Самонастраивающийся фильтр Советский патент 1977 года по МПК H03H7/10 

1

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к самонастраивающимся фильтрам, и может быть применено в приемниках связных станций, Принимающих сигналы со значительной частотной неопределенностью, например в приемных устройствах космической радиосвязи.

В одном из известных самонастраивающихся фильтров -параллельный колебательный контур состоит из индуктивности и двух конденсаторов переменной емкости, соединенных параллельно. Емкость первого конденсатора изменяют иа небольшую величину в большую и меньшую стороны с помощью специального поискового генератора. При этом, в случае отличия средней частоты (фильтра от частоты принимаемого сигнала, огибающая высокочастотных колебаний на выходе контура имеет частоты поискового генератора. Выделенное с ПОМОЩЬЮ амплитудного детектора напряжение огибающей подается на синхронный детектор, на второй вход которого поступает напряжение поискового генератора.

С выхода синхронного детектора сигнал ошибки в настройке контура подается на двигатель, который механически связан со вторым переменным конденсатором колебательного контура, и настраивает его в резонанс с приходящим сигналом I.

Однако известное устройство имеет малую полосу захватывания. Процесс настройки фильтра может происходить только в случае попадания сигнала в его полосу пропускания,

что не позволяет применять такие фильтры в космической радиосвязи, где за счет эффекта Допплера и других нестабильностей частотная неопределенность может значительно превосходить пеобходимую для приема информации

полосу Пропускания фильтра.

Наиболее близким техническим решением является самонастраивающийся фильтр, содержащий последовательно соединенные частотноизбирательный блок, амплитудный детектор и блоки управления, каждый из которых выполнен в виде генератора поискового сигнала, лодсоедииенного к соответствующим входам последовательно включенных фазового детектора и сумматора 2.

Однако такой самонастраивающийся фильтр имеет недостаточно широкую полосу рабочих частот.

Цель изобретения - расширение (полосы рабочих частот.

Для достижения поставленной цели в самонастраивающелМся фильтре, содержащем последовательно соединенные частотноизбирательный блок, амплитудный детектор и блоки управления, каждый из которых выполнен в виде генератора поискового сигнала, подсоединенного к соответствуюш,им входам последовательно включенных фазового детектора и сумматора, частотноизбирательный блок выполнен в виде миогоотводной линии задержки и М-каскадного блока сложения, каждый из каскадов которого содержит сумматоров, где т - номер каскада, - число отводов многоотводной линии задержки, при этом на одном из входов каждого сумматора включен фазовращатель, управляющие входы фазовращателей каждого каскада объединены и подключены к выходу сумматора соответствующего блока управления, а другие входы фазовых детекторов всех блоков управления объединены и -подключены к выходу амплитудного детектора. На чертеже приведена электрическая структурная схема самонастраивающегося фильтра. Предложенный фильтр содержит последовательно соединенные частотноизбирательный блок 1, амплитудный детектор 2 и блоки управления 3, каждый из которых выполнен в виде генератора 4 поискового сигнала, подсоединенного- к соответствующим входам последовательно включенных фазового детектора 5 и сумматора 6, частотноизбирательный блок 1 выполнен в виде многоотводной линии задержки 7 и М-каскадного блока сложения 8, каждый из каскадов которого содержит - сумматоров 9, где т-номер каскада, п - число отводов многоотводной линии задерлски, при этом на одном из входов каждого сумматора 9 включен фазовращатель 10, управляющие входы фазовращателей 10 каждого каскада объединены и подключены к выходу сумматора 6 соответствующего блока управления 3, а другие входы фазовых детекторов 5 всех блоков управления 3 объединены и подключены к выходу амплитудного детектора 2. Предложенное устройство работает следующим образом. При наличии гармонического колебания в приходящем сигнале на входе самонастраивающегося фильтра между напряжениями с отводов линии задержки 7 имеются фазовые сдвиги, которые будут одинаковыми при равных задержках сигнала между фазируемыми парами в каждом каскаде блока сложения 8. Генераторы 4 поискового сигнала через сумматоры 6 воздействуют на все фазовращатели 10 данного каскада блока сложения 8, изменяя их фазы на некоторую величину. Изменение фазы суммируемых сигналов приводит к изменению амплитуды на выходе самонастраивающегося фильтра по закону где f/макс - уровень сигнала на выходе при настроенном фильтре; Аф)(г - разность фаз между напряжениями в /п-ом блоке управления 3; М - общее число каскадов блока сложения 8. Получаемая одноэкстремальная зависимость выходного напряжения от сдвига фаз по каждому блоку управления 3 облегчает построение схем компенсации ошибки в фазировании. Так при использовании взаимно независимых колебаний генератора 4 поискового сигнала, к примеру, колебаний разной частоты или не перекрывающихся по времени колебаний на выходе фазового детектора 5 каждого блока управления 3 получаем напряжение, величина и знак которого зависят от величины и знака рассогласования между положением фазовращателей 10, при котором происходит синфазное слол :ение гармонического сигнала, и положением их в текущий момент времени. Сигналы рассогласования от каждого блока управления 3 подаются на фазовращатели 10 для компенсации ошибки в фазировании сигнала. В предложенном самонастраивающемся фильтре для сигиала с любой частотой будет автоматически найдено такое положение фазовращателей 10, при котором все напряжгния, снятые с отводов линии задержки 7, сложатся синфазно. Это позволяет осуществить фильтрацию гармонических колебаний от шумов в полосе частот, значительно превосходящей полосу фильтра в установившемся режиме. Формула изобретения Самонастраивающийся фильтр, содержащий последовательно соединенные частотноизбирательный блок, амплитудный детектор и блоки управления, каждый из которых вынолнен в виде генератора поискового сигиала, подсоединенного к соответствующим входам последовательно включенных фазового детектора и сумматора, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы рабочих частот, частотноизбирательный блок выполнен в виде многоотводной линии задержки и М-каскадного блока сложения, каждый из каскадов которого содержит сумматоров, где т - 1-юмер каскада, - число отводов многоотводной линии задержки, при этом на одном из входов каждого сумматора включен фазовращатель, управляющие входы фазовращателей каждого каскада объединены и подлючены к выходу сумматора соответствующего блока управления, а другие входы фаовых детекторов всех блоков управления бъединены и подключены к выходу амплиудного детектора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 56

1. Фиикелыитейн М. И. Гребенчатые фильт-2. Красовскнй А. А. Динамика непрерывных

ры. М., Фнз-матиздат, 1969, § 7.1-7.2.самонастраивающихся систем. М., «Сов. ра556554

дио, 1963, с. 26-37 (прототип).

LtI L