Нелинейный цифровой фильтр Советский патент 1981 года по МПК H03H17/04 

1

Изобретение относится к измерительной радиотехнике и может быть использовано при фильтрации физического параметра, задаваемого цифровым ко- , дом.

По основному авт. св. 499647 известен нелинейный цифровой фильтр, содержаидий последовательно соединенные блок сравнения, двусторонний ог- JQ раничитель, сумматор и нерекурсивный фильтр, выход которого подключен ко вторым входом блока сравнения и сумматора til .

Недостатком устройства является 15 его относительно низкая точность измерений, обусловленная постоянством верхнего и нижнего уровней двустороннего ограничителя. Например, в случае когда дисперсия потока измере- 20 кий повышается (что характерно для систем измерений дальности при увеличении ее среднего значения, результаты отдельных измерений могут выходить за верхнюю и нижнюю границы дву- 25 стороннего ограничителя.

Целью изобретения является повышение точности фильтрации.

Для этого в нелинейном цифровом фильтре, содержащем последовательно

соединенные блок сравнения, двустороннай ограничитель, сумматор и нерекурсивный фильтр, выход которого подключен ко вторым входам блока сравнения и сумматора, между выходом нерекурсивного фильтра и управляющим входом двустороннего ограничителя включены последовательно генератор сигналов и дополнительный блок сравнения, между вторым входом которого и выходом двустороннего ограничителя включен квадратор.

На чертеже представлена структурная электрическая схема нелинейного .цифрового фильтра.

Устройство содержит последовательно соединенные блок сравнения 1,двусторонний ограничитель 2, сумматор 3, нерекурсивный фильтр 4, генератор . сигналов 5 и дополнительный блок сравнения б, выход которого подключен к управляющему входу двустороннего ограничителя 2, а также квадратор 7, вход которого подключен к выходу двустороннего ограничителя ,2, а выход - ко второму вхоМУ блока сравнения 6.

Работает устройство следующим образом.

В установившемся режиме сигналы результатов измерений через блок сравнения 1, ограничитель 2 и сумматор 3 поступают в нерекурсивный фильтр 4/ на выходе которого образуется скользящая интегральная оценка среднего значения измеряемого параметра. При этом отрицательная обратная связь от фильтра 4 к блоку сравнения, 1 компенсируется положительной обратной связью от фильтра 4 к суммаiTopy 3. При появлении аномальных ис|кажений измеряемого параметра ограничитель 2 ограничивает их сверху и снизу. Одновременно с зтим в квадраторе 7 происходит оценка дисперсии результатов измерений с учетом исключений аномальных ошибок. Среднее значение измеряемого параметра фильтра 4 поступает в генератор сигналов 5, который вырабатывает априорно известную величину дисперсии измерений в зависимости от величины измеряемого параметра (например, дисперсия измерения дальности существенно зависит от величины дальности).

Сигналы с выхода квадратора 7 и генератора сигналов 5 сравниваются в блоке сравнения 6. Результат сравнения подается на управляющий вход 1 ограничителя 2 для регулировки порогов ограничений.

Если сигнал с выхода генератора сигналов 5 превышает сигнал с выхода квадратора 7, то абсолютные значения верхнего и нижнего порогов ограничений увеличиваются, а в противном случае уменьшаются.

Таким образом, обеспечивается адаптация порогов двустороннего ограничителя к переменной точности измерений, обусловленной измерениями величины измеряемого параметра.

Формула изобретения

Нелинейный цифровой фильтр по авт. св. № 499647, о тл и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности фильтрации,между выходом нерекурсивного фильтра и управляющим .входом двустороннего ограничителя включены- последовательно генератор сигналов и дополнительный блок сравнения, между вторым входом которого и выходом двустороннего ограничителя включен квадратор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 499647, кл. Н 03 Н 7/28, 1976 (прототип).