Программируемый дискретный согласованный фильтр

 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Фильтр содержит блок 1 дискретизации, N - отводную дискретную линию задержки (ДЛЗ) 5, синхронизатор 8, блок 9 памяти, 2 N -отводную опорную ДЛЗ 10, генератор 11 тактовых импульсов, умножители 12. 1...12. 2 N и сумматор 13. Для достижения цели введены элемент задержки 2, блок 3 суммирования, два амплитудных квантователя 4.1 и 4.2, блок 6 вычитания и дополнительная N -отводная ДЛЗ 7. Если на вход фильтра поступает сигнал, представляющий собой суперпозицию двух одинаковых по форме и отличающихся по уровню сигналов, сдвинутых относительно друг друга по времени, сильный сигнал является помехой для слабого и искажает соответственно последнему совокупность значений U<SB POS="POST">I</SB>(N) . При этом эта совокупность обладает достаточной устойчивостью даже при значительном перекрытии сигналов во времени и существенном отличии уровней сигналов. При перекрытии сигналов не более чем на четверть их длительности в среднем остается неизменным около 90% значений U<SB POS="POST">I</SB>(N) , а при перекрытии до половины длительности сигнала сохранность составляет 75%. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 20 А1 (5D 4 Н 03 Н 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4222812/24-09 (22) 06.04 ° 87 (46) 07.09.89. Бюл. М - 33 (71) Рязанский радиотехнический институт (72) В.В. Авдеев, А.Е. Родюков и И.Ю. Садомский (53) 621.372.544(088.8) (56) Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. — М.: Радио и связь, 1985, с. 369, рис. 22.9. (54) ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ДИСКРЕТНЫЙ СОГЛАСОВАННЫЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости. Фильтр содержит блок 1 дискретизации, N-отводную дискретную линию задержки (ДЛЗ) 5, синхронизатор 8, блок 9 памяти, 2N-отводную опорную ДЛЗ 10, генератор 11 тактовых импульсов, умножители 12. 1...

12.2N и сумматор 13. Для достижения цели введены элемент задержки 2,блок

3 суммирования, два амплитудных квантователя 4. 1 и 4.2, блок 6 вычитания и дополнительная N-отводная ДЛЗ 7.

Если на вход фильтра поступает сигнал, представляющий собой суперпозицию двух одинаковых по форме и отличающихся по уровню сигналов, сдвинутых относительно друг друга по времени, сильный сигнал является помехой для слабого и искажает соответственно последнему совокупность значений U;(n). При этом эта совокупность обладает достаточной устойчивостью даже при значительном перекрытии сигналов во времени и существенном отличии уровней сигналов. При перекрытии сигналов не более чем на четверть их длительности в среднем остается неизменным около 90% значений U;(n), а при перекрытии до половины длительности сигнала сохранность составляет 75%. 2 ил.

Ч

А (m) = Sgn j X о„(m) +Xîï (ш-1 )), " „() =Sgn(Xол (ш) Х.„(ш 1)3.

По команде с синхронизатора 8 опредепенная аыборяа (Н; обеемом 2Н поступает из блока памяти 9 в 2N-от-. водную опорную дискретную линию за- . держки. С отводов этой линии значения

35 Ч подаются на первые входы соответствующих iw умножителей 12. i. !

Сумматор 13 при поступлении с блока 1 дискретизации каждого очередного

40 отсчета входного воздействия X(n) вычисляет текущую сумму произведений в виде и

S(n)=XU; (n) V.. (5) 3 150652

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в радиоприемных устройствах, Цель изобретения - повышение по5 мехоустойчивости.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема программируемого дискретного согласованного фильтра; на фиг. 2 — зависимость отношения пи- 10 ка отклика на слабый сигнал к максимальному бокоВому лепестку от длины сигнала.

Программируемый дискретный согла сованный фильтр содержит блок 1 дискретизации, элемент 2 задержки, блок

3 суммирования, первый и второй амплитудные квантователи 4. 1 и 4. 2, Nотводную дискретную линию 5 задержки, блок 6 вычитания, дополнительную Nотводную дискретную линию 7 задержки, синхронизатор 8, блок 9 памяти, 2Nотводную опорную дискретную линию 10 задержки, генератор 11 тактовых импульсов, умножители 12. 1... 12. 2N и сумматор 13.

Программируеьий дискретный согласованный фильтр работает следующим образом.

Отсчеты входного сигнала 1 Х(и)), следующие с интервалом, равным периоду следования тактовых импульсов, с блока 1 дискретизации поступают на логический преобразователь, содержащий элемент 2 задержки, блоки суммирования 3 и вычитания 6 и два амплитудных квантователя 4. 1 и 4.2.

Для каждой пары соседних отсчетов

X(n) и X(n-1) первый амплитудный квантователь 4. 1 формирует отклик в виде

А,(и) = Sgn(X(n)+X(n-1), (1) а второй амплитудный квантователь

4.20 4

Таким образом при поступлении. с блока 1 дискретизации очередного отсчета X(n) с N отводов дискретной линии 5 задержки снимаются соответственно значения А, (n), А, (n-2),..., А, (n-2(N-1)), а с N отводов дополнительной дискретной линии 7 задержкиэ нач ения А (и), Az (n-2), . ° ., А2 (и-2(N-1)j . Следовательно,при этом на вторые входы -х умножителей 12 по1 ступают соответственно величины

А, (и-(1.-1)) при нечетных

U, (n)

А (n-(i-2)) .при четных (3) где i = 1 2,..., 2N.

В блок 9 памяти записываются выборки I V;), вычисленные для различных опорных сигналов f Х,„(и)) по правилу

A $2N-(i-1)) для нечетных i;

1оп

А „$2N-(i-2)) для четных (4) где i = 1, 2, ..., 2N, и = 1,2,..., 2N.

А (n)=Sgn(X(n)-X(n-1), 2 где

1, при Z>0

Sgn Z = О, при 2=0, 1, при Е(0, (2) Квантованные отсчеты А < (n) и А2 (и) с выходов амплитудных квантователей

4. 1 и 4.2 поступают соответственно на входы N-отводных дискретных линий 5 и 7 задержки, отводы с которых сделаны так, что задержка между соседними отводами в каждой линии равна двум периодам следования тактовых импульсов.

В частном случае, когда входное воздействие представляет собой одиночный сложный сигнал, совпадающий по форме с опорным сигналом, предлагаемый фильтр согласован с входным

50 воздействием и его отклик в момент поступления с блока дискретизации 1 последнего отсчета сигнала X(2N) принимает значение

2Н б(п)/ = Н., (6)

n-. 2N которое не может превышать величину

2N, что свидетельствует о нормировке отклика. Для лкбого другого сиг5 1506520 6 нала фильтр рассогласования, и его согласованного фильтра, N-отводную отклик меньше, дискретную линию задержки (где N —Если на вход предлагаемого устрой-. целое число), последовательно соедиства поступает сигнал, представляю- ненные синхронизатор и генератор такщий собой суперпозицию двух одинако5 вых по форме и отличающихся по уровню сигналов, сдвинутых относительно друг друга по времени, сильный сигнал является помехой для слабого и искажает соответствующую последнему совокупность значений V (и) .При этом, как показали расчеты, эта совокупность обладает достаточной устойчивостью даже при значительном перекрытии сигналов во времени и существенном отличии уровней сигналов. Объясняется это тем, что в указанной со- согласованного фильтра, причем втовокупности изменяются лишь те зна- рой вход (2m-1) -го умножителя соедичения U, (п), которые вычислены на нен с m-м отводом (где m=1,2,...,N) ! основе искаженных перекрытием отсче- N-отводной дискретной линии эадержтов Х(п). Поэтому при перекрытии сигналов не более, чем на четверть их длительности в среднем остается неизменным около 907 значений U;(и), а при перекрытии до половины длительности сигнала сохранность составляет 75Х.

На фиг. 2 приведены зависимости отношения В.,/В „ от длины последовательности 2N, усредненные по перекрытиям от 1 до N элементов (кривая

1), от 1 до 2N-1 элементов (2) и от

N до 2 N-1 элементов (3). Как видно из этих зависимостей, предлагаемый фильтр обеспечивает надежное выделение слабого сигнала на фоне боковых лепестков сильного (B,/B„ >3) при сравнительно малых базах сигнала (2М=64) при значительных перекрытиях сигналов во времени. Усредненное по различным перекрытиям отношение

В /B„ „ = 2N/2. товых. импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами блока дискретизации и N-отводной дискретной линии задержки, последовательно соединенные блсЪ памяти, вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора, и 2N-отводную опорную дискретную линию задержки, i-й отвод которой (где i=1, 2,. ° .,2М) соединен через i-й умножитель с i-м входом сумматора, выход которого является выходом программируемого дискретного ки соответственно, задержка между соФормула из обретения

Программируемый дискретный согласованный фильтр, содержащий блок дискретизации, вход которого является входом программируемого дискретного

45 седними отводами которой равна двум периодам следования тактовых импульсов генератора тактовых импульсов, отличающийсятем,что,с целью повышения помехоустойчивости, введены последовательно соединенные элемент задержки, блок суммирования и первый амплитудный квантователь, выход которого соединен с входом Nотводной дискретной линии задержки, и последовательно соединенные блок вычитания, второй амплитудный квантователь и дополнительная N-отводная дискретная линия задержки, задержка между соседними отводами которой равна двум периодам следования тактовык импульсов генератора тактовых импульсов, а ее ш-й отвод соединен с вторым входом 2 m-ro умножителя, причем выход элемента задержки соединен с первым входом блока вычитания, вход элемента задержки — с вторыми входами блоков суммирования и вычитания и выходом блока дискретизации, а тактовый вход дополнительной N-отводной дискретной линии задержки подключен к выходу генератора тактовых импульсов.

Составитель С. Музычук

Редактор С. Патрушева Техред М. Ходанич Корректор Э.Лончакова

Заказ 5445/54 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул. Гагарина, 101