Управляемый фильтр

 

Изобретение относится к области аналоговой и вычислительной техники, является усовершенствованием изобретения по а.с. № 884082 и может быть использовано в системах автоматического регулирования и, контроля. Целью изобретения является повышение точности выделения полезного сигнала . Поставленная цель достигается за счет введения дополнительной цепи коррекции, позволяющей производить регулировку порога ограничения в соответствии с мгновенным значением входного сигнала, что существенно уменьшает влияние импульсной помехи . 1 ил. го

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 03 Н 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

$ gs 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 884082 (21) 3892095/24-24 (22) 30.04.85 (46) 23.12.86, Вюл. ¹- 47 (72) В.Г.Стародубцев и А.Ю.Шевченко (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 884082, кл. Н 03 Н 21/00, 1981. (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к области аналоговой и вычислительной техники, является усовершенствованием изобре„„SU„„1279054 А 2 тения по а. с. ¹ 884082 и может быть использовано в системах автоматического регулирования и контроля.

Целью изобретения является повышение точности выделения полезного сигнала. Поставленная цель достигается за счет введения дополнительной цепи коррекции, позволяющей производить регулировку порога ограничения в соответствии с мгновенным значением входного сигнала, что существенно уменьшает влияние импульсной помехи. 1 ил.

1279054

Изобретение относится к аналоговой и вычислительной технике, может быть использовано в системах автома— тического регулирования и контроля и является усовершенствованием устройства по авт. св. ¹ 884082.

Цель изобретения — повышение точности выделения полезного сигнала.

На чертеже представлена блок-схема

iO устройства.

Управляемый фильтр содержит первый блок 1 сравнения, первый вход которого подключен к входу устройства а выход — через ограничитель 2

»

15 к входу первого интегратора 3, выходом соединенного с вторым входом первого блока 1 сравнения и с выходом устройства. Вход детектора 4 знака подключен к выходу первого блока 1

2О сравнения, а выход — к первому входу второго блока 5 сравнения, выход которого соединен с входом второго интегратора 6, выход которого подключен к второму входу второго блока 5 сравнения и к входу квадратора 7. Выход последнего подключен к входам первого 8 и второго 9 масштабирующих усилителей. Выход первого масштабирующего усилителя 8 соеди30 нен с первым входом первого сумматора 10, второй вход которого связан с источником сигнала постоянной величины, а выход — с первым входом третьего сумматора 12, второй вход которого соединен с выходом третьего масштабирующего усилителя 13, вход которого соединен с выходом первого блока 1 сравнения. Выход второго масштабирующего усилителя 9 соединен с первым входом второго сумматора 11» "О второй вход которого связан с источником сигнала постоянной величины, а выход — с дополнительным входом первого интегратора 3. Выход третье, го сумматора 12 соединен с дополнительным входом ограничителя 2.

Управляемый фильтр работает следующим образом, Входной сигнал поступает на вход 5Î первого блока 1 сравнения, в котором из него вычитается выходной сигнал фильтра, и получаемая разность

E(t) поступает на вход ограничителя

2, вход детектора 4 знака и вход тре- 55 тьего масштабирующего усилителя 13.

При превышении величины порога ограничения ограничителя 2 разность

E(t) ограничивается до величины порога в соответствии с выражением при E(t) > р;

Е (t) = (t) при — p

Ограничитель 2 может быть реализован, например, с помощью операционного усилителя в режиме насыщения.. т

Сигнал Е (t) с выхода ограничителя 2 поступает на вход первого интегратора 3, выполненного на основе, например, операционного усилителя с емкостной отрицательной обратной связью. На выходе первого интегратора

3 получается сглаженный сигнал, который и поступает на выход фильтра.

Все остальные блоки управляемого фильтра предназначены для адаптации его настроек: величины порога ограничения ф ограничителя 2 и постоянной времени интегрирования Т первого интегратора 3.

Сигнал с выхода детектора 4 знака, равный +1 или -1, в зависимости от полярности сигнала E(t), поступающего на вход детектора 4 знака с выхода первого блока 1 сравнения, подается на первый вход второго блока

5 сравнения, в котором иэ него вычитается выходной сигнал второго интегратора б. Иными словами, на выходе второго интегратора 6 получается сглаженный сигнал от детектора 4 знака ° С выхода второго интегратора

6 сигнал через квадратор 7, в котором он возводится в квадрат, поступает на входы двух масштабирующих усилителей 8 и 9, где производится умножение сигнала на коэффициенты к» и к

Выходной сигнал первого масштабирующего усилителя 8 суммируется в первом сумматоре 10 с постоянным сигналом p и полученный сигнал 8, поступает на первый вход третьего сумматора 12, Выходной сигнал второго масштабирующего усилителя 9 суммируется во втором сумматоре 11 с постоянным сиго налом Т,, а полученный сигнал поступает на дополнительный вход первого

1279054 интегратора 3, задавая величину постоянной времени интегрирования Т.

Третий сумматор 12 и третий масштабирующий усилитель 13 предназначены для корректировки коэффициента Р в 5 зависимости от динамики изменения помеховой обстановки.

Коррекция коэффициента р в цепи детектор 4 знака — второй блок 5 сравнения — второй интегратор 6— квадратор 7 — масштабирующие усилители 8 и 9 обладает большой инерционностью, вследствие чего точность выделения полезного сигнала при воздействии импульсных помех будет низкой, Третий масштабирующий усилитель

13, подключенный непосредственно к выходу первого блока 1 сравнения, и третий сумматор 12 позволяют произво-gp дить корректировку величины порога ограничения Р в соответствии с мгновенными значениями сигнала E(t).

Коэффициент передачи третьего мас- д штабирующего усилителя 13 выбирается-таким образом, что при малых зна-чениях сигнала K(t) его выходной сигнал не оказывает заметного влияния на суммарное значение величины порога ограничения p rro цепи через третий масштабирующий усилитель 13.

Если же значение сигнала E(t) велико, что соответствует появлению на входе фильтра импульсной помехи, уровень выходного сигнала третьего масштабирующего усилителя 13 возрастает и через третий сумматор 12 уменьшае1 величину порога ограничения P .

Таким образол, влияние импульсной помехи в значительной степени снижа° ется. В известном устройстве величина порога ограничения я изменяется с большой инерционностью, вследствие чего подавление импульсных помех не так эффективно.

Постоянная времени интегрирования Т второго интегратора 6, коэффициенты передачи к,, к и к масштабирующих усилителей и сигналы з о и Т определяются экспериментально

1 в зависимости от свойств полезного сигнала и помехи.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность выделения полезного сигнала в случае воздействия импульсных помех.

Кроме того, предлагаемое устройство сглаживает 70-90Х импульсных помех, что позволяет использовать данный управляемый фильтр в системах управления и контроля, к которым предъявляются повышенные требования по помехозащищенности.

Формула и з о бр е т е ни я

Управляемый фильтр по авт. св.

9 884082, отличающийся тем, что, с целью повышения точности выделения полезного сигнала, в него введены третий сумматор и третий масштабный усилитель, выход первого сумматора подключен к дополнительному входу ограничителя через третий сумматор, второй вход которого связан через третий масштабирующий усилитель с выходом первого блока сравнения.

1279054

Составитель Г.Нефедова

Редактор С.Пекарь Техред А.Кравчук

Корректор В.Бутяга

Заказ б854/58 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4