Адаптивный рекурсивный фильтр Советский патент 1981 года по МПК H03H21/00 

I

Изобретение огнс сится к электросвязи и может быть использовано для коррекции сигналов, перецаваемых по каналам связи.с амплитуано частотными и фазочастотными искажениями.

Известен ацаптивный рекурсивный фильтр, содержащий каскацно включенные айаптивный линейный трансверсальный фильтр и нелинейный рекурсивный фильтр, содержащий линию задержки аля регенерированных сигналов данных, регуляторы усиления цепи обратной связи и устройство адаптивного управления l.

Однако такой ацаптивный фильтр предназначен для коррекции только дискретных данных в условиях высокой помехозащищенности принимаемого сигнала. Если же помехозащищенность сигнала низка, то возникающие в процессе регенерации ошибки благодаря квантованной обратной связи приводят к существенному снижению точности коррекции в канале путем линейной обработки сигнала в рекурсивном фильтре.

, Цель изобретения - повышение точности.

Для достижения этой цели в адаптивном рекурсивном фильтре, содержащем два фильтра, кажаый из которых состоит из многоотводной линии задержки, каждый отвод которой подключен к соответствующему входу весового сумматора и ко входу соответствующего блока определения веса, выход которого подключен к соответствующему управляющему входу весового сумматора, при этом выход весового сумматора первого фильтра соединен со входом весового сумматора второго фильтра, управляющие входы блоков определения веса второго фильтра подключены к выходу решающего блока через последовательно соединенные вычитатель другой вкоя которого объединен с другим , входом решающего блока, и аттенюатор, выход которого через инвертор соединен с управляющими входами блоков определения веса первого фильтра, включен входной весовой сумматор, выход кото- 3813705 рого соединен со входом многоотвоаной линии задержки первого фильтра, другие вхоцы с соогвегствующими отводами ,1ногоотводной пинии задержки первого фильтра, а управляющие входы - с выходами соответствующих блоков определения веса второго фильтра, при этом вход решающего блока подключен к выходу весового сумматора первого филЬтра, а во втором фильтре выход весового сумматора соединен со входом многоотводной линии задержки. На чертеже представлена структурная электрическая схема адаптивного рекурсивного фильтра. Устройство содержит входной весовой сумматор 1 с регуляторами 2 усиления, первый фильтр, состоящий из многоотводной линии 3 задержки со звеньями, весового сумматора 4 с регуляторами 5 усиления и блоков 6 определения веса, включающих в себя перемножитель 7 и накопитель 8, второй фильтр, состоящий из многоотводной линии 9 задержки со звеньями, весового сумматора Юс регулято- 35 рами 11 усиления и блоков 12 определения веса, включающих в себя перемно- житель 13 и накопитель 14, вычитатель 15, решающий блок 16, аттенюатор 17 и инвертор 18. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал , подлежащий фильтрации (коррекции), поступает на входной сумматор 1 и далее на линию 3 задержки с отводами. На второй вход этого сумматора 1 через регуляторы 2 усиления поступают сигналы обратной связи )(i- 5т) с отводов этой же линии 3 задержки. Кроме того, с каждого отвода линии 3 задержки сигналы Х() через регуляторы 5 усиления поступают на весовой сумматор 4, с выхода которого откорректированный сигнал поступает на решающий блок 16, вычитатель 15 и на вход весового сумматора 10. С выхода решающего блока 16 оценка принимаемого сигнала 5(i)aпоступает на второй вход вычитателя 15. На входе вычитателя 15 вырабатывается сигнал ошибки ё (i) , который используется для формирования сигналов на подстройку регуляторов 5 и 11 усиления. Для формирования сигналов подстройки ошибка (i) ослабляется в аттенюаторе 17 в I(A раз, инвертируется и умножается на сигналы с соответствующих отводов линии задержки, а результаты пе (1 ле 5 ро ве О гд ки ос и вт X ля лы 1 ра 2 с гд ци с з н п множения поступают в накопитель В ) и далее на регуляторы 5 (11) усия. егулировка коэффициентов регулято5 усиления осуществляется в сооттвии с формулой ()(-J(}(T), f3(,pg(i) - значение коэффициента усиления с -ого отвода линии 3 задержки на ( 7 +1) -ом и -) -ом ша га х подстройК1 ; X(l-8T) сигнал с I -ого отвода линии 3 задержки; g(i)(-i)B(,(-f)g(,i)(, - ошибка коррекции на В -ом шаге подстройки;Т - тактовый интервал; - скалярный множитель, определяющий скорость адаптации. Для формирования сиг-налов подстройрегулятора 11 усиления ошибка €(i) абляется в аттенюаторе 17 в раз оступает на перемножители 13, на рые входы которых приходят сигналы -ET) С соответствующих выходов регуоров 11 усиления. С выходов первмножителей 13 сигнауправления поступают на накопители и далее к соответствующим регулято2 усиления. Регулировка коэффициента регуляторов силения происходит в соответствии ормулой cL()d;,g(.-)(i)v(i-eTj, cL (.f-t) ,oLp(i) -значение коэффинта усиления регуляторов 2 усиления & -го отвода линии 9 задержки; у(-ет; Д 1:1бь Х-.5(.--ет) +ЙС..Х ВЫИ | ddL д50-К.Т)бых S- -го отвода линии сигнал с выхода ержки 9, равный частной производот выходного сигнала SV еменной oLg .

Предлагаемый адаптивный линейный рекурсивный фильтр обладает существенными преимуществами перец нелинейными фильтрами, так как обеспечивает повышение точности фильтрации коррекции независимо от уровня помех в канале, что позволяет снизить вероятность при приеме дискретных сигналов более чем на порядок. Кроме того, данный фипьтр после предварительного этапа тренировки может быть использован цля фильтрации дискретно-аналоговых сигналов.

Формула изобретения

Адаптивный рекурсивный фильтр, содержащий два фильтра, каждый из которых состоит из многоотводной линии задержки, каждый отвод которой подключен к соответствующему входу весового сумматора и ко входу соответствующего блока определения веса, выход которого подключен к соответствующему управляющему входу весового сумматора, при это выхоц весового сумматора первого фильтра соединен со входом весового сумматора второго фильтра, управляющие входы блоков определения веса второго фильтра

подключены к выходу рея1ающего блока через последовательно соединенные вычита- тель, другой вход которого объединен с другим входом решающего блока, и аттенюатор, выход которого через инвертор соединен с управляющими входами блоков определения веса первого фильтра, отличающийся тем, что с целью повышения точности, включен входной ве-

совой сумматор, выход которого соединен со входом многоотводной линии задержки первого фильтра, другие входы - с соответствующими отводами многоотводной линии задержки первого фильтра, а управляющие входы - с выходами соответствующих блоков определения веса второго фильтра, при этом вход решающего блока подключен к выходу весового сумматора первого фильтра, а во втором фильтре вы-

ход весового сумматора соединен со вхр- цом многоотводной линии задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе i-P.Monson. Fe9dltoick Ec ua ization fotFaa-inc Dispersive Channee5,,,3EEE TrotnSaction on in orvrvc3rtiovi Ttieorii, 1971, nfi, p. 5g-6i,f-;q;.4.