Самонастраивающийся фильтр

 

О П И С А Н И Е пц 556554

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

СОЮЗ G081 TCKkX

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19,.01.73 (21) 1879896J с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.77. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 24.05.77 (51) М. Кл 2 Н 0 ЗН 7/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР

ll0 делам изобретений и открытий (53) УДК 621 396.662 (088,8) (72) Автор изобретения

А. П. Матюхин (71) Заявитель (54) САМОНАСТРАИВАЮЩИЙСЯ ФИЛЪТР

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к самонастраивающимся фильтрам, и может быть применено в приемниках связных станций, принимающих сигналы со значительной частотной неопределенностью, например в приемных устройствах космической радиосвязи.

В одном из известных самонастраивающихся фильтров параллельный колебательный контур состоит из индуктивности и двух конденсаторов переменной емкости, соединенных параллельно. Емкость первого конденсатора изменяют на небольшую величину в большую и меньшую стороны с помощью специального поискового генератора. При этом, в случае отличия средней частоты фильтра от частоты принимаемого сигнала, огибающая высокочастотных колебаний на выходе контура имеет частоты поискового генератора. Выделенное с помощью амплитудного детектора напряжение огибающей подается на синхронный детектор, на второй вход которого поступает напряжение поискового генератора.

С выхода синхронного детектора сигнал ошибки в настройке контура подается на двигатель, который механически связан со вторым переменным конденсатором колебательного контура, и настраивает его в резонанс с приходящим сигналом (1).

Однако известное устройство имеет малую полосу захватьгвания. Процесс настройки фильтра может происходить только в случае попадания сигнала в его полосу пропускания, 5 что не позволяет применять такие фильтры в космической радиосвязи, где за счет эффекта

Допплера и других нестабильностей частотная неопределенность может значительно превосходить необходимую для приема информации

10 полосу пропускания фильтра.

Наиболее близким техническим решением является самонастраивающийся фильтр, содержащий последовательно соединенные частотноизбирательный блок, амплитудный де15 тектор и блоки управления, каждый из которых выполнен в виде генератора поискового сигнала, подсоединенного к соответствующим входам последовательно включенных фазового детектора и сумматора (2).

20 Однако такой самонастраивающийся фильтр имеет недостаточно широкую полосу рабочих частот.

Цель изобретения — расширение полосы рабочих частот.

25 Для достижения поставленной цели в самонастраивающемся фильтре, содержащем последовательно соединенные частотноизбирательный блок, амплитудный детектоо и блоки управления, каждый из которых выполнен в ви3

556554

65 де генератора поискового сигнала, подсоединенного к соответствующим входам последовательно включенных фазового детектора и сумматора, частотноизбирательный блок выполнен в виде многоотводной линии задержки и М-каскадного блока сложения, каждый и из каскадов которого содержит суммато2 и ров, где m — номер каскада, п 2" — число отводов многоотводной линии задержки, при этом на одном из входов каждого сумматора включен фазовращатель, управляющие входы фазовращателей каждого каскада объединены и подключены к выходу сумматора соответствующего блока управления, а другие входы фазовых детекторов всех блоков управления объединены и подключены к выходу амплитудного детектора.

На чертеже приведена электрическая структурная схема самонастраивающегося фильтра.

Предложенный фильтр содержит последовательно соединенные частотноизбирательный блок 1, амплитудный детектор 2 и блоки управления 3, каждый из которых выполнен в виде генератора 4 поискового сигнала, подсоединенного- к соответствующим входам последовательно включенных фазового детектора 5 и сумматора 6, частотноизбирательный блок 1 выполнен в виде многоотводной линии задержки 7 и М-каскадного блока сложения

8, каждый из каскадов которого содержит и — сумматоров 9, где m — номер каскада, и=

2т

=2 — число отводов многоотводной линии задержки, при этом на одном из входов каждого сумматора 9 включен фазовращатель

10, управляющие входы фазовращателей 10 каждого каскада объединены и подключены к выходу сумматора 6 соответствующего блока управления 3, а другие входы фазовых детекторов 5 всех блоков управления 3 объединены и подключены к выходу амплитудного детектора 2.

Предложенное устройство работает следующим образом.

При наличии гармонического колебания в приходящем сигнале на входе самонастраивающегося фильтра между напряжениями с отводов линии задержки 7 имеются фазовые сдвиги, которые будут одинаковыми,при равных задержках сигнала между фазируемыми парами в каждом каскаде блока сложения 8.

Генераторы 4 поискового сигнала через сумматоры G воздействуют на все фазовращатели 10 данного каскада блока сложения 8, изменяя их фазы на некоторую величину.

Изменение фазы суммируемых сигналов приводит к изменению амплитуды на выходе самонастраивающегося фильтра по закону

m=I 1 где U„1 — уровень сигнала на выходе при настроенном фильтре;

Ла„,— разность фаз между папряже иями в т-ом блоке управления 3;

М вЂ” общее число каскадов блока сложения 8.

Получаемая одноэкстремальная зависимость выходного напряжения от сдвига фаз по каждому блоку управления 3 облегчает построение схем компенсации ошибки в фазировании. Так при использовании взаимно независимых колебаний генератора 4 поискового сигнала, к примеру, колебаний разной частоты или не перекрывающихся по времени колебаний на выходе фазового детектора 5 каждого блока управления 3 получаем напряжение, величина и знак которого зависят от величины и знака рассогласования между положением фазовращателей 10, при котором происходит синфазное сложение гармонического сигнала, и положением их в текущий момент времени. Сигналы рассогласования от каждого блока управления 3 подаются на фазовращатели 10 для компенсации ошибки в фазировании сигнала.

В предложенном самонастраивающемся фильтре для сигнала с любой частотой будет автоматически найдено такое положение фазовращателей 10, при котором все напряжения, снятые с отводов линии задержки 7, сложатся синфазно. Это позволяет осуществить фильтрацию гармонических колебаний от шумов в полосе частот, значительно превосходящей полосу фильтра в установившемся режиме.

Формула изобретения

Самонастраивающийся фильтр, содержащий последовательно соединенные частотноизбирательный блок, амплитудный детектор и блоки управления, каждый из которых выполнен в виде генератора:поискового сигнала,,подсоединенного к соответствующим входам последовательно включенных фазового детектора и сумматора, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы рабочих частот, частотноизбирательный блок выполнен в виде многоотводпой линии задержки и М-каскадного блока сложения, каждый из каскадов !

1 которого содержит,—, сумматоров, где m— номер каскада, n=2 — число отводов многоотводной линии задержки, при этом на одном из входов каждого сумматора включен фазовращатель, управляющие входы фазовращателей каждого каскада объединены и подключены к выходу сумматора соответствующего блока управления, а другие входы фазовых детекторов всех блоков управления объединены и подключены к выходу амплитудного детектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

556554

Составитель И. Черняк

Редактор H. Суханова Техред 3. Тарасова Корректоры Л. Орлова и Л. Котова

Заказ 1052/18 Изд. № 394 Тираж 1077 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министоов СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

1. Финкельштейн М. И. Гребенчатые фильтры. Ы., Фнзматпздат, 1969, ", 7.1 — -7.2.

2. Красовский Л. Л. Динамика непрерывных самонастраивающихся систем. М., «Сов. радио», 1963, с. 26 — 37 (прототип).