Нелинейный фильтр

 

НЕЛИНЕЙНЫЙ ФИЛЬТР, содержащий последовательно соединенные дифференцирующий фильтр, вход которого является входом нелинейного фильтра, нелинейный блок, восстанавливающий фильтр, выход которого является выходом нелинейного фильтра, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей нелинейного фильтра за счет подавления сигналов описываемых кусочно-целыми функциями, нелинейный блок выполнен в виде последовательно соединеньЬс сумматора, блока ограничения и интергратора, выход которого соединен с входом сумматора.

09) 60

3(g) Й 05 В 5 01 к автонсномм саидат льстви госудюственный комитат ссср

Ао делАм HSospETEHHA и ОтнРытии (21) 3561308/24-24 (22) 01.03.83 (46) 15. 11.84. Бюл. У 42 (72) А.Я.Бичуцкий (53) 62-50(088 ° 8) (56) 1. Современная теория фильтров и их проектирование. Под ред.

Г. Темеша, С. Митра. M., "Мир", 1977, 85, 388 ° г

2. Нелинейные корректирующие, устройства в системе автоматического управления. Под ред. Ю.И.Топчеева.

М., "Машиностроение", 1971, с. 78, рис. 11.11 (прототип). (54) (57) НЕЛИНЕЙНЫЙ ФИЛЬТР, содержащий последовательно соединенные диф-.

Ференцирующий фильтр вход которого является входом нелинейного фильтра, нелинейный блок, восстанавливающий фильтр, выход которого является выходом нелинейного фильтра, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей нелинейного фипьтра за счет подавления сигналов описываемых кусочно-целыми функциями, нелинейный блок выполнен в виде последовательно соединеных сумматора, блока ограни- чения и интергратора, выход которого

„соединен с входом сумматора. е

245 2 блок 3 ограничения, интегратор 4, составляющие нелинейный блок 5, и восстанавливающий фильтр 6. Через

Е(1) и LJ (4) обозначены соответственно входной и выходной сигналы фильтра: 01 (4) и 0 (4) являются входным и BblxopHblM сигналами нелинейного блока.

Устройство работает следующим

10 образом.

1 1124

Изобретение относится к автоматическому ре гулированию и предназначено для улучшения динамических характеристик систем автоматического регулирования.

Известны линейные пассивные и активные корректирующие фильтры (1) .

Недостаток таких фильтров - взаимная зависимость амплитудных и фазовых частотных характеристик.

Наиболее близким к предлагаемому является нелинейное корректирующее устройство, содержащее последовательно соединенные дифференцирующий фильтр, блок ограничения и восста- 15 навливающий фильтр (2) .

Недостатком устройства является то, что оно может осуществлять фильтрацию только высокочастотных помех, что снижает корректирующий эффект при20 сближении частот полезного сигнала и сигнала помехи, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей нелинейного фильтра за счет подавления сиг- 25 налов, описываемых кусочно-целыми функциями.

Поставленная цель достигается тем, что в нелинейном фильтре, содержащем последовательно соединенные дифферен- З0 цирующий фильтр, вход которого является входом нелинейнîro фильтра, нелинейный блок, восстанавливающий фильтр, выход которого является выходом нелинейного фильтра, нелинейный блок содержит последовательно

35 соединенные сумматор, блок ограничения и интегратор, выход которого соединен с входом сумматора.

На фиг. 1 изображена блок-схема

40 нелинейного фильтра; на фиг. 2 формы входного сигнала L (1), состоящего из суммы полезного сигнала (() и сигнала помехи q ({ ), имеющего форму меандра, сигналов на выходе

45 дифференцирующего фильтра tl<(h ), на выходе нелинейного блока U (a) и на выходе фильтра 1| (4).

Нелинейный фильтр содержит диффе ренцирующий фильтр 1, сумматор 2, На вход устройства Z (4) посту пает сумма полезного синусоидального сигнала X (t) и сигнала помехи j (4), имеющего на выходе дифференцирующего фильтра 1 сигнал 01(Ф), который имеет форму синусоиды, сдвинутой по фазе с пиками, ширина которых зависит от крутизны фронтов меандра, а амплитуда - от амплитуды сигнала помехи. Передний фронт меандра соответствует положительному направлению пика, задний фронт — отрицательному направлению.

Нелинейный блок 5 пропускает без изменения низкочастотный синусоидальный сигнал и фильтрует высокочастотные пики, При этом чем больше амплитуда пика, тем выше коэффициент подавления нелинейного блока. Это происходит -потому, что при увеличении амплитуды -высокочастбтной помехи среда эквивалентной амплитудной фазовой характеристики нелинейного блока сдвигается влево. В результате, проходя последовательно через сумматор 2, блок 3 ограничения и интегратор 4, сигнал ($) на выходе нелинейного блока 5 имеет вид синусоиды, сдвинутой по фазе по отчошению к сигналу Х (4) и с сильно ослабленными пиками. Восстанавливающий фильтр б предназначен для восстановления фазы выходного сигнала g(k) по фазе входного x($) и сглаживания остатков, I пиков. В результате выходной сигнал устройства Ч (4) совпадает с амплитудой и фазой входного полеаного сигнала х (Ф) .

1124245

Тираж 841

Заказ 8277/35

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель Г. Нефедова

Редактор И. Рыбченко Техред М.Гергель Корректор А. Тяско