Устройство для оптимальной обработки сложногосигнала

 

О П И CA Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

32ОО2О

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

МПК Н 03(т 1/02

Заявлено 22.1V.1970 (№ 1438228/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делан иаобретеиий и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.501.22(088.8) Опубликовано 02.Х1.1971, Бюллетень ¹ 33

Дата опубликования описания 7.1.1972

Автор изобретения

О. Г, Аристова

Московский электротехнический институт связи

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ СЛОЖНОГО

СИ ГНАЛА

Устройство относится к области оптимальной фильтрации сигналов на фоне шумов и может быть использовано в измерительных приборах, предназначенных для измерения (оценки) амплитуд видеосигналов при наличии мешающих шумов, причем длительность сигналов, время их появления, а также характер их повгорения заранее неизвестны.

Кроме того, устройство может быть использовано в приемных каналах различных линий связи, в которых передаются видеосигналы различной длительности, причем информационным параметром является амплитуда сигнала.

Известно устройство, содержащее последовательно включенные пороговый обнаружитель, формирователь строба и формирователь управляющего напряжения.

Описываемое устройство отличается от известного тем, что в нем параллельно входу порогового обнаружителя включен управляемый RC-фильтр, управляющий вход которого подключен к выходу формирователя управляющего напряжения. Это позволяет улучшить отношение сигнал/шум.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства с использованием управляемого конденсатор-; на фиг. 2 — графики, поясняющие работу интегрирующего управляемого RC-фильтра.

В устройство входят управляемый RCфильтр 1, пороговый обнаружитель 2, формирователь 8 строба и формирователь 4 управляющего напряжения. Аддитивная смесь прямоугольного сигнала и шума поступает на вход интегрирующего управляемого RCфильтра, состоящего из сопротивления 5 и управляемого конденсатора 6. Вели и|на емкости конденсатора 6 определястся в каждый

10 момент времени значением управляющего сигнала, поступающего с выхода формирователя

4 управляющего напряжения. Одновременно входная смесь сигнала и шума поступает на пороговый обнаружитель 2, выходной сигнал

15 которого в формирователе 3 сгроба преобразуется в прямоугольный импульс, длительность которого т„определяется длительностью прямоугольного сигнала. В формирователе 4 с появлением переднего фронта спг2р нала происходит преобразование прямоугольного импульса в управляющий сигнал. Форма управляющего сигнала при этом выбирается с учетом регулировочной характеристики конденсатора такой, чтобы постояпшая времени фильтра т=Р С(/) изменялась во времени по возрастающему лппеппомт закону, т. е. в данном случае емкость конденсатора 6 должна изменяться по закону С(/) =b t, где

b — скорость линейного парастаппя емкости

3р конденсатора 6 во времени. Благодаря пзме32О02О

1 а

Предмет изобретения

Риг, 7

Составитель И. Герасимова

Техред 3. Тараненко

Корректор 3. Тарасова

Редактор М. Аникеева

3аказ 379672 Изд. _#_. 1534 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2

||сшпо постоянной времени цепи фильтра т по возрастающему линейному закону с момента появления переднего франта импульса в каждый момент времени обеспечивается оптимальная полоса пропускаппя, удовлетворяю1 щая соотношение Af = —, которая с течением времени непрерывно уменьшается в соответствии с текущей длительностью т„прямоугольного импульса, вследствие чего выходной сигнал в момент конца импульса имеет наилучшее отношение сигнал/шум. Информация об амплитуде принятого сигнала снимается в этот момент времени. Начальная емкость фильтра ограничивает минимально возможную длительность сигнала, обрабатываемого фильтром.

По окончании спгнала с помощью сформированного управляющего напряжения величина емкости конденсатора б вновь устанавливается равной нулю (практически устанавливается минимально возможная величина емкости). Скорость восстановления этого исходного состояния RC-фильтра определяет разрешающую способность устройства по временному положению двух соседних импульсов. Разряд конденсатора 6 производится после снятия выходной информации.

В схеме описываемого устройства можпо использовать также управляемый резистор или одновременно управляемые резистор и конденсатор. Необходимо лишь следить за тем, чтобы с момента переднего фронта импульса постоянная времени цепи фильтра; изменялась по возрастающему линейному закону.

Графики, поясняющие работу RC-фильтра (см. фиг. 2), обозначают U(t, х) — выходное напри>кение управляемого RC-фильтра; е (t, х) — выходное воздействие; т(1) — постоянную времени фильтра, равную x(t) =

=Л C(t) =РЫ; t — текущее время; х — момент приложения входного воздействия.

Лддитивная смесь шума и видеосигнала

10 прямоугольной формы, поступающая на вход

RC-фильтра, представлена на фиг. 2, а; график изменения т во времени — на фиг. 2,б;

А форма выходного сигнала с амплитудой

1+R — на фиг. 2,в; график изменения дисперсии шума на выходе RC-фильтра — на фиг. 2,г (откуда видно, что с течением времени дисперсия шума уменьшается). К моменту окон20 чапия сигнала достигается наилучшее отношение сигнал/шум.

Устройство для оптимальной обработки сложного сигнала, содержащее последовательно включенные пороговый обнаружитель, формирователь строба и формирователь управляющего напряжения, отличающееся тем, что, с целью улучшения отношения сигнал/

/шум, параллельно входу порогового обнаружителя включен управляемый RC-фильтр, З5 управля|ощий вход которого подкл|очен к выходу формирователя управляющего напряжения.