Цифровой фильтр пачки импульсов

 

Использование: радитехника для фильтрации пачек одинаковых импульсов. Сущность изобретения: цифровой фильтр пачки импульсов содержит регистры 1-1. . . 1-L сдвига, генератор 2 тактовых импульсов, блоки 3-1...3-I фильтрации, каждый из которых содержит блоки 4-1. ..4-M сортировки, блоки 5-1...5-L прямого преобразования Фурье, блоки 6-1. . .6-L обратного преобразования Фурье, дешифратор 7, группу сумматоров 8-1...8-M, блок 9 весового суммирования, счетчик 10. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для фильтрации пачек одинаковых импульсов.

Цель изобретения - повышение отношения сигнал-шум путем подавления высокочастотной составляющей шума.

На чертеже представлена электрическая структурная схема цифрового фильтра пачки импульсов.

Цифровой фильтр пачки импульсов содержит регистры 1-1...1-L сдвига, генератор 2 тактовых импульсов (ГТИ), блоки 3-1...3-J фильтрации, каждый из которых содержит блоки 4-1. . . 4-M сортировки, блоки 5-1...5-L прямого (быстрого) преобразования Фурье и блоки 6-1...6-L обратного (быстрого) преобразования Фурье, дешифратор 7, группу сумматоров 8-1...8-M, блок 9 весового суммирования, счетчик 10.

Работает цифровой фильтр пачки импульсов следующим образом.

В регистрах 1-1...1-L записаны MxL дискрет входного сигнала. При поступлении очередной дискреты входного сигнала все предыдущие дискреты смешиваются на одну ячейку в регистрах 1-1...1-L, при этом последняя дискрета в последнем регистре 1-L считывается, а в первом регистре 1-1 первой его ячейки записывается пришедшая дискрета, MxL предыдущих дискрет поступают на первый блок, 3-1 фильтрации. В четных блоках 4-1...4-M сортировок дискреты, поступившие на их входы, устанавливаются в порядке возрастания, а в нечетных - в порядке убывания (или наоборот). На входы блока 5-1 прямого преобразования Фурье поступают дискреты, переставленные следующим образом: на первый вход поступает наибольшая дискрета из дискрет, записанных в первых ячейках каждого из регистров 1-1...1-L, на второй вход - наименьшая из записанных во вторых ячейках тех же регистров 1-1...1-L, на третьем - наибольшая из третьих ячеек и т.д. Аналогично и для других блоков 5-1...5-L прямого преобразования Фурье. Неодинаковость значений дискрет, записанных в одноименных ячейках регистров 1-1...1-L, обусловлено наличием во входном сигнале шума (в его отсутствие эти дискреты будут одинаковые). Таким образом, после сортировки входной сигнал разрывается во времени, происходит расширение спектра только за счет шума и сосредоточение энергии шума около частоты f = Nf_b, то есть в нерабочем диапазоне частот. Эта энергия подавляется с помощью блоков 6-1... 6-L обратного преобразования Фурье, так как входы высокочастотных коэффициентов подключены к нулевой шине.

Аналогичные операции происходят в последующих блоках 2-2...2-J. При этом выходные дискреты сигнала предыдущего блока 2-i служат входным для последующего 2-(i+1).

Из последнего блока 2-J дискреты, снимаемые с одноименных выходов каждого блока 6-1...6-L преобразования Фурье, поступают соответственно на входы сумматора 8-j с номером, равным номеру выхода. С помощью сумматоров 8-1... 8-M суммируются (усредняются) временные дискреты, снимаемые с каждой L-ой группы выходов, тем самым шума в раз. Усредненные дискреты входного сигнала параллельно поступают в блок 9 весового суммирования.

Формула изобретения

Цифровой фильтр пачки импульсов, содержащий L последовательно соединенных регистров сдвига, генератор тактовых импульсов и блок весового суммирования, отличающийся тем, что с целью повышения отношения сигнал-шум путем подавления высокочастотной составляющей шума, введены группа сумматоров, выходы которых соединены с входами блока весового суммирования, J последовательно соединенных блоков фильтрации, входы первого из которых соединены с выходами L последовательно соединенных регистров сдвига, а выходы последнего из которых соединены с входами группы сумматоров, а также последовательно соединенные счетчик, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, и дешифратор, первый выход которого соединен с тактовым входом L последовательно соединенных регистров сдвига, второй выход соединен с тактовым входом блока весового суммирования и с первыми тактовыми входами J блоков фильтрации, а третий выход - соединен с вторыми тактовыми входами J блоков фильтрации, каждый из которых содержит M блоков сортировки, входы которых являются информационными входами блока фильтрации, а тактовые входы - первым тактовым входом блока фильтрации, L блоков прямого преобразования Фурье, входы которых соединены с выходами блоков сортировки, и L блоков обратного преобразования Фурье, первая группа информационных входов которых соединена с выходами соответствующих L блоков прямого преобразования Фурье, вторая группа информационных входов соединена с нулевой шиной, тактовые входы соединены с тактовыми входами L блоков прямого преобразования Фурье и являются вторым тактовым входом J блоков фильтрации, а выходы являются выходами блоков фильтрации.

РИСУНКИ

Рисунок 1