Цифровой согласованный фильтр
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для обработки шумоподобных фазоманипулированных сигналов. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Для этого в цифровой согласованный фильтр, содержащий фильтр 1 нижних частот, первый сумматор 2, генератор 3 тактовых импульсов, элемент задержки 6, квантователь 9, регистр сдвига 17 и весовой сумматор 18, введены первый и второй элементы ИЛИ 8 и 16, первый и второй дискретизаторы 4 и 5, второй сумматор 7, первая и вторая группы элементов И 10 и 15 и группы элементов задержки 12 и ИЛИ 14, а квантователь 9 выполнен многоуровневым. Обработка выходных нормированных импульсов многоуровнего квантователя 9 с помощью элементов 10, 12, 14 и 15 обеспечивает адаптивное смещение порога бинарного квантования в течение времени действия элемента сигнала в соответствии с оцениваемым уровнем мощной структурной помехи. В результате такого смещения, эквивалентного уменьшению амплитуды помехи на входе многоуровневого квантователя 9 в N раз, где 2N - число интервалов квантования, повышается помехоустойчивость обработки. 2 ил.
(51)5 Н 03 Н 17/02
ГОС
ПО
ПРИ (21) (22) (46) (72) .(53) (56)
N. 1 (54)
ФИ (57) им моп нал пом согл
1 ни рато жки союз советских социАлистических . Ф = РЕСПУБЛИК
ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ГКНТ СССР
ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
445010/24-09
0,06.88
3,11.90. Бюл. N. 43 .А. Шумков
21.372.544 (088.8) вторское свидетельство СССР
97061, кл. Н 03 Н 17/02, 1984.
ЦИФРОВОЙ СОГЛАСОВАННЫЙ
ЬТР зобретение относится к радиотехнике ет использоваться для обработки шудобных фазоманипулированных сиг-, в, Цель изобретения — повышение хоустойчивости. Для этого в цифровой сованный фильтр, содержащий фильтр них частот,,первый сумматор 2, гене3 тактовых импульсов, элемент задер, квантователь 9, регистр сдвига 17 и
Г
t
1 t 1
1 весовой сумматор 18, введены первый и второй элементы ИЛИ 8 и 16, первый и второй дискретизаторы 4 и 5, второй сумматор 7. первая и вторая группы элементов И 10 и 15 и группы элементов задержки 12 и ИЛИ 14, а квантователь 9 выполнен многоуровневым. Обработка выходных нормированных импульсов многоуровневого квантовчтеля 9 с помощью элементов 10, 12, 14 и 15 обеспечивает адаптивное смещение. порога бинарного квантования в течение времени действия элемента сигнала в соответствии с оцениваемым уровнем мощной структурной помехи. В результате такого смещения, эквивалентного уменьшению амплитуды помехи на входе многоуровневого квантователя 9 в
N раз, где 2N — число интервалов квантования, повышается помехоустойчивость обработки. 2 ил.
1608785
+ гз тз+ тз " .
30
40
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для согласованной фильтрации шумоподобных фазоманипулированных сигналов.
Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.
На фиг, 1 приведена электрическая структурная схема цифрового согласованного .фильтра; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.
Цифровой согласованный фильтр содержит фильтр 1 низких частот, первый сумматор 2, генератор 3 тактовых импульсов, первый 4 и второй 5 дискретизаторы, элемент
6 задержки, второй сумматор 7, первый элемент ИЛИ 8, многоуровневый квантователь
9, элементы И 10 первой группы, вход 11,, элементы 12 задержки группы, выход 13, элементы ИЛИ 14 группы, элементы И 15 второй группы, второй элемент ИЛИ 16, регистр 17 сдвига и весовой сумматор 18.
Цифровой-согласованный фильтр работает следующим образом.
Аддитивная смесь сигнала и помехи, диапазон входных значений которой поддерживается постоянным за счет автоматической регулировки усиления, поступает на вход второго дискретизатора 5 и через сумматор 2,.где к ней добавляется с выхода фильтра 1 нижних частот напряжение случайного смещения —. на вход первого дискретизатора 4. Во втором дискретизаторе 5 осуществляется взятие выборок из входного воздействия в дискретные моменты времени tj, интервал между которыми равен длительности Тэ элемента сложного сигнала и задается генератором 3 тактовых импульсов, В первом дискретизаторе 4 выборки берутся в моменты времени tj + Тз, сдвинутые относительно импульсов тактовой последовательности на величину задержки з, которая выбирается из условий х, << Т, и т <<тк рр,, где
- выполняет функции объединения последовательностей выборок {Sj}t и {Sj}2 с выходов первого 4 и второго 5 дискретизаторов и линейного усиления для согласования значений их амплитуд с динамическим диапазоном многоуровневого квантователя 9.
Помеха (сигнал) принимает значения
+Sn/+Sc и -Ял/-Sc, соответствующие и1н и иОи кода помехи (сигнала).
Последовательность выборок S12, S22, Яз2,... представляет собой короткие импульсы с амплитудами, равными мгновенным значениям смеси сигнала и мощной помехи в моменты о, с2, тз..., а последовательность выборок S На фиг, 2а пунктирными линиями обоз- начены интервалы квантования многоуровневого квантователя 9 и пронумерованы в соответствии с номерами его выходов 1,2,3,..., 2N. В моменты поступления управляющих импульсов (фиг.2б) на тактовый вход многоуровневого квантователя 9 íà N — 2, N — 1, N+2, N+3, N+4 на выходах, подключенных к входам N-3, N-.2, N+1, N+2, N+3 элементов И 10 соответственно, появляются нормированные импульсы (фиг. 2в-и), Последовательно соединенные 1-е элемент И 10, элемент 12 задержки, (i — 1)-е элемент ИЛИ 14 и элемент И 15 представляют собой i-й канал селекции. Для пояснения работы каналов селекции рассмотрим один из них, например (N-3)-й канал, на вход которого поступают последовательности (5ф в и{яф (фиг.2в). Через элемент И 10 этого канала на вход элемента 12 задержки поступают только им —.г пульса последовательности(5ф в моменты времени t2, t4, t6, Эти импульсы, задержанные на время г,, через элемент ИЛИ 14 поступают на вход элемента И 15 этого канала и второй вход элемента ИЛИ 14 (N — 2)-го канала, обеспечивая прохождение на входы которого элемента ИЛИ 16 1и — з импульсов последовательности iSjii в моменты времени t2+z> и t4+ t> а также имя1N — 1 пульса последовательности Я р, в момент to+aç. Рассмотрение аналогичным образом работы других каналов селекции показывает, что импульс на выходе одного из элементов И 15 появляется в том случае, если значение выборки Sj) на входе многоуровневого квантователя 9 в момент tj+ t, попадает в более высокий или тот же интервал квантования, в котором находится значение выборки Sj2 в момент tj, т.е. при Sn >> Sc в каждый момент времени с точностью до Ь V 1608785 ни кот оц зуе вы ри зна то явл ск отс "0" во дл 1в си ст ры де эл вто зн пи ют сиг фо Рла вр че ци мо за но дл см фи но < об би .ме ним уровнем интервала квантования, в рый попадает значение выборки Яр, нивается уровень помехи, и он исполься как порог при бинарном квантовании орки из смеси сигнала, помехи и линеающего напряжения смещения $н. Если ение $11 превышает значение порога, а выходе второго элемента ИЛИ 16 поется импульс, соответствующий логичей "1", в противном случае импульс ствует, что соответствует логическому Выходные нОрмированные импульсы ого элемента ИЛИ 16, принимающие чение "0" или "1", последовательно заываются в регистр 17 сдвига и сравнивая с кодовыми символами ожидаемого ала в весовом сумматоре 18, который мирует выходной сигнал. При Р» 1. где аза сигнала, значения выходного сигнаесового сумматора 18 в каждый момент мени дискретизации не зависят от знаия смеси сигнала и помехи на входе 11 рового согласованного фильтра в эти же енты и распределены по нормальному ону. Поэтому после сглаживания выходо сигнала фильтром 1 он используется формирования напряжения случайного щения. При этом коэффициент передачи ьтра 1 выбирается таким, что интенсивть напряжения случайного смещения спечивает эффективную линеаризацию арного квантователя .при действии пои с амплитудой. Таким образом, в предлагаемом цифроcorllBcoBBHHoM фильтре выражение отношения сигнал/помеха имеет вид х=2ВG(NSC/Яд), где S<: и Sи — амплитуда нала и помехи, что в сравнении с извеым обеспечивает энергетический выигна 20lg N,дБ. Формула изобретения Цифровой согласованный фильтр,. сожащий генератор тактовых импульсов, мент задержки, квантователь и последовательно соединенные регистр сдвига, весовой сумматор, выход которого является выходом цифрового согласованного фильтра, фильтр нижних частот и первый сумма5 тор, второй вход которого является входом цифрового согласованного фильтра, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в.него введены последовательно соединенные первый дискрети10 затор, вход которого соединен с выходом первого сумматора, и второй сумматор, выход которого подключен к входу квантоватвля, который выполнен многоуровневым, а также второй дискретизатор, вход и выход 15 которого подключены к вторым входам пер. вого и второго сумматоров соответственно. первый элемент ИЛИ, првый вход которого соединен с так Овым входом первого дискретизатора и выходом элемента задержки, 20 вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, тактовым входом второго дискретизатора и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом многоуровневого квантователя, второй элемент ИЛИ. выход 25 ко араго соединен с входом регистра сдвига, первая и вторая группы элементов И, группа элементов задержки и группа элементов ИЛИ, причем I-й выход многоуровневого квантователя. где I=2,2N, N 2, 30 соединен через последовательно соединен-. ные I-e элемент И первой группы, элемент . задержки группы и (1 — 1)-е элемент ИЛИ группы и элемент И второй группы с (1 — 1)-м входом второго элемента ИЛИ, выход(4 — 1)-го 35 элемента ИЛИ группы соединен с вторым .входом I-го элемента ИЛИ группы, второй вход (1-1)-ro элемента И второй группы подключен к 1-му выходу многоуровневого квантователя, первый выход которого соединен 40 через последовательно соединенные первые элемент И первой группы и элемент задержки группы с вторым входом первого элемента ИЛИ группы, а вторые входы всех элементов И первой группы подключены к 45 выходу генератора тактовых импульсов. 1608785 -$ фиг, Я Составитель С.Музычук Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор T.Ïàëèé Редактор М.Бланар Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3623 . Тираж 652 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
