Адаптивный нелинейный фильтр

 

Союа Советских

Социалистицеских

Республик (1}) 6 16705 (61) Дополнительное к авт. свиа-ву % 544102 (22) За я плен о11.02.76 (Я )232 0559/18-2 1 с присоединением заявки № (23) Приоритет

2 (51) М. Кл.

Н 03 Н 7/18

Гввудврстввнлы««вм«твт

Свввтв И«ллвтрвв СЮ вв делам «авбрвтв««л и вт«рит«й (43) Опублнковано25.07,78.Бюллетень № 27 (4о) Дата опубликования описания 21,06.78 (53) УДК 621.396.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. A. Миронов, Н . H..Ãócåpoâà, П. К. Шенипов и В. А. Сергеев (73) Заявитель (54) АДАПТИВНЫЙ НЕЛИНЕЙНЫЙ ФИЛЬТР" Изобретение относится к радиотехнике, Известен непинейный фипьтр, содержа ший регистр из бистабипьных эпементов, вкпюченных s соответствии с опреденяемои поспедоватепьностью сигнапов, погическую схему опредецения, состоящую из компараторов, детекторов и погических элементов:(1).

Это устройство не пазвопяег попучить тв достаточной надежности обнаружения сигнапов.

Наибопее бпизким по технической сущности к предпагаемому явпяется адаптивный непинейный фи, описанный в основ-т ном авт.. св. Ж 544102 и содержащий иипп-репе, дифференцирующую цепь, первый пороговый эцемент, сигнапьный вход которого явпяегся входом всего устройства, второй пороговый эпемент, управпяккпий 2В вход которого подкпючен к бпоку формирования запрещающих напряжений, эпемент

И, выход которого явпяется выходом уст ройства, третий пороговый элемент, вход которого соединен с сигнапьными входами первого и второго пороговых эпеменгов, а выход — с первым входом эпемента И, управпяемый детектор, подкпюченный sxoдами к входу и выходу устройства, а выходомк бп оку формирования запрещающих напряж ний, выходы которого соединены с входа»» ми управпения первого и третьего пороговых эпементов, -а второй вход через триггер - к выходу второго и гертьего пороговых эпементов, причем выход устройства подкпючен к входу дифференцируюшей цепи, а выход первого порогового эпеменга через кипп-репе - к третьему входу бпока формирования. запрещающих напряжей (.

Цепь изобретения - уменьшение вероятности пропуска сигнапа.

П ос тавпе иная цепь достигается тем, что в адаптивный непинейный фипьгр, содержащий кипп-репе, дифференцируюшую цепь, первый пороговый элемент, снгнапьный вход которого явпяется входом всего устройства, второй пороговый апемент, управпяюший вход которого подкпючен к бпоку формирования запрещающих напряжений, 3 616 элемент И,выходкоторого является выходом устройства, третий пороговый элемент, вход которого соединен с сигнальными входами первого н второго пороговых элементов а выход- с первым входом элемента И, управляемый детектор, подключенный входами к входу и выходу устройства, а выходом— . к бпоку формирования запрещающих напряжений, выходы которого соединены с входами управнения первого и третьего поро говых эпементов, а второй вход через триггер- квыходу второго и третьего пороговых элементов, причем выход уст» ройства подкпючен к входу дифференцирующей цепи, а выход первого порогового элемента через кипп-репе - к третьему входу. блока формирования запрещающих напряжений, введены дополнительный трнг

rep, управпяемый генератор пилообразнога напряжения, двухвходовый пороговый эпемент, нормапизатор длигепьности, ключ и детектор, причем выход ключа через детектор соединен с одним из входов двухвходового порогового элемента, выход которого соединен с одним .входом допопнитепьного триггера, один выход которо» го подключен через управпяемый генератор пипообразного напряжения ко второму входу двухвходового порогosoro элемента, второй выход дополнительного триггера соединен с одним из входов логического элемента И, второй вход которого соединен с входом основного триггера, при этом соответствующие входы ключа соединены с входом устройства непосредственно, а с er o. выходом - через нормапизатор дпительносги.

На чертеже приведена структурная электрическая схема фильтра.

Фипьгр содержит пороговый элемент

1., кипп-реле 2, блок 3 формирования запрещающих напряжений, пороговый элемент 4, триггер 5, управляемый генератор 6 пилообразного напряжения, двухвходовый пороговый эпеменг 7, элемент, И 8, триггер 9, пороговый элемент 10, управляемый детектор 11, дифференцирующую цепь 12, нормапиэатор о деяитель»ности 13, кпюч 14,.детектор 15.

Входной сигнап подан на вход 16, вью. ходной снимветса с выхода 17.

Устройство работает спедующим обра зом.

В исходном состоянии пороговый эпе мент 1 исходным состоянием кипи-репе

2 через бпок 3. обеспечивает запрет на срабатывание пороговому эпементу 4.

При превышении попожитепьным выбросом рабочего порога пороговый эпемеит 1 вью рабатывает сигнап, посупающий на вход кипи реле 2 ° который воздействует на

705 ф блок 3 так, что в течение определенного промежутка времени на входе управления порогового элемента 4 поддерживается рабочий порог.

В момент, когда положительный выброс станет меньше рабочего порога,"пороговый элемент 4 через треггер 5 запускает управпяемый генератор 6/ одновременно триггер 5 открывает по второму входу элемент И 8. Возвращаясь в исходное состояние, кипп-реле 2 обеспечивает запрет на срабатывание пороговому эпементу 4 до момента, пока вновь не выработаегся сигнап с выхода порогового эпеменга 1. В исходном состоянии триггер

2$

Ф

М

9 через блок 3 обеспечивает запрет на срабатывание пороговому элементу 10.

Поспе срабатывания пороговогo элементе

4 . происходит опрокидывание триггера 9, который воздействует на бпок 3 так, что на входе управления порогового элемента

10 устанавпивается рабочий порог.

Таким образом, разрешение на сравнение отрицательного выброса с рабочим, порогом порогового эпеменга 10 вводит ся лишь при условии срабатывания noporosoro элемента 4 после элемента 1, причем, есин бно произошло в течение определенного промежутка времени, определяемого капп-репе 2. B момент принижения отрицательным вь бросом рабочего порога сигнал с выхода порогового элемента 10 открывает по первому входу элемент И 8, и через время, равное днигельности сигнала на выходе порогового эпемента 10, возвращает в исходное состояние триггер 9, который через бйок формирования 3 обеспечивает запрег на срабатывание третьему пороговому эпеменгу 10.

Еспи момент сравнения отрицательного выброса с рабочим порогом цорогового элемента 10 совпадает по времени с существованием сигнана на втором входе элемента И 8, то на выходе элемента

H 8 формируется импульсный сигнап. Этот сигнал через днффереицируюшую цепь 12 воздействуег на триггер 5, возвращая его в исходное состояние. Tpsrrep 5, воздействуя на генератор 6, обрывает генерацию сигнала. Тем самым элемент

И 8 по второму входу становится закрытым. Кроме тотo< сигнал -с выхода энемен та И 8, воздействуя на управняемый детектор 11, отключаег его на время, рав ное дпитеньности егоro сигнала. На выходе детектора 11 формируется среднее значение помехи (шума) за период, равный ипи кратный периоду повторения car нана. Это постоянное напряжение посту,5 61670 пает на блок 3. Суммируя с определен-, ными весами напряжения с выходов киппрепе 2, триггера 9 и детектора 11, блок

3 вырабатывает опорные напряжения для каждого порогового элемента. 1, 4 и 10 в зависимости от характера помехи (шума) и соотношения сигнапа и помехи.

Воздействуя на ключ 14 через нормализатор по длительности 13, сигнал с выхода элемента И 8 псдкпючает детектор

15 к входной клемме устройства на время, равное длительности нормапиэованиъ го сйгиапа. На выходе детектора 15 формируется постоянное напряжение, пропорциональное гопысо мощности того сигнала, который соответствует определенной (описанной выше) логике, так как разрешение на работу детекropy 15 обеспечивается только в течение времени сушест вования сигналов, прошедшего квазиоптимапьную сенекцию. Постоянное напряже g йие с выхода детектора 15, воздействуя на первый вход двухвходового порогового элемента 7, изменяет порог его ñðsбатывания, тем самым увеличивая или. уменьшая длительность строб, определяемую управляемым генератором б. Таким образом, сравнивая напряжение с выхода управляемого генератора 6 с задаваемым детектором 15 порогом срабатывания, двухвходовый пороговый элемент 7 через триггер 5 регулирует временной строб на втором входе элемента И 8.

Такое выпоннение устройства позволит снизить вероятность цропуска при выделении периодических сигналов с переменной длительностью на фоне низкочастотных помех при малом отношении сигнал/помеi

3C& °

Ф ормуна из обре гения

Адаптивный нелинейный фильтр и о авт. св. М 544102, o r и и ч а ю шийся тем, что, с цепью уменьшения вероятнос ги пропуска сигнала, в него введены дополнительный триггер, управляемый генератор пицообразного напряжения, двухвходовый пороговый элемент, нормализатор длительности ключ и детектор, причем выход ключа через детектор соединен с одним из входов двухвходового порогoBo» го элемента, выход которого соединен с выходом дифференцируюшей цепи и с одним вх.одом дополнительного триггера, один выход которого подкпючен через управляемый генератор пилообразного напряжения ко второму;входу двухвходового порогового элемента, второй выход дополнительного триггера соединен с одним из входов логического элемента И, второй вход которого соединен с входом основного триггера при этом соответствующие входы «люча соединены с входом устройства непосредственно, а с его выходом — через нормализатор длительнооо ти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США М 3056116, «л. 340»-174, 25.G8.62.

2. Авторское свидетельство СССР

% 544102, кл. Н 03 Н 7/08, 26,04.74.

616705

Составитепь A. Apnox

Редактор Т..Haaaosa Техред A. Алатырев Корректор Д. Мельниченко

Заказ 407&/48 Тираж 10S6 П одписн ое

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по депам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаа наб., д. 4/5

Фипиап ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4