Патент ссср 157392

 

УСТРОЙСТВО С САМООПТИМИЗИРУНЗЩИМИСЯ ПАРАМЕТРАМИ

Известные устройства с самооптимизирующимися параметрами для обнаружения сигнала в сигнальной последовательности, искаженной шумом, содержат фильтрующее устройство, выход которого через усилительпреобразователь подключен к пороговому обнаружителю и входу экстремального регулятора. Регулятор вычисляет и устанавливает оптимальное значение порогового уровня обнаружителя.

Предложенное устройство для регулирования параметров фильтрующего устройства отличается тем, что в нем установлен второй экстремальный регулятор, вход которого подключен к выходу экстремального регулятора оптимального порогового уровня, а его выход — к набору регулируемых аттенюаторов узкополосных фильтров. Такое устройство поддерживает максимальные значения отношения сигнала к шуму и измеряет уровень сигнала и шума на участках полосы пропускания.

На чертеже изобра>кена блок-схема описываемого устройства. На входной зажим 1 рсгулируемого объекта I (фильтра с регулируемыми параметрами) поступает сигнальная последовательность, искаженная шумом. Нерегулируемая часть фильтра состоит из набора узкополосных фильтров 2 и гребенчатого фильтра 8, настроенного на период следования сигнала.

Регулируемая часть фильтра состоит из набора регулируемых аттенюаторов 4 весовых коэффициентов, с помощью которых на отдельных участках полосы пропускания фильтра можно резко менять с1 ммарный % ровень сигнала и шума. Фильтр подключен к усилителю-преобразователю 5, выход которого подсоединен к пороговому обнаружителю 6 решающего устройства, и экстремальному регулятсру П оптимального порогового уровня оонаружцтеля.

Так как каждому значению основной регулируемой координаты — величине отношения сигнала к шуму — — на выходе преобразователя соответствует одно значение оптимального порогового уровня обнаружителя, то оценивать качество регулирования параметров фильтра можно по величине сигнала на зажнме 7, выходе экстремального регулятора.

Вычисляют и устанавливают оптимальное значение порогового уровня на основании сравнения заданной и измеренной текущей вероятности появления сигнала на выходе порогового устройства. Так как вероятность обнаружения и величина порогового уровня решающего устройства связаны экстремальной зависимостью с неявно выраженным максимумом, то для обеспечения высокой точности установки порогового уровня i:åîá.;îäèìî ввести два дополнительных порогогых уровня.

Регуляторы III u IV регулируют дополнительные пороговые уровни. Причем, установившееся значение порогового уровня на зажиме 8 меньше, а на зажиме 9 больше оптимального значения основного порогового уровня.

Оба регулятора 1П и 11 идентичны, поэтому

М 157392 о рассмотрим работу одного из них, например

I1I. В устройстье памяти 10 в виде напряжения постоянного тока зало>кена априорная вероятность пояВления сигнала В с!!Гнс!лы!Он последовательности. Сигнал с блока 6 поступает на допол|гителы!ое пороговое устройство

ll (11 ) и с него на устройство 12 (12 ), Вычисляющее текущуlo вероятность обнаружения сигнала прп текущем значении порогового уровня. Устройства 10 и 12 (12 ) подсоединены к сравнивающему усгройству 18 (18 ), которое подключено к устройству 14 установления вспомогательного порогового уровня, увеличивающему или умепьша!ощему величину вспомогательного порогового уровня в зависимости от величины и зн",êà разностного сигнала с устройства 18 (18 ).

Выход устройства 14 (14 ) через управляемый от синхронизатора 16 шага !!Opornl!o! уровня ключ 16 (16 ) по,!!<л очен к за>киму с> сумматора 17, ко второму за>киму 9 которого подключен выход регулятора 1V. С него подают сигнал, пропорциона lbllblII текущему значению второго вспомогательного Ilopol вого уровня.

Выход сумматора через делитель 10 подключен к основному пороговому устройству и ко входу второго экстремал!и!ого регулятора V. Сигнал после делителя пропорционален текущему (или оптимальному) значению основного порогового уровня устройства. В регуляторе V этот сигнал поступает па логическое устройстго 19 разрешения поиска с|птимальных весовых коэффициентов, которое разрешает начинать работу регулятора V только после того, как закончились переходные процессы в регуляторе П, т. е. в обнару>кителе установлен оптимальный пороговый уровень с учетом входного отношения сигнала и шума и начального поло>кения весовых коэффициентов.

Когда переходной процесс в регуляторе 11 закончен, устройство 19 запускает синхронизатор 20 экстремального регулятора V и одновременно подает сигнал с выхода регулятора 11 на коммутатор-распределитель 21, поочередно подключающий в соответствии с командами синхронизатора 20 вычислители 22 градиента изменения порогового уровня к соответствующемуу аттенюатору.

Все вычислители работают идентично, поэтому рассмотрим для примера работу одного. После запуска. синхронизатора первый аттенюатор изменяется на величину пробного шага (одинакового для всех аттешоаторов) .

При этом все коэффициенты, кроме изменяемого, сохраняют свои текущие значения. Величине пробного шага соответствует некоторое приращение величины основного порогового уровня на за>киме 7, которое запоминается В i строистВР пал!1!ти в том >ке Вычислит!.ле (H3 чертеже пе по|сазано). После того, как приращение измерено, аттенюатор возвращается в исходнос положение, пробный шаг дела!от вторым вычислителем и т. д.

Ко! да градиенты изменения величины основного оптимального порогового уровня Вычислены по всем аттешоаторам, cFIF!> poFI; тор подает команду на рабочий шаг, при котором каждый вычислитель дает соответствующему аттешоатору приращение, пропорциональное только что измеренному градиенту.

После изменения величины аттенюаторов, экстремальный регулятор 11 снова производит вычисление и установку нового значения or>тимального порогового уровня.

Таким образом, введение второго экстремального регулятора и представление входного фильтра в виде набора узкополосных с)>ильтров, снабженных регулируемыми аттешоатграми, позволяет в условиях изменяющихся во времени характеристик суммы сигнала и шума на вхсде устройства не только поддерживать на выходе фильтра максимальное отношение сигнала к шуму, но и оптимизировать верон r |ость обнаружения сигнала

|!а вь хо !с порогового устройства.

Предмет изобретения

УсIpoFIcòâo с самооптимизирующимися параметрами, содержащее регулируемый объект, Выход которого через усилитель-преобразователь подключен к пороговому обнару>ките,llo и выходу экстремального регулятора оптимального порогового уровня, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью поддержания максимального значения отношения сигнала к шуму па выходе устройства и изменения уровней сип|ала и шума на дискретных участках по, осы пропускания устройства, в нем установrIcH второй экстремальный регулятор, вход которого подключен к выходу экстремального регулятора оптимального порогового уровня, а его выход — к набору узкополосных фильтров, снаб>кенных регулируемыми атте-!

|юаторами. о 157392

Составитель Г. Чуйко

Техред А. А. Камышникова Корректор T. В. Муллина

Редактор Л. Герасимов

Типография, пр. Сапунова, 2.

Поди. к печ !8/XI — 63 г. Формат оум. 60 X 90 !а Объем 0,35 изд. л.

Заказ 2373/4 Тираж 12 5 Цена 4 коп.

ЦЕТИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4