Цифровой согласованный фильтр

 

ЦИФРОВОЙ СОГЛАСОВАННЫЙ Фй:ЯЬТР,с6де1И аадий последовательно соединенные линию задержки сумматор ква тователь регистр сдви-. га и весовой сумматор, последовательно соединенные измеритель Э(М)ективногонаги я еийя помехи, вход которого о единен с входом аналоговой линии задержки и перемножитель, выход которЬго подключен к другому входу сумматора , a также генератор напряжения смещения, при этом управляющие входы квантователя и регистра сдвига подключены к источнику тактовых импульсов, отличающийся тем, что с целью повышения помехоустойчивости , в него введены последовательно соединенные дополнительный квантователь, вход которого объединен с входом аналоговой линии задержки , дополнительный регкютр сдвига дополнительный весовой сумматор пороговый элемент, сметчик импульсов и ключ. ,информационный вход которого подключен к выходу генератора напряжения смещения, .другой управляющий вход - к выходу порогового элемента, .а выход - к другому входу перемножителя , при этом управляющие входа дополнительного квантователя, .дополнительного регистра сдвига и счетный вход счетчика импульсов подключены К источнику тактовых импульсов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А (1% Oj) з(5и H 03 Н 17/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3374986j >8-09 (22) 25. 32. 81 (46) 30.05.83. Бюл. Н 20 (723 А.С.Иванов и В.А.Щумков (53) 623.396.6(088.8) (56) t. Авторское свидетельство СИР . l 703895, кл. H 03 H 37/02, 3978..

2. Кан.;Характеристика цифрового согласованного фильтра при неизвестной помехе. - "Зарубежная радиоэлектроника", 1972, Н 11,.c .22 (прототип). .(54)(57) цифРавой СогмсовАнний

ФИЛЬТР, содержащий последовательно сое.диненные аналоговую линию задержки, сумматор, квантователь, регистр сдвига. и весовой сумматор, последовательно соединенные измеритель эффективного напряжения помехи, вход которого объединен с входом аналоговой линии задержки, и перемножитель, выход которого подключен к другому входу сумматора, а также генератор напряжения смещения, при этом управляющие входы квантователя и регистра сдви- га подключены к источнику тактовых импульсов, отличающийся .тем, что с целью повьеиения помехоустойчивости, в него введены последовательно соединенные дополнитель ° ный квантователь, вход которого объединен с входом аналоговой линии задержки, дополнительный регистр сдвига дополнительно весовой сумматор, ïîроговый элемент, счетчик импульсов и ключ.,информационный вход которого подключен к выходу генератора напряже" ния смещения,, другой управляющий > вход - к выходу порогового элемента, ф, : а выход » к другому входу первмножителя, при этом управляющие входы дополнительного квантователя, .дополнительного регистра сдвига и счетный вход счетчика импульсов подключены ь к источнику тактовых импульсов.

10209

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в приемных устройствах для обработки сложных фазоманипулированных сигналов.

Известен цифровой согласованный 5 фильтр, в котором для частичного устранения эффекта подавления сигнала мощной помехой со спектральновременной структурой, подобной струк. туре сигнала, применяется линеаризация бинарного квантователя. путем введения случайного напряжения смещения порога квантования, содержащий сумматор, квантователь, регистр сдвига, весовой сумматор, генератор шума, 15 стробируемые каскады, инвертор, двухполупериодный выпрямитель,J-К триггер 1 f.

Однако известный цифровой согласованный фильтр обладает недоста- 2р точной помехоустойчивостью при широком диапазоне изменения величины отношения сигнал/помеха на его входе.

Известен также цифровой согласованный фильтр, содержащий последова- 25., тельно соединенные аналоговую линию задержки, сумматор, квантователь и регистр сдвига, управляемые источником тактовых импульсов, весовой сумматор, входы которого подключе- 3р ны к разрядным выходам регистра сдвига. Аналоговая линия задержки объединена по входу с измерителем эффек тивного напряжения помехи, который по первому входу перемножителя регу- 3 лирует интенсивность случайного напряжения смещения, поступающего на второй вход перемножителя от специального генератора 12).

Однако линеаризация бинарного 40 квантователя в известном цифровом согласованном фильтре эффективна только при отношении сигнал/помеха

Ов„ << 1, а в случае Ь „> 1, что часто имеет место в реальных радиолиниях 45 из-за широкого диапазона изменения величин мощностей сигнала и помехи

1,напрймер при использовании многоадресных систем со структурным разделением сигналов ), приводит к существенному ухудшению выходного отношения сигнал/помеха, в этом случае измеритель эффективного напряжения помехи фактически будет измерять значение эффективного напряжения смеси сигнала и помехи и от генера55 тора напряжения смещения к входу бинарного квантователя будет прило" жено случайное напряжение с диспер81 2 сией 0,6, которое можно рассматривать как дополнительную помеху, снимающую помехоустойчивость цифрового согласованного фильтра. Этот недостаток обусловлен постоянной подачей на вход бинарного квантователя случайного напряжения сигнал/помеха на входе фильтра.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

Указанная цель достигается тем, что в цифровой согласованный фильтр, содержащий последовательно соединенные аналоговую линию задержки, сум-. матор, квантователь, регистр сдвига и весовой сумматор, последовательно соединенные измеритель эффективного напряжений помехи, вход которого объединен с входом аналоговой линии задержки, и перемножитель, выход которого подключен к другому входу сумматора, а также генератор напряжения смещения, при этом управляющие входы квантователя и регистра сдвига подключены к источнику такто.вых импульсов, введены последователь-. но соединенные дополнительный квантователь, вход которого объединен с входом аналоговой линии задержки, дополнительный регистр сдвига, дополнительный весовой сумматор, пороговый элемент, счетчик импулвсов и ключ, информационный вход которого подключен к выходу генератора напряжения смещения, другой управляющий вход - к выходу порогового элемента, а выход - к другому входу перемножителя, при этом управляющие входы дополнительного квантователя, дополнительного регистра сдвига и счетный вход счетчика импульсов подключены к источнику тактовых импульсов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема цифрового согласованного фильтра.

Цифровой согласованный фильтр содержит аналоговую линию 1 задержки,сумматор 2, квантователь 3 и регистр

4 сдвига, управляемые источником тактовых импульсов (не показан ), измеритель 5 эффективного напряжения помехи, перемножитель 6, ключ 7 сдвумя управляющими входами, генератор 8 напряжения смещения, весовой сумматор 9, дополнительный квантователь 10 и дополнительный регистр 11 сдвига, управляемые источником тактовых импульсов, счетчик 12 импульсов, дополнительный весовой сумматор 13 и пороСоставитель Т.Афанасьева

Редактор А.Иотыль Техред С.Иигунова Корректор А. floax

Заказ 3915/49 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

3 1020 говый элемент 14, источник 15 тактовых импульсов.

Цифровой согласованный фильтр работает следующим образом. . Предположим, что отношение сигнал/ 5 помеха на входе фильтра отвечает услоВию ЪвхС< 1 и ключ 7 находится В замкнутом состоянии. Аддитивная смесь сигнала и помехи, поступающая на вход устройства, задерживается аналоговой 1О линией 1 задержки на время, необходимое для оценки интенсивности помехи измерителем 5 эффективного напряжения помехи. В сумматоре 2 задержанная смесь суммируется с напряжением слу- 15 чайного смещения, которое поступает . на его вход от генератора 8 напряжения смещения через ключ 7, и по.дается на вход квантователя 3. Дисперсия напряжения случайного смещения20 регулируется по второму входу перемножителя 6 измерителем 5 эффективного напряжения помехи.Квантователь

3 осуществляет взятие выборок в дискретные моменты времени, интервал 25 между которыми равен длительности элемента сложного сигнала, и бинарное квантование этих выборок по уровню. Выходные нормированные импуль" сы квантователя 3 последовательно записываются в регистр 4 сдвига, число разрядов которого Й равно величине базы сигнала, и сравниваются с кодовыми символами ожидаемого сложного сигнала в весовом сумматоре 9.

В дополнительном(бинарном у квантователе 10 из.-за отсутствия его линеаризации мощная структурная поме-ха подавляет слабый сигнал и дополнительный- регистр 11 сдвига заполня-, ется нормированными импульсами, полярность которых определяется кодовыми символами помехи. Отклик допол- . нительного весового сумматора 13, согласовайного с сегментом кодовой последовательности сигнала, поступает на вход .порогового элемента 14.

При этом число элементов сегмента

981 4 сигнала, на который настроен дополнительный весовой сумматор 13, а следовательно, и число разрядов М. дополнительного регистра 11 сдвига выбирается из условия требуемой вероятности d. появления на выходе порогового элемента 14 управляющего . иМпульса, который размыкает ключ 7 при + „«1. В этом случае вероятность совпадения полярности записанного .в дополнительный регистр 11 сдвига импульса с полярностью кодового символа сегмента сигнала близка к и,5 и оС 0,5 При достаточно боль- шом Й„ величину cL можно сделать сколько угодно малой и отношение сигнал/помеха на выходе цифрового согласованного фильтра при Ъ х<< 1 практически будет определяться с учетом наличия линеаризации квантователя..

В случае Ь „>1 в дополнительном квантователе 10 осуществляется подавление структурной помехи сигналом и с вероятностью, близкой к единице к моменту окончания действия сегмента сигнала, на выходе дополнительного весового сумматора

13 появляется отклик, обеспечивающий срабатывание порогового-элемента 14, выходной импульс которого размыкает ключ 7 и сбрасывает на "0" счетчик 12 импульсов. После поступления И тактовых импульсов на вход счетчика 12 импульсов на его выходе появляется управляющий импульс, который вновь замыкает ключ 7.

Таким образом, преимуществом предлагаемого цифрового согласованного фильтра по сравнению с прототипом является повышение его помехоустойчивости за счет адаптивного подклю-. чения генератора 8 напряжения сме-. щения в зависимости от отношения сигнал/помеха на входе, величина которого может изменяться в широких пределах.