ь1х (Ат) f/orii + 6ir|o, что и требуется в соответствии с выражением (2).

Аналогичным образом можно рассмотреть работу фильтра в моменты времени , ЗАт. П.ри этом, как легко убедиться, к момен5 оказываются заполненными все (т-1)л 8 накопителей. В момент / -4Ат, как легко видеть из блок-схемы, в рассматриваемом частном случае непосредственно на выход фильтра с первой группы взвешинаюQ цих устройств поступает сумма взвешенных

Быборочиых значений 4Г|о + зЛ| + .i.

Кроме того, через .переключатель Я,, находя 1ЦИЙСЯ в положении «1, и этот же момент

врелгени на выход фильтра с накопителя //i

5 поступает выборочное значение Uoi. Таким образом, па в)1ходс фильтра в момеит ,,т напряжение А,ых(4Ат) совпадает со значением, определяемым выражением (2). В то же время в момент / 4Ат через переключатель Яь

0 находящийся в положении «2, в накопитол //2 поступает сумма выборочных значений 64Т 4 + 6л11г +f stlfi + /iT, складываясь с находящимися там значениями и также заиоминаясь до момента /--8Ат. В тот же момент

5 времени через переключатель Я, находящийся в состоянии «1, сумма выборочных значений /4Т18 + УзЛ9 + 2Г110+{ |11|| поступает на накопитель Яь причем благодаря небольшой задержке в линии ЛЗг указанная сумма выборочных значений достигает .накопителя Я;, когда он уже полностью освобожден от выборочных значений, хранившихся в нем до момента . А:налопиЧ1НО рассматривать работу фильтра и в остальные моменты

Предмет изобретения Дискретно-аналоговый оптимальный фильтр, содержащий ключевой элемент, лилию задержки, матрицу резисторов, переключатели и накопители, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем выход ключевого элемента подсоединен ко входу линии задержки, выходы которой соединены с вертикальными шинами матрицы резисторов, служащих взвешивающими элементами, горизонтальные

щины матрицы резисторов подсоединены к oi щим шинам соответствующих переключателе причем последняя подсоединена через допо. нительную линию задержки, а первая, мин)

переключатель - к выходу устройства; одж именные контакты переключателей соединен между собой и подсоединены через накопит ли к контактам выходного переключателя, о( щая щина которого служит выходом ус

ройства.

tJl,(r)o- /CT-t