Нелинейный цифровой фильтр

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение точности фильтрации путем уменьшения динамической ошибки. Нелинейный цифровой фильтр содержит нерекурсивный фильтр 1, состоящий из умножителей 2, регистров 3, ключей 4, эл-тов ИЛИ 5, сумматора 6 и г-ра 7 тактовых импульсов, блок 8 сравнения, двухпороговый компаратор 9, счетчики 10 и 12, регистры 11, ключи 13, эл-т ИЛИ - НЕ 14, эл-ты ИЛИ 15 и 18, эл-т И 16, двусторонний ограничитель 17, инвертор 19 и сумматор 20. При резком превышении входным сигналом порогов ограничения компаратора 9 он вырабатывает сигнал, который поступает на счетчики 10 и 12 и через эл-т ИЛИ-НЕ 14 и эл-т ИЛИ 15 закрывает эл-т И 16. Это приводит к изменению состояния счетчиков 10 и 12, которые подсчитывают число превышений порогов ограничений. При достижении заданного числа счетчики 10 и 12 формируют сигнал, который открывает ключи 13 и закрывает ключи 4. Это приводит к перезаписи информации из регистров 11 в регистры 3. Такая перезапись позволяет сократить время переходного процесса при резком изменении входного сигнала, что повышает точность фильтрации. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (1!) А2 (5! 4 Н 03 Н 17/02

ЗЛОГО ." „, ИТЕДКЗ;...;;:„ ;, Б, БЛ;!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHÎMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 499647 (21) 43348 17/24-09 (22) 09.10.87 (46) 07, 08.89. Бюл. Ф 29 (72) Л.П.Котенко, А.П.Котенко, F!.А.1!иронов и E.Ñ.Øíûðåâ (53) 621.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 499647, кл. Н 03 Н. 17/02, 1973. (54) НКЛИНЕЙНЪ!Й ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повышение точности фильтрации путем уменьшения динамической ошибки. Нелинейный цифровой фильтр содержит нерекурсивный фильтр 1, состоящий из умножителей 2, регистров 3, ключей 4, эл-тов ИЛИ 5, сумматора 6 r-ра 7 .тактовых импульсов, блок 8 сравнения, двухпороговьп компаратор 9, счетчики

10. и 12, регистры 11, ключи 13, эл-т

ИЛИ-HE 14, эл-ты ИЛИ 15 и 18, эл-т

И 16, двусторонний ограничитель 17, инвертор 19 и сумматор 20. При резком превышении входным сигналом поро" гов ограничения компаратора 9 он вырабатывает сигнал, который поступает на счетчики 10 и 12 и через эл-т

ИЛИ-Н1: 14 и эл-т ИЛИ 15 закрывает эл-т И 16, Это приводит к изменению состояния счетчиков 10 и 12, которые подсчитывают число превьппений порогов ограничений. При достижении заданного числа счетчики 10 и 12 формируют сигнал, которьп открывает ключи 13 и закрывает ключи 4. Это приводит к перезаписи информации из регистров

11 в регистры 3. Такая перезапись позволяет сократить время переходного процесса при резком изменении входного сигнала, что повышает точность ,фильтрации. 1 ил.

3 149942

Изобретение относится к радиотех- нике, может быть использовано для фильтрации сигналов, соответствующих. измеряемым физическим параметрам, и является усовершенствованием изобретения по авт, св. У 499647.

Цель изобретения — повышение точности фильтрации путем уменьшения динамической ошибки. 1О

На чертеже представлена электрическая структурная схема нелинейного цифрового фильтра.

Нелинейный цифровой фильтр содержит нерекурсивный фильтр 1, выпол- !5 ненный в виде и умножителей 2-1 — 2-п, и звеньев, каждое из которых содержит регистр 3-i ключ 4-i и элемент

ИЛИ 5-i, где i = 1, и, сумматора 6 и генератора 7 тактовых импульсов, лок 8 сравнения, двухпороговый компаратор 9, второй счетчик 10, и регистров 11-1 — 11-и первый счетчик

12, и ключей 13-1 — 13-п, элемент

ИЛИ-НЕ 14, первый элемент ИЛИ 15, 25 элемент И 16, двусторонний ограничитель 17, второй элемент ИЛИ 18, инвертор 19, сумматор 20.

Нелинейный цифровой фильтр работает следующим образом. 30

Отсчеты входного сигнала поступают на первый вход блока 7 сравнения, на второй вход которого поступает экстраполированное значение входного сигнала с выхода сумматора 6, 1 азност35 ный сигнал ограничивается в.двустороннем ограничителе 17, за счет чего устраняется влияние аномальных искажений входного сигнала на его экстраполированное значение. 40

Кроме того, разностный сигнал поступает в двусторонний компаратор 9.

При отсутствии аномальных искажений на его выходе отсутствуют сигналы превышения верхнего или нижнего порогов ограничения. При этом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 14 присутствует сиг нал логической единицы, который через первый элемент ИЛИ 15 поступает на вход элемента И 16, Поступающие на другон вход этого. элемента им50 пульсы от генератора 7 проходят на вход установки первого и второго счетчиков 12 и 10. В результате этого и ключей 13-1 — 13-п закрыты, а ключи 4-1 — 4-п открыты.

В случае. резкого изменения измеряемого параметра в сторону увеличе;ния или уменьшения на первом или соответственно на втором выходе двухпорогового . компаратора 9 появляется сигнал, указывающий. на превышение измеряемым параметром порогов ограничения. Этот сигнал поступает на счетные входы первого и второго счетчиков 12 и 10 и через элемент ИЛИ-НЕ

14 и первый элемент ИЛИ 15 закрывает элемент И 16, что приводит к изменению состояния первого или второго счетчиков 12 и 10, которые подсчитывают число превышений порогов ограни-. чений, При достижении заданного числа на выходе первого или второго счетчиков 12 и 10 формируется сигнал, который открывает и ключей 13-1 — 13-и и закрывает и. ключей 14-1 — 14-п.

Это приводит к перезаписи информации из и регистров 11-1 — 11-и в п регистров 3-1 — 3-п. Такая перезапись позволяет сократить время переходного процесса при резком изменении входного сигнала, что повышает точность фильтрации.

Формула изобретения

Нелинейный цифровой фильтр по авт.св, У 499647, о т л и ч а ю—

m; и и с я тем, что, с целью повышения точности фильтрации путем уменьшения динамической ошибки, введены и последовательно соединенных регистров, и ключей, сигнальные входы которых соединены с выходами соответствующих регистров, а выходы— с первыми дополнительными входами нерекурсивного фильтра, последовательно соединенные двухпороговый компаратор, вход которого соединен с выходом блока сравнения, элемент

ИЛИ-НЕ, первый элемент ИЛИ, элемент

И, первый счетчик, второй элемент

ИЛИ и инвертор, выход которого соединен с вторым дополнительным входом нерекурсивного фильтра, а также второй счетчик, первый вход которого соединен с вторым входом первого счетчика, второй вход соединен с вторым выходом двухпорогового компаратора и вторым входом элемента

ИЛИ-НЕ, а выход — с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и управлякщими входами и ключей, при этом сигнальный вход первого из и последовательно соединенных регистров соединен с входом блока сравнения, а второй

Составитель Э,Борисов

Техред А.Кравчук

Редактор Н.Лазаренко

Корректор М. Васильева

Заказ 4704/52 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

/ вход элемента И и управляющие входы п регистров соединены с дополнительным выходом нерекурсивного фильтра, выполненного в виде и последовательно соединенных звеньев, каждое из которых содержит последовательно соединенные регистр, ключ и элемент

ИЛИ, сумматора, выход которого является выходом нерекурсивного фильтра и умножителей, выходы которого соединены с входами сумматора и генератора тактовых импульсов, выход ко99429 е, торого соединен с управляющими входами регистров и является дополнительным выходом нерекурсивного фильтра, 5 первыми дополнительными входами которого являются вторые входы элементов ИЛИ, а вторым дополнительным входом — управляющие входы ключей, при этом вход регистра первого звена является входом нерекурсивного фильтра, а выходы элементов ИЛИ звеньев соединены с входами соответствующих умножителей.