Адаптивный нелинейный фильтр Советский патент 1978 года по МПК H03H7/18 

(54) АДАПТИВНЫЙ НЕЛИНЕЙНЫЙ ФИЛЬТР

Изобрегение огносигся к радиогехни- . ке.

Иэвесген негганейный фипьгр, содержапшй регис из бистабипьных элементов, включенных в соогвегствии с определявмоя послвдоватепьностыо сигналов, norttческую схему определения, состотцую из компараторов, детекторов и погических элементов

Это устройство не позволяет получить достаточной надежности обнаружения сигнапов.

Наиболее близким по технической cyij ности к предлагаемому является адаптв ный нелинейный фильтр, ишсанный в ocH(X& ном авт. св. № 5441О2 в содержавши , дифферешшрукхцую цепь, первый пороговый элемент, сигнальный вход которого является вхоаом всего устройства, . второй порсоовый элемент, управпякшшй вход которсно подключен к блЕнсу фсфмирования запрещаюпшх напряженнй, элемент И, выход которсн о является вых(щом уст ройства, третий порсновый элемент, вход которого соединен с сигнальными входами

первого и второго пороговых элеменгов, а выход - с первым входом эпемента И, управляемый детектор, подключенный вхо дамя к входу и выходу устройства, а выходомкблоку формирования запрещающих напряжений, выходы которого ссюдинены с входами управления первого и третьего пороговых элементов, -а второй вход через триггер - к выходу второго и тертьего порогошдх элементов, причем выход устройства подключен к входу дифференцирующей цепи, а Шз1ход первого порогового элемента через кипп-реле - к третьему входу блока формирования запрещающих напряжений 12.

Цель изобретения - уменьшение вероят иости пропуска сигнала.,

Поставленная цепь достигается тем,что в адаптивный нелинейный фильтр, содержащий кипп-реле, дифференцирующую цепь, первый пороговый элемент, сигнальный вход которого является входом всего устройства, второй пороговый элемент, управляющий вход которого подключен к блоку формирования запрещающих напряжений. 361 элемент И.выходкоторогоявляется выходом устройства, третий пороговый элемент, вход которого соединен с сигнальными входами первого и второго пороговых элементов а вь ход- с первым входом элемента И, управляемый детектор, подкшрченный входами к входу и выходу устройства, а выходом к бпоку формирования запрещающих напря жений, выходы которого соединены с входами управления первого и третьего пороговых элементов, а второй вход через триггер-к выходу второго и третьего поротовых эпементов, причем выход устройства подключен к входу дифференцирук щей цепи, а выход первого порогового элемента через кипп-реле - к третьему входу блока формирования запрещающих напряжений, введены дополнительный тркг гер, управляемый генератор пилообразнога напряжения, двухвходовый пороговый элемент, нормализатор длигельности, ключ и детектор, причем выход ключа через детектор соединен с одним из входов двухвходового порогового элемента, выход которого соединен с одним входом дополнительного триггера, один выход которого подключен через управляемый генератор пилообразного напряжения ко второму вкоау двухвходового порогового элемента, агорой выход дополнительного триггера соединен с одним из входов логического элемента И, второй вход которого соединен с входом основного триггера, при этом соответствующие входы ключа соеди нены с входом устройства непосредствен НО, а с его выходом- через нормализатор длительности. На чертеже приведена структурная эпектряческая схема фильтра, Фильгр содержит пороговый элемент 1, кипп-реле 2, блок 3 формирования запрещающих напряжений, пороговый элемент 4, триггер 5, управляемый генератор 6 пилообразного напряжения, двухвходовый пороговый элемент 7, элемент ЙГ 8, триггер 9, пороговый элемент 10, управляемый детектор 11, дифференцирую щую цепь 12, нормализатор по дпигеп гносги 13, кпкп 14,. детектор 15, ВходвсА сигнал подан на вход 16, Bbt ходной снимается с выхода 17. устройство работает спедужяцим обр«н зом. В исходном состмнии пороговый эяв мент 1 исходным состоянием квпп-реле 2 через блок 3 обеспечивает запрет на срабатыванне пороговому элементу 4. При превышении положительным выбросом рабочего порма пор1Я овый элемент 1 вы рабатывает сигнал, посупакнпий на вход кяш -реле 2, кого{я 1й воздействует на блок Зтак, что в теченне определенного промежуткаВремени на входе управления порогового элемента 4 поддерживаегся рабочий порог. В момент, когда .положительный выброс станет меньше рабочего порога,ч10роговый элемент 4 через греггер 5 запуокаег управляемый генератор бУ одновременно триггер 5 открывает по второму входу элемент И 8. Всхэвращаясь в исходное состояние, кнпп-реле 2 обеспечивает запрет на срабатывание пороговому элементу 4 до момента, пока вновь не выработается сигнал с выхода порогового элемента 1. В исходном состоянии триггер 9через блок 3 обеспечивает запрет на срабатывание пороговому элементу 1О. После срабатывания порогового элемента 4 .происходит опрокидывание триггера 9, который воздействует на блок 3 так, что на входе управления порогового элемента 10устанавливается рабочий hopor. Таким образом, разрешение на сравнение отрицательного выброса с рабочим порогом порогового эпемента . 10 вводиРся лищь при. условии срабатывания порогового элемента 4 после элемента 1, причем, если йно произошло в течение определенного промежутка времени, определяемого кипп-реле 2. В момент принижения отрицательным в 1бросом рабочего порога сигнал с выхода порогового элемента 10 открывает по -первому входу элемент И 8, и через время, равное длительности сигнала на выходе пороговсяо элемента 10, возвращает в исходное состояние триггер 9, который через формирования 3 обеспечивает запрет на срабатывание третьему пороговому элементу 10. Если момент сравнения отрицательного выброса с рабочим порогом порогового элемента 10 совпадает по времени с существованием сигнала на втором вхоп де эпемента И 8, то на выходе элемента И 8 формируется импульсный сигнал. Этот сигнал через дифферевцнрующую цепь 12 воздействует на триггер 5, вDQвращая его в исходное состояние. Триггер 5, еоздейсгвуя на генератор 6, обрывает генерацию сигнала. Тем самым элемент И 8 по второму входу становится закрытым. Кроме того, сигнал с выхода элеман- та И 8, воздействуя на управляемый детвгтор 11, отключает его на , рав ное длительности этого сигналаУ Та вьнходе детектора 11 формируется среднее значение помехи (шума) за пе|Ж10д, равный или кратный периоду повторения сигнала. Это постоянное напряжение поступаег на бпок 3. Суммируя с опредепёй-, ными весами напряжения с выходов киппрепе 2., триггера 9 и дегекгора 11, бпок 3 вырабатывает опорные напряжения дпя каждого порогового элемента 1, 4 и Ю в зависимости от характера помехи (шума) и соотношения сигнапа и помехи. Воздействуя на кпюч 14 через нормализатор по длительности 13, сигнал с выхда элемента И 8 подкшочает детектор 15 к входной клемме устройства на время, равное длительности нормализованного сетйала. На выходе детектора 15 формируется постоянное напряжение, пропорциональное только мощности того сигнала, который соответствует определенной (описанной выше) логике, так как разрешение на работу детектору 15 обеспечивается толысо Б течение времени существования сигналов, прошедшего квазиоптимальную селекииюм Постоянное напряж&йие с вьиода детектора 15, воздействуя на первой вход двухвходового порогового элемента 7, изменяет порог его срабатывания, тем самым увеличивая или. уменьшая длительность сгроб, определявмую управляемым генератором 6. Таким образом, сравнивая напряжение с выхода управляемого генератора 6 с задаваемым детектором 15 порогом срабатывания, двухвходовый пороговый элемент 7 через триггер 5 регулирует временной стрсй на BropcHvi входе элемента И 8.

Такое выпопнение устройства позволит снизить вероятность пропуска прк вьщеявнии периодических сигналов с переменной

длительностью на фоне низкочастотных помех при малом отношении сигнал/помежа.,. .

Формула изобретения

Адаптивный нелинейный фильтр по авт. св. J 5441О2, отличающ1 йся тем, что, с целью уменьшения вероятноога пропуска сигнала, в введены дополнительный триггер, управляемый генератор пилообразного напряжения, двухвходовый пороговый элемент, нормализатор длитeльнocти JKпк)Ч и детектор, причем выход ключа через детектор соединен с одним из входов двухвходового порсяов го элемента, выход котормго соединен с Мз1ходом дифференцирующей цепи я с одним входом дополнительного триггера, один выход которого подключен через управляемый генератор пилообразного напряжения ко второму;входу авухвходово- го порсягового элемента, вторсЛ выход дополнительного триггера соединен с одним из входов логического элемента И, второй вход которого соединен с входом основного триггера при этом соответствующие входы ключа соединены с входом устрсйства неносредственно, а с его выходом - через нормализатор дпительнооти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

№ 544102, кл. Н 03 Н 7/О8, 26.О4.74

61G7O5