Нелинейный цифровой фильтр

 

О П И С А Н И Е («959267

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

СО4ндпнстичяских

Республик (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл.

Н 03 Н 17/04 (22) Заявлено 02,02.81 (21) 3243886/18-09 с присоединением заявки №Ге«удерет«бщы3 кем«тет

CCCP б до делам «за«рета««й

«открыт«в (23) Приоритет(53) УДК 621. 396. .62(088.8) Опубликовано 15, 09 . 82. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 1g 09 82 (72) Авторы изобретения

Э. 8. Борисов и Л. П. Котенко (71) Заявитель (54) НЕЛИНЕЙНЫЙ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к радио- технике и может быть использовано при фильтрации результатов измерений физического параметра, заданных цифровым кодом.

Известен нелинейный цифровой фильтр содержащий последовательно соединенные блок сравнения, двусторонний ограничитель, сумматор и нерекурсивный фильтр, выход которого . подключен ко входу блока сравнения и другому входу сумматора t.i ).

Недостатком устройства является относительно низкая точность фильтрации при наличии "naue " аномальных искажений измеряемого параметра.

Известен также нелинейный цифровой фильтр, содержащий последовательно соединенные блок сравнения, двухсторонний ограничитель, первый блок запрета, сумматор и первый нерекур-. сивный фильтр> выход которого подключен к другим входам блока сравнв.ния и сумматора, к третьему входу которого через второй блок запрета подключен выход второго нерекурсив" ного фильтра.(21.

Однако устройство характеризуется недостаточной точностью фиЛьтрации

5 при наличии "пачек" аномальных. ис" кажений измеряемого параметра.

Цель изобретения - повышение точ"

- ности фильтрации.

Для достижений этой цели в нелинейном цифровом фильтре, содержащем последовательно соединенные блок срав нения, двухсторонний ограничитель, первый блок запрета, сумматор и первый нерекурсивный фильтр, выход которого подключен к другим входам бло. ка сравнения и сумматора, к третьему входу которого через второй блок запрета подключен выход второго нере2о курсивного фильтра, первый выход двухстороннего ограничителя соединен со входом второго нерекурсивного фильтра, а второй выход - с управляющими входами блоков запрета.

3 95926

На чертеже представлена структурная электрическая схема нерекурсивного цифрового фильтра. ,Нерекурсивный цифровой фильтр содержит последовательно соединенные блок сравнения 1, двусторонний ограничитель 2, первый блок запрета сумматор 4 и первый нерекурсивный фильтр 5, выход которого подключен к входу блока сравнения 1 и к второму 10 входу сумматора 4, а также последовательно соединенные второй нерекурсивный фильтр 6, вход которого подключен к выходу двустороннего ограничителя

2, и второй блок запрета 7, выход ко- 1Ю торого подключен к третьему входу сумматора 4, при этом другой выход двухстороннего ограничителя 2 под- ключен к управляющим входам блоков запрета 3 и 7. zo

Работает нелинейный цифровой фильтр следующим образом.

B установившемся режиме результаты измерений физического параметра через блок сравнения 1, двусторон- 23 ний ограничитель 2, первый блок за" прета 3 и сумматор 4 поступают в ь первый нерекурсивный фильтр 5, который работает как обычный усреднитель.

П ри поступлении очередного измерения щ первый из ранее поступивших стирается, что обеспечивает интервальную скользящую во времени оценку величины измеряемого параметра. При этом отрицательная обратная связь от первого нерекурсивного фильтра 5 к бло35 ку сравнения 1 компенсируется положительной обратной связью от первого нерекурсивного:фильтра 5 к сумматору 4. ао

Одновременно с этим сигналы с выхода двустороннего ограничителя 2, представляющие собой оценки приращения измеряемого параметра относительно его среднего значения на каждом шаге измерения, поступают во вто45 рой нерекурсивный фильтр 6, работающий как обычный усреднитель. Таким образом, на выходе второго нерекурсивного фильтра 6 имеется интервальная скользящая оценка приращения ве50 личины измеряемого параметра относительно его среднего значения на каждом шаге измерения или оценка дифференциала измеряемого параметра.

При этом второй блок запрета 7 закрыт.

При поступлении на вход нелинейного цифрового фильтра аномального

7 ф искаженного значения измеряемого параметра, сигнал на выходе блока сравнения 1 становится меньше нижнего или больше верхнего порога ограничения, Тогда сигнал с другого выхода двустороннего ограничителя 2 закрывает пврвый блок запрета 3 и открывает второй блок запрета 7. 8 результате сигнал, соответствующий аномальному искажению, с выхода блока сравнения в сумматор 4 не поступает, а поскольку открывается второй блок запрета 7, то на вход сумматора 4 поступает сигнал из второго нерекурсивного фильтра 6, который суммируется со средним значением измеряемого параметра. Таким образом, аномальное искажение параметра при усреднении в первом нерекурсивном фильтре 5 заменяется суммой оценок среднего значения параметра и приращения параметра на каждый шаг измерения.

Это повышает точность фильтрации, поскольку в прототипе аномальное искажение заменяется суммой оценки среднего значения измеряемого параметра и значения верхнего или нижнего по-, рогов ограничения двустороннего ограничителя.

Формула изобретения

Нелинейный цифровой фильтр, со- . держащий последовательно соединенные блок сравнения, двусторонний ограничитель, первый блок запрета, сумматор и первый нерекурсивный фильтр, выход которого подключен к другим входам блока сравнения и сумматора, к третьему входу которого через второй блок запрета подключен выход второго нерекурсивного фильтра, о т л и ч а ю щ и " c я тем, что, с целью повышения точности фильтрации, первый выход двустороннего ограничителя соединен с входом второго нерекурсивного фильтра, а вто" рой выход " с управляющими входами блоков запрета.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 499647, кл. H 03 H 7/28, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке И 2908257/09, кл. Н 03 Н 17/04, 1980,(прототип) .

959267

Составитель Т; Афанасьева

Редактор С. Запесочный Техред ц,Тепер Корректор Н. Король

Заказ 7025/75 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г ° Ужгород, ул. Проектная, 4