Нелинейный цифровой фильтр

 

НЕЛИНЕЙНЫЙ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР по авт.св. 499647, о т л и ч а ;ю ад и и с я тем, что, с целью повышения точности фильтрации путем уменьшения пульсаций помехи на выходе сумматора, введены два ключа, два инвертора, блок задержки и побледовательно .соединенные детектор знака сигнала, элемент задержки и t элемент Н, к второму входу которого подключен выход детектора знака сигнала, а выход элемента И подключен черев первый инвертор к управляющему входу первого ключа и непосредственно к управляющему входу второго ключа, выход которого объединен с выходом первого ключа и подсоединен к третьему входу сумматора, первый вход которого объединен с входами детектора знака сигнала и блока задержки, выход которого подключен непосредственно к сигнальному входу первого ключа и через второй инвертор к сигнальному входу второго ключа. I

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

»»» »

РЕСПУБЛИК

ГОСЬДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ::

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»

-»

» - - .(:

/ (61) 499647 (21) 3483090/18-09

{22) 17.08.82 (.46) 30.11.83. Бюл. В 44 (72) Л.П..Котеико и А. П. Котенко (53 ) 621. 396. 6 (088. 8) 1 (54)(57) ИЕЛИНЕЙНЫИ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР по авт.св. Р 499647, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повиаения точности фильтрации путем уменьшения пульсаций помехи на выходе сумматора, введены два ключа, два инвертора, блок задержки и последовательно соединенные детектор знака сигнала, элемент задержки и:

„,SU„„10580 А элемент И, к второму входу которого подключен выход детектора знака сигнала, а выход элемента И подключен через первый инвертор к управляющему входу первого ключа и непосредственно к управляющему входу второго ключа, выход которого объединен с выходом первого ключа и подсоединен к третьему входу сумматора, первый вход которого объединен с входами детектора знака сигнала и блока задержки, -выход которого подключен непосредственно к сигнальному входу первого ключа и через

@торой инвертор к сигнальному входу второго ключа.

Ф (O

1058030

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

По основному авт.св. Р 499647 5 известен нелинейный цифровой фильтр, содержащий последовательно соединенные блок сравнения, первый вход которого является входом фильтра, двусторонний ограничитель, сумматор 10 и нерекурсивный фильтр, выход которого подключен к вторым входам сумматора и блока сравнения и является выходом фильтра.

Однако известный нелинейный циф- 15 ровой фильтр не обеспечивает высокой точности фильтрации из-за больших пульсаций помехи на выходе сумматора.

Цель изобретения — повышение точ20 ности фильтрации путем уменьшения помехи íа выходе сумматора.

Указанная цель достигается тем, что в нелинейный цифровой фильтр, содержащий последовательно соединенные блок сравнения, первый вход которого является входом фильтра, двусторонний ограничитель, сумматор и нерекурсивный фильтр, выход которого подключен к вторым входам сумматора и блока сравнения и является

30 выходом фильтра, введены два ключа, два инвертора, блок задержки и последовательно соединенные детектор знака сигнала, элемент задержки и элемент И, к второму входу которого подключен выход детектора знака сигнала, а выход элемента И подключен через первый инвертор к управляющему входу первого ключа и непосрецственно к управляющему входу 40 второго ключа, выход которого объединен с выходом первого ключа и подсоединен к третьему входу сумматора, первый вход которого объединен с входами детектора знака сигнала 45 и блока задержки, выход которого подключен непосредственно к сигнальному входу первого ключа и через второй инвертор к сигнальному входу второго ключа. 50

На чертеже представлена структурная электрическая схема нелинейного цифрового фильтра.

Нелинейный цифровой фильтр содержит блок 1 сравнения, двусторонний ограничитель 2, сумматор 3, нерекурсивный фильтр 4, детектор 5 знака сигнала, блок 6 задержки, элемент

И 7, элемент 8 задержки, первый инвертор 9, первый ключ 10, второй ключ 11, второй инвертор 12. Я

Устройство работает следующим образом.

В установившемся режиме сигналы результатов измерений через блок 1 сравнения, двусторонний ограничитель 65

2 и сумматор 3 поступают в нерекур= сивный фильтр 4, на выходе которого образуется "скользящая" во времени интервальная оценка измеряемого параметра, полученная на конец интервала сглаживания. При этом отрицательная обратная связь от нерекурсивного фильтра 4 к блоку 1 сравнения компенсируется положительной обратной связью от нерекурсивного фильтра 4 к второму входу сумматора 3.

При появлении аномальных искажений измеряемого параметра двусторонний ограничитель 2 ограничивает их сверху и снизу, что уменьшает влияние аномальных ошибок измерений на оценку величины измеряемого параметра.

Одновременно с этим центрированный случайный сигнал с выхода двустороннего ограничителя 2 поступает в детектор 5 знака сигнала. Элемент 8 задержки хранит данные о знаке предыдущего сигнала, поэтому на второй вход элемента И 7 поступают данные о знаке пришедшего сигнала с выхода детектора 5 знака сигнала, а на первый вход элемента И 7 — данные о знаке предыдущего сигнала, которые поступают -с выхода элемента 8 задержки.

В первом случае при несовпадении данных о знаках пришедшего сигнала и предыдущего элемент П 7 выдает низкий (запрещающий) потенциал на управляющие входы к .ючей 10 и 11, причем на управляющии вход первого ключа 10 — через первый инвертор 9, а на управляющий вход второго ключа

11 — непосредственно. В результате этого ключ 10 открывается, а второй ключ 11 закрывается, и с блока 6 задержки центрированный случайный сигнал, задержанный на один такт (предыдущий), поступает на третий вход сумматора 3 . В сумматоре 3 происходит суммирование центрированного случайного сигнала, поступившего с выхода двустороннего ограничителя 2 на первый вход опенки измерения., вычисленной на конец интервала сглаживания (второй вход сумматора 3), и центрированного случайного сигнала от предыдущего измере" ния, который имеет противоположный знак по сравнению с поступившим сигналом на первый вход сумматора 3.

Во втором случае при совпадении данных о знаках пришедшего сигнала и предыдук,его элемент И 7 выдает положительный потенциал, который через первый инвертор 9 закрывает первый ключ 10 и открывает второй ключ 11. В результате этого с выхо-. да блока б задержки предыдущий центрированнь:й случайный сигнал через второй инвертор 12 и открытый второй ключ 11 поступает на третий вход сумматора 3. В сумматоре 3 происхо1058030

1

Составитель Г. Лерантович

Редактор С.Квятковская Техред A.Бабинец Корректор A.Лзятко

Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9592/55

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 дит суммирование центрированного случайного сигнала, поступившего с выхода двустороннего ограничителя 2 на первый вход оценки измерения, вычисленной на конец интервала сглаживания (второй вход сумматора 3), и инвертированного предыдущего центрированного случайного сигнала, поступившего на третий вход сумматора 3.

Затем данные о знаке пришедшего сигнала запоминаются в элементе 8 задержки, а блок б задержки запоминает пришедшИК с выхода двустороннего ограничителя 2 центрированный случайный сигнал.

Итак, в обоих случаях в сумматоре

3 прсисходит уменьшение пульсаций помехи.

Таким образом, в предлагаемом нелинейном цифровом фильтре повышается точность фильтрации за счет умень шения пульсаций помехи на выходе сумматора 3.