Нелинейный цифровой фильтр Советский патент 1982 года по МПК H03H17/04 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при фильтрации результатов измерений физического параметра, заданных цифровым кодом.

Известен нелинейный цифровой фильтр содержащий последовательно соединенные блок сравнения, двусторонний ограничитель, сумматор и нерекурсивный фильтр, выход которого. подключен ко входу блока сравнения и другому входу сумматора СОНедостатком устройства является относительно низкая точность фильтрации при наличии пачек аномальных искажений измеряемого параметра.

Известен также нелинейный цифровой фильтр, содержащий последовательно соединенные блок сравнения, двухсторонний ограничитель, первый блок запрета, сумматор и первый нерекурсивный фильтр, выход которого подключен к другим входам блока сравнв.ния и сумматора, к третьему входу

которого через второй блок запрета подключен выход второго нерекурсивного фильтра С 2J.

Однако устройство характеризуется недостаточной точностью фильтрации при наличии пачек аномальных искажений измеряемого параметра.

Цель изобретения - повышение точности фильтрации.

fo Для достижений этой цели в нелинейном цифровом фильтре, содержащем последовательно соединенные блок cpaB-i нения, двухсторонний ограничитель, первый блок запрета, сумматор и перf5 вый нерекурсивный фильтр, выход ко: торого подключен к другим входам блока сравнения и сумматора, к третьему входу которого через второй блок запрета подключен выход второго нерекурсивного фильтра, первый выход двухстороннего ограничителя соединен со входом второго нерекурсивного фильтра, а второй выход - с управляющими входами блоков запрета. 3 . 9 На чертеже представлена структурная электрическая схема нерекурсивного цифрового фильтра. .Нерекурсивный цифровой фильтр содержит последовательно соединенные блок сравнения 1, двусторонний ограничитель 2, первый блок запрета 3 сумматор k и пе(эвый нерекурсивный фильтр 5 выход которого подключен к входу блока сравнения 1 и к второму входу сумматора , з также последова тельно соединенные второй нерекурсив ный фильтр 6, вход которого подключе к выходу двустороннего ограничителя 2, и второй блок запрета 7, выход ко торого подключен к третьему входу сумматора , при этом другой выход двухстороннего ограничителя 2 подключен к управляющим входам блоков запрета 3 и 7. Работает нелинейный,цифровой фильтр следующим образом. В установившемся режиме результаты измерений физического параметра через блок сравнения 1, двустором ний ограничитель 2, первый блок запрета 3 и сумматор k поступают в первый нерекурсивный фильтр 5, который работает как обычный усреднитель При поступлении очередного измерения первый из ранее поступивших стирается, что обеспечивает интервальную скользящую во времени оценку величин измеряемого параметра. При этрм отрицательная обратная связь от первого нерекурсивного фильтра 5 к блоку сравнения t компенсируется положительной обратной связью от первого нерекурсивного .фильтра 5 к сумматору, k, Одновременно с этим сигналы с выхода двустороннего ограничителя 2, представляющие собой оценки приращения измеряемого параметра относительно его среднего значения на каждом шаге измерения, поступают во вто рой нерекурсивный фильтр 6, работающий как обычный усреднитель. Таким образом, на выходе второго нерекурсивного фильтра 6 имеется интервальная скользящая оценка приращения величины измеряемого параметра относительно его среднего значения на каждом шаге измерения или оценка дифференциала измеряемого параметра, При этом второй блок запрета 7 закры При поступлении на вход нелинейного цифрового фильтра аномального йскаженного значения измеряемого параметра, сигнал на выходе блока сравнения 1 становится меньше нижнего или больше верхнего порога ограничения. Тогда сигнал с другого выхода двустороннего ограничителя 2 закрывает первый блок запрета 3 и открывает второй блок запрета 7. В результате сигнал, соответствующий аномальному искажению, с выхода блока сравнения 1 в сумматор f не поступает, а поскольку открывается второй блок запрета 7, то на вход сумматора k поступает сигнал из второго нерекурсивного фильтра 6, который суммируется со средним значением измеряемого параметра. Таким образом, аномальное искажение параметра при усреднении в первом нерекурсивном фильтре 5 заменяется суммой оценок сред него значения параметра и приращения параметра на каждый шаг измерения. Это повышает точность фильтрации, поскольку в прототипе аномальное искажение заменяется суммой оценки среднегр значения измеряемого параметра и значения верхнего или нижнего порогов ограничения двустороннего ограничителя. Формула изобретения Нелинейный цифровой фильтр, со- . держащий последовательно соединенные блок сравнения, двусторонний ограничитель, первый блок запрета, сумматор и первый нерекурсивный фильтр, выход которого подключен к другим входам блока сравнения и сумматора, к .третьему входу которого через второй блок запрета подключен выход второго нерекурсивного фильтра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фильтрации, первый выход двустороннего ограничителя соединен с входом второго нерекурсивного фильтра, а второй выход - с управляющими входами блоков запрета. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское сбидетельство СССР № , кл. Н 03 Н 7/28, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке W 2908257/09, кл. Н 03 Н 17/0, 1980, (прототип) .