Фильтр

 

Изобретение относится к радиолокации . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем фильтрации комплексного сигнала. Фильтр содержит коммутаторы 1-6, линии 7 и 8 задержки , инверторы 9-11. интеграторы 12 и 15, блок 13 управления, генератор 14 тактовых импульсов, стробирующие блоки 16 и 17, фильтры 18 и 19 нижних частот и триггер 20. Расширение функциональных возможностей достигается за счет обработки комплексных отсчетов сигнала 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 S 7/292

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Вю и.2

Фиг.! (21) 4723033/09 (22) 19.07.89 (46) 23.06.91. Бюл. М 23 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (72) А.Т.Муравьев и К.В.Филатов (53) 621.396.96 (088.8) (56) Патент США

М 2806155, кл, 310-8.1, опублик. 1962.

Авторское свидетельство СССР

М 1140229, кл. Н 04 В 1/10, 06,01,83. (54) ФИЛЬТР

„„5ll „„1658104 À1 (57) Изобретение относится к радиолокации. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем фильтрации комплексного сигнала. Фильтр содержит коммутаторы 1-6, линии 7 и 8 задержки, инверторы 9 — 11. интеграторы 12 и

15. блок 13 управления, генератор 14 тактовых импульсов, стробирующие блоки 16 и

17, фильтры 18 и 19 нижних частот и триггер

20. Расширение функциональных возможностей достигается за счет обработки комплексных отсчетов сигнала. 3 ил..

О

lQr

О

1658104

Изобретение относится к радиолокации и может использоваться в устройствах обнаружения сложных сигналов для их оптимальной фильтрации.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем фильтрации комплексного сигнала.

На фиг,1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого фильтра; на фиг,2 — блок управления; на фиг,3- временные диаграммы, .поясняющие работу фильтра.

Фильтр содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4, пятый 5 и шестой 6 коммутаторы, линию 7 задержки, дополнительную линию 8 задержки, инвйртор 9, первый и второй дополнительные инверторы 10 и 11, интегратор 12, блок 13 управления, генератор 14 тактовых импульсов, дополнительный интегратор 15, стробирующий блок

16, дополнительный стробирующий блок 17, фильтр 18 нижних частот, дополнительный фильтр 19 нижних частот и триггер

20, блок 13 управления содержит реверсивный счетчик 21, дешифратор 22 нуля, счетчик 23 адреса. дешифратор 24 числа весовых коэффициентов и блок 25 постоянной памяти.

Фильтр работает следующим образом.

Сигнал, подлежащий фильтрации, поступает в виде отсчетов вещественной и мнимой составляющИх (квадратурных компонент) на вторые (сигнальные) входы первого и четвертого коммутаторов 1 и

4, которые на время равное периоду тактовых импульсов (фиг. 3a) генератора 14 тактовых импульсов, соединяют вторые входы первого и четвертого коммутаторов 1 и 4 соответственно с входом линии 7 задержки и входом дополнительной линии 8 задержки. Первый и четвертый коммутаторы 1 и 4 управляются сигналом (фиг. Зб), поступающим с выхода блока 13 управления. Одновременно происходит сброс интегратора

12 и дополнительного интегратора 15 и установка триггера 20 в нулевое начальное состояние. После записи отсчета комплексного сигнала в линию 7 задержки и дополнительную линию 8 задержки в момент времени Т! (фиг. Зб-н) первый и четвертый коммутаторы 1 и 4 переключаются и происходит соединение соответственно выхода линии 7 задержки и дополнительной линии

8 задержки через первый и четвертый коммутаторы 1 и 4 с их входами, чем и Обеспечивается рециркуляционный сдвиг во времени отсчетов комплексного сигнала.

Управление сдвигом в линии 7 задержки и дополнительной линии 8 задержки осуществляется импульсами, поступающИми на тактовые входы линии 7 задержки и допол40

50

5

35 нительной линии 8 задержки с выхода триггера 20, причем сдвиг происходит по отрицательному фронту импульсов (фиг. Зв).

На интервале времени T> — Т0(фиг. Зв-н) производится преобразование отсчетов входного сигнала, записанных в линию 7 задержки и дополнительную линию 8 задержки, эквивалентное фильтрации комплексНОГО сиГнала, Первая фаза фильтрации занимает интервал времени Т! — Тг при этом иэ блока

25 постоянной памяти считывается код вещественной составляющей первого компЛЕКСНОГО КОзффИцИЕНта gRe(1). ЗатЕМ В блоке 13 управления этот код преобразуется во временной интервал, пропорЦиОНЭльНЫЙ QRe(1).

Фе(1) = QRe(1)) Л(, где гйе(1) — интервал времени до появления на выходе блока 13 управления очередного импульса;

At — период тактовых импульсов генератора 14 тактовых импульсов.

На фиг,3 приведен случай QRe(1) = 2.

ВвиДУ того, что QRe(1) положителен (фиг.

Зд). то третий и шестой коммутаторы 3 и 6 соединяют выходы второго и пятого коммутаторов 2 и 5 с входами соответственно интегратора 12 и дополнительного интегратора 15 беэ инверсии и в течение времени

t)te(1) происходит интегрирование вещественной и мнимой составляющих первого отсчета сигнала. В результате при t = Тт напряжение на выходе интегратора 12 имеет следующий вид (фиг. Зк):

ba

Yll9(l) = т J „(!)4! — т -! „(!) < Yae(1)hz (! ) о

ГдЕ YRe(1) — НаПряжЕНИЕ На ВЫХОДЕ ИНтЕГратора 12; ги — постоянная интегрирования интегратора 12;

SRe(1) — ВЕщЕСтВЕННая ЧаСтЬ ПЕРВОГО Отсчета сигнала.

На выходе дополнительного интегратора 15 напряжение имеет вид

Yi (l) = —,Ь (!)б! = Siya(l) — !!а(!)Зьа (1 ) (2)

bt где Я)!П(1) — мнимая часть первого отсчета сигнала.

В момент времени с = Т2,происходит переключение счетчика 23 адреса и считывается мнимая часть комплексного к()эффициента gim(1) (на фиг. Зв gtm(1) = -1). переключаются третий и шестой коммутаторы 3 и 6 (так как знак gim(1) отрицательный) 1658104

10

20

25 (э) (4) 30

40

55 и состояние триггера 20 меняется на противоположное. Второй коммутатор 2 соединяет выход дополнительной линии 8 задержки через первый дополнительный инвертор 10 с входом инвертора 9, а пятый коммутатор

5 соединяет выход линии 7 задержки с входом второго дополнительного инвертора

11, Третий и шестой коммутаторы 3 и 6 соединяют соответственно выходы второго и пятого коммутаторов 2 и 5 с входами интегратора 12 и дополнительного интегратора 15 через инвертор 9 и второй доllолнительный инвертор 11, так как очередной весовой коэффициент оь(1) = -1 (фиг. Зе,з,ж,и).

В течение интервала времени Т2 — Тз происходит интегрирование Slm(1) и Яке(1), Так как интеграл от суммы равен сумме интегралов, с учетом формул (1) и (2) напряжение на выходах интегратора 12 и дополнительного интегратора 15 имеет вид

Ype(2) = — (цвг(1) See(1) + 9 le(1) Slm(1))

Д1 г

Ylm(2) = — (gee(1) 5м(1) glm(1) ггпу(1)) йг

Таким образом, на интервале Т) — Тэ осуществляется операция комплексного перемножения первого комплексного отсчета фильтруемого сигнала S (1) на первый комплексный коэффициент фильтра g (1):

V = —, S(1)g(1). (5)

При t - Тз происходит переключение адреса блока 25 постоянной памяти и считывается код вещественной составляющей

КОЭффИцИЕНта gRe(2) ОдНОВрЕМЕННО В ЛИнии 7 задержки и дополнительной линии 8 задержки происходит рециркуляционный сдвиг отсчетов сигнала на один такт и на их выходах появляется второй отсчет сигнала

SRe(2). На интервале времени Тз — Т4 производится перемножение S (2) íà g (2).

Подобным образом на интервале T> — То формируется сумма произведений — Ü QS(i)g(i) (6)

В момент времени t = То происходит передача результатов интегрирования через стробирующий блок 16 и дополнительный стробирующий блок 17 на вход фильтра

18 и дополнительного фильтра 19 нижних частот и сброс в нуль интегратора 12 и дополнительного интегратора 15. Наличие фильтра 18 и дополнительного фильтра 19 нижних частот позволяет осуществить интерполяцию отклика предлагаемого фильтра.

В блок 25 постоянной памяти весовые коэффициенты записываются в следующей последовательности: да,(1), 9)п(1), gRe(2), О;m(2) И т.д„ПрИЧЕМ П бИт ОтВЕдЕНО под модуль коэффициентов, а (п + 1)-й бит несет информацию о знаке коэффициента.

Формула изобретения

Фильтр. содержащий генератор тактовых импульсов, блок управления и последовательно соединенные первый коммутатор. линию задержки, второй коммутатор и инвертор и последовательно соединенные интегратор, стробирующий блок и фильтр нижних частот, при этом выход линии задержки соединен с первым входом первого коммутатора, а выход генератора тактовых импульсов соединен с входом блока управления, выход которого соединен с управляющими входами первого коммутатора, интегратора и стробирующего блока, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем фильтрации комплексного сигнала, введены триггер, первый дополнительный инвертор, третий коммутатор и последовательно соединенные четвертый коммутатор, дополнительная линия задержки, пятый коммутатор, второй дополнительный инвертор, шестой коммутатор, дополнительный интегратор, дополнительный стробирующий блок и дополнительный фильтр нижних частот, при этом выход инеертора соединен с первым входом третьего коммутатора. выход которого соединен с входом интегратора, выход второго коммутатора соединен с вторым входом третьего коммутатора, выход дополнительной линии задержки соединен с первым входом четвертого коммутатора и входом первого дополнительного инвертора, выход которого соединен с вторым входом второго коммутатора, выход линии задержки соединен с вторым входом пятого коммутатора, выход которого соединен с вторым входом шестого коммутатора, выход блока управления соединен с установочным входом триггера, управляющими входами четвертого коммутатора, дополнительного интегратора и дополнительного стробирующего блока, первый дополнительный выход блока управления соединен с управляющими входами третьего и шестого коммутаторов. второй дополнительный выход блока управления соединен со счетным входом триггера, выход которого соединен с управляющими входами второго и пятого коммутаторов и тактовыми входами линии задержки и дополнительной линии задержки.

1658104

Фиг. 2

Составитель 8.Иванов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н. Путилина

Редактор Е.Папп

Заказ 1712 Тираж 377 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул, Гагарина. 101