Двумерный фильтр

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности фильтрации при одновременном упрощении двумерного фильтра. Фильтр содержит вычитатели 1 и 2, усилители 3 - 6, умножители 7 - 12, сумматоры 13 - 18, интеграторы 19 - 21 и квадраторы 22 и 23. Цель достигается путем обеспечения учета априорно известных с точностью до неопределенной составляющей средних значений фильтруемых синфазного и квадратурного сигналов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (А1 аа <1И (5!) 5 H 03 Н 21/00 ;, ;язМ1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4467728/24-09 (22) 14.06.88 (46) 07.04.90. Бюл. Р 13 (72) В.P .-Ахметьянов (53) 621.396.96 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 964980, кл. Н 03 Н 21/00, 1980. (54) ДВУИЕРНЫЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения—

2 повышение точности фильтрации при одноBременном упрощении двумерного фильтра. Фильтр содержит вычитатели

1 и 2, усилители 3-6, умножители

7-12, сумматоры 13-!8, интеграторы

19-21 и квадраторы 22 и 23. Цель достигается путем обеспечения учета априорно известных с точностью до неопределенной составляющей средних значений фильтруемых синфазного и квадратурного сигналов. 1 ил.

1555829

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в устройствах обработки когерентных радиолокационных сиг- 5 налов.

Цель изобретения - повьппение точности фильтрации при одновременном упрощении двумерного фильтра.

Поставленная цель достигается путем учета априорно известных с точностью до неопределенной составляющей средних значений фильтруемых синфазного и квадратурного сигналов.

На чертеже приведена электричес- 15 кая структурная схема двумерного фильтра.

Двумерный фильтр содержит первый 1 и второй 2 вь»читатели, первьп» 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6 усили- 20 тели, первьп"» — шестой умножители

7-12, первый — шестой сумматоры 13-

18, первьп» 19, второй 20.и третий 21 интеграторы, первьп» 22 и второй 23 квадраторы. 25

Двумерный фильтр работает следующим образом.

На второ" вход первого вычитателя

1 поступает сигнал измерения Z (t) синфазного канала, на первый вход — 30 сигнал обратной связи с выхода первого умножителя 7. В результате на выходе первого вычитателя 1 формируется сигнал невязки Е (), которьп» после усиления в первом усилителе 3 с коэффициентом усиления A(t) поступает на первьп» вход первого сумматора 13, где складывается с сигналом с выхода третьего умножителя 9, поступающим на второй вход первого сум- 40 матора 13. Сигнал с вь»хода первого . сумматора 13 интегрируется в первом интеграторе 19 и поступает на входы первого 7 и третьего 9 умножителей, где умножается на коэффициенты соот- 45 ветственно H(t) и Р().

Аналогично на второй вход второго вычитателя 2 поступает сигнал измер е ни Я Z»» (t ) к В адр а т ур но ГО канала а 50 на его первый вход — сигнал обратной связи с выхода второго умножителя 8.

В результате на выходе второго вычитателя 2 формируется сигнал невязки

Е„(), которьп» после усиления во втором усилителе 4 с коэффициентом усиления A(t) поступает на первьп» вход

»»торого сумматора 14, где складывается с сигналом с выхода четвертого умножителя 10, поступающим на второй вход второго сумматора 14. Сигнал с выхода второго сумматора 14 интегрируется во втором интеграторе 20 и поступает йа входы второго 8 и четвертого 10 умножителей, где умножается на коэффициенты соответственно

H(t) и Е(С) .

Таким образом, на выходах первого

19 и второго 20 интеграторов формируются оценки, получаемые с помощью фильтров Калмана соответственно синфазного и квадратурного каналов.

Сигналы невязки Е { ) и Е„(О с выходов первого 1 и второго 2 вычитателей поступают на входы соответ" ственно третьего 5 и четвертого 6 усилителей. Сигнал Е (t) после усиления В третьем усилителе 5 с коэффициентом усиления Ac{t) поступает на первый вход третьего сумматора 15, а сигнал Е „() после усиления в четвертом усилителе 6 с коэффициентом усиления А { ) поступает на второй вход третьего сумматора 15. После суммиро»»ания в третьем сумматоре 15 данные сигналы поступают на вход третьего интегратора 21, с выхода которого сигнал поступает на входы пятого 11 и шестого 12 умножителей, где умножается на коэффициенты соответстве»»»»о (р (t) и Q»,(t) °

Сигнал с выхода пятого умножителя

11. поступает на первьп» вход четвертого сумматора 16, на второй вход которого с выхода первого интегратора

19 поступает оценка, получаемая с помощью фильтра Калмана синфазного канала. В результате на выходе четвертого сумматора 16 формируется смещенная оценка полезного нецентрированного сигнала синфазного канала.

Сигнал с выхода шестого умножителя 12 поступает на первьп» вход пятого сумь ора 17, на второй вход которого выхода второго интегратора

20 по упает оценка, получаемая с помо » фильтра Калмана квадратурного .нала. В результате на выходе пя аго сумматора 17 формируется сме-, щейная оценка полезного нецентрированного сигнала квадратурного канала.

Оценки сигналов синфазного и квадратурного каналов поступают соответственн ; через первый 22 и второй 23 квадргторь» на соответствующие входы шестого сумматора 18 на выходе ко155582

Формула изобретения

Составитель С.Музычук

Техред А.Кравчук Корректор Н.Ревская

Редактор И.Шмакова

Эаказ 561 Тираж 648 Подписное

ВНЙИПИ Государственного комитета по изобретениям 1 открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская на, д. 4!5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина, 101 торого формируется оптимальная по вероятностному критерию смещенная оценка интенсивности когерентного радиолокационного сигнала.

Таким образом, в двумерном фильт5 ре повышается точность фильтрации, так как использование вероятностного критерия не на уровне когерентного сигнала, а на уровне его интенсивности позволяет более коректно учитывать априорную информацию о средних значениях сигналов синфазного и квадратурного каналов и принимать более корректные решения на уровне интенсивности когерентного радиолокационного сигнала, а также избежать расходимости фильтра без расширения вектора состояния системы.

Кроме того, расширеньг функциональ- 20 ные возможности фильтра, так как в нем, кроме оценок нецентрированных сигналов синфазного и квадратурного каналов, формируется оценка интенсивности когерентного радиолокационного 25 сигнала. В случае, если поступающий когерентньп» радиолокационный сйгнал не содержит стабильной составляющей, сеть является случайным процессом с нулевым средним значением, то сцен- 30 ки предложенного фильтра совпадают с оценками прототипа.

Двумерный фильтр, содержащий по35 следовательно соединенные первые вычитатель, усилитель, сумматор, интегратор и умножитель, выход которого соединен с первым входом первого вы- 4О читателя, последовательно соединенные вторые вычитатель, усилитель, сум9 6 матор, интегратор и умножитель, выход которого соединен с первым входом второго вычитателя, третий умно-. житель, включенный между выходом первого интегратора и вторым входом первого сумматора, четвертый умножитель, включенный между выходом второго интегратора и вторым входом второго сумматора, третий сумматор и пятый и шестой умножители, причем вторые входы первого и второго, вычитателей являются входами синфазной и квадратурной составляющих входного сигнала двумерного фильтра, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности фильтрации при одновременном упрощении двумерного фильтра, введены третий и четвертый усилители, третий интегратор, пятый ! и шестой умножители, первый и второй квадраторы, третий, четвертьпi и пятый сумматоры, причем выходы первого и второго вычитателей соединены череЗ третий и четвертшй усилители с первым и вторым входами третьего сумматора соответственно, выход которого соединен через третий интегратор с входами пятого и шестого умножителей, выход первого из которых соединен через последовательно соединенные четвертый сумматор и первый квадратор с первым входом шестого сумматора, а выход шестого умножителя соединен через последовательно соединенные пятьп сумматор и второй квадратор с вторым входом шестого сумматора, вторые входы четвертого и пятого сумматоров соединены с выходами первого и второго интеграторов соответственно, а выход шестого сумматора является выходом двумерного фильтра.