Адаптивный фильтр

 

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)л Н 03 Н 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4770182/09 (22) 09.11.89 (46) 23.11.91. Бюл, М 43 (72) Э.В.Борисов, Е,С.Егоров и С.Е,Воробьев (53) 621.372.644 (088.8) (56) Патент Великобритании N. 2132440., кл. Н 03 Н 17/00, 1980.

Цифровые фильтры в электросвязи и радиотехнике. /Под ред. Гольденберга.— M„

Радио и связь, 1982, с. 7, рис. 1 и 4. (54) АДАПТИВНЫЙ ФИЛЪТР

„„.ЯЯ„„1693719 А1 (57) Изобретение относится к радиотехнике

M Mo>K8T 6blTb NcBollb3083Ho Длл филь РаЦии сигналов, заданных цифровым кодом, Целью изобретения является повы !!ение точности фильтрации. Адаптивный фильтр содержит последовательно соединенные блок 1 задержки, умножитель 2, сумматор 3, блок 4 задержки и умножитель 5, а также блок 6 сравнения, блоки 7 и 8 элементов И, формирователи 9 и 10 постоянной сглаживания, блок 11 элементов ИЛИ, датчик 12 чисел с равномерным распоеделечием и блок

13 задержки. 1 ил.

Изобретение 0Tносится: радиотехнике и может быть исполь:joe;-. но для фильтрации сигналов, заданньix цифровым кодом, ).(ель изобретения — повышение точности фильтрации, На чертеже представлена электрическая cTp3JI

Адап ивный фильтр cop(.pævjT последовательно соединенные второй бг1ок 1 задержки, перВый умнажитель 2. СумматОО 3, перный блок 4 задержки vi второй умножитель 5, выход которого соединен с BTopj j.« входом сумматора 3, последона(ельío соединенные блок 6 сравнения„первый и нторой входы которого соединены соответстве(-. на с входом и выходом первого блока 4 задержки, первый 7 и Втогюй 8 бг(оки элементов И, первый 9 ii Втсрой 10 формирователи постоянной сгла>кинания и блок 1 I элементов ИЛИ, выход которого соединен с

Вторыми входами перво 0 2 и втс рого 5 умножителей, последовательно соединенные датчик 12 чисел с равномерным распределением, вход опроса которого явл!eTc5l тактовым входом фильтра, а выход соединен с вторыми входами первого 7 и второго 8 OJ!оков элементов И, vi третий блок i 3 зад:-,ржки, ВЫХОД КОТОРОГО СОЕДИНЕН С ГПОРЫМИ ВХОДРми первого 9 и вторсго 10 фс рмиронателей, Задержка во втзром бгоке 1 ранна вре мени переходных (роцессс в В элементах

7 — 12, В первом блоке 4 и В третьем блоке

13 на длительность -i:;;(. Га. 3 ги блоки Выполнены В цифравО я Виде, цепи ., прзнл(-:ни.-; ими не показаны, -,0 предполагается, по они си Ixpоeизиронань (.; ВхoJ4HI-iми такта эыми импульсами, кс1торые явг!;1атся ими у л ь с а м и с о п р о в с ж д е 1-,< я яВ х о д и ы х цифровых Отсчета:. (: умма Ор 3 является комоина цион н ым, умнОжители 2 и 5 BI=! 0!oJIнены в виде ПЗУ, р30013)ащих В режиме считыВания, кс(к и формиООВатели 9 и ii

Информация, достаточ„-(ая для п рограммирования ПЗУ, представлена ниже.

Ада 17!4BH6IA ф 1JIBTp работ, ет OJ!e 3IJIeщим образам, Отсчет i j вхадHОГО сиГнала, фаp;:Iиp) i мый по I-му тактовому импульсу . Опронождения, поступает через малу(0 задержку Ва втором блоке I задерж<и на нхсд перво(3 умножителя 2, н котором (1роизводится его умножение на текущее значение к(зффициeHTcI сгг аживания (4, формируемое следующим образом.

Тактовый импульс соп) зваждения riccTv113e1 H3 exode oI1p0c3 дзтч ii<3 12, I

6 сравнения в этот момент наблюдается предыдущая Sj-1 и текущая OgeHI

5 оценки входного сигнала. Блок 6 сравнения является двухпороговым, Если разность входных сигналов лежит между заданными порогами, то сигнал с уровнем логической единицы выоабатывается на первом выходе I0 блока 6 (при нулевом уровне на втором выходе), в противном cJ! ÷ae 13000pÎT. БлОк

6 может быть выполнен в Виде последовательно соединенных блска вычитания, блока формирования модуля разности и

".5 цифрового элемента сравнения, другой вход которого являетс входом задания допустимого разброса оценок Л, Л > 0, а персlь(Й и В ГорОЙ выход сООтветственHO первым и вторым Выходами блокз 6.

20 Гаким образам, па результатам сравнения откроется один из блоков 7 и 8 элементов И, выполняю.цих функции ключей, В результате на один из формирователей 9 или 10 поступит сигнал xi, а на оба из них—

25 сигнал xj-1 с выхода третьего блока задержки )3.

Первый формирователь по величинам х), xl 1 производит вычислени (в соответствии со следующим алгоритмом <:() = О, если

3 ". на вход са стороны блока элементов И поступает нулевой cÿãHaJ:,è и (Qj

7 С

fLJj + (— — л (де ()i == 3) 1 - щ () — xj 1) — e пг отивном (:JIv «3 фо" мулс, (1) 3)ч, сгт,.) — пос.гаянные, 3тарОЙ формирОВ -тель 10 Ог 0 деляет (4 по сносное.:ению (1 „где (т(ч (1 — xi 1„ ), +уленай сигнаг, на зго выходе формируе:ся при нуле на выходе блока 8, Збоснонание этих соотношений следуощее, Примем, что число усредненных отсчетов, участвующих В усреднении для о

Оценки параметра N (N = — ), является Величиной нечеткой, т.е. задан некоторый диапазон измене; ий с функцией принадлежности

)а)) — й) ,<()) (К ) -- (Т13КС 0,1 где 3N — середина интервала; г) — полуразМ3Х, Если предыдущая и текущая опенки процесса близки. то это означает, что либо процесс не меняется. либо очень большое количество о счетов участвует в усреднении, Поэтому можно попытаться уменьшить число отсчетов, участвующих в фильтрации, т.е, увеличить с<, Для этого следует в левой части полуразмаха числа отсчетов по слуСостаВитель Т. АЯана . ьева

Техред;" .!ЛЛООгентал КО "pек-:-pp Т. Малец

Редактор H. Химчук

Заказ 4О84 Тираж ОДПКСНОЕ

ВНКИПИ Государственного коми>- -та >." .:::Ь::.;-;. =-: <;:ÿû:: открь;тиям при "KHT СССР

113Отд Моск".д У-" =. Рауц ская -:- -"5 с2 И 1роизВодственно изДательский к0 1оинат ЛВ.: H ., г, ж ООО Ул а Гарина 1 и чайному числу xi определить уровень

/си (N) = Х -1, который даст левую граничну:О точку Ni левого полуразмаха аргумента N. И тогда с помощью случайного числа ", О-.,; —..— деляем текущее значение М, соответст-:у :.щее текущему значению al, как случай.число в интервале (Ni, aN).

Аналогично при большом отличии .-: —;

* и Si необходимо увеличить N (уменьш. :,:: а), для чего используют правый полур==.-.мах числа отсчетов и используют второй формирователь 10, Вычисленное значение ai поступает на вход первого умножителя 2, где формируется произведение yi ai, и второго умнох<ителя, где формируется произведение Si-1.(1—

ai ). Тогда на выходе сумматора формируется текущая оценка входного процесса, Si = yi ai+ Si 1*(1 — al), Таким образом„ благодаря введени О новых блоков и связей обеспечивается повышение точности фильтрации, поскольк, производится подстройка параметра сглаживания.

Формула изобретения

Адаптивный фильтр, содеох<а, лй Оследовательно соединеннь.е первый ." .-".житель, сумматор, выход -которого . Вл.а ся выходом фильтра, первый блок заде,..::второй умножитель, выход которогс соя;.,;. нен с Вторым входам сумматора, о т л и -, аю шийся тем, что, с целью повышения точности фильтрации, введены второй блок зад-.р:к: :, вход которого является информаци,.;:ны.-: вх дом фильтра, а выход соедине,: с -.ерв::.м входом первого умножителя, последоаа-,ельно соединенные датчик числа с

„-à:; ; — — --..с.мерным распределением, вход опро. " котсрого является тактовым входом устро:,,:. -:=-а, первый алсч злеMeHTQB И, первый

::.0:.. рователь постоянной сглаживания; блок элементов И, И, выход которого соеди--:-.—: Вторыми входами первого и Второго ,а;-".LË -: —.Л=l:Ë, OÑ.iÅÄÎBàòeËÜHO СОЕДИНЕН.

::.-::е ь-::.рой:.;лс«зл —:ìåíòîâ И, первый вход которого:,оед. ::-:ен с выходом датчика числа с равно ер"i::, i р.;:*.-,ределением и второй формироà,".::..;;--.л,..::.с;-, Олиной сглаживания, ВыхОд котор ГО О=динан с Вт .ым Входом блока з.-, =-::- е r .. c В .",Л! 1, третий блок згдерх<ки, Вход ко.:.о :О:::Оед ..Нен с выходом датчика числа = равно .ерным распределением, а выход — с Вторым". Входами первого и

Втооого фор- 1i".р "i iа гелеи постоянной сглажива;— ;iл., =; так:-к: — блок сравнения, первь и и

:. —.c;:pñ .—;-,; ды:;О :-Орого соединены соответ... Вен..-го с Вхол:.:-;; Выхс дом первого блока .., iU.. жки, а и — "iÂ."õп. и BTopGA Вь ходы соеди::сны с в.:ось. -": -.; äài .ii:. соответственно г, арво ;О и íторого br.îêîâ злементов И,