Синхронный фильтр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК124634 И 9 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СТВУ АВТОРСКОМУ СВИ комбиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Кировский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРУ 1131028, кл. Н 03 Н 17/00, 1983.(57) Изобретение относится к радиотехнике и позволяет повысить быстродействие и точность фильтрации.Синхронный фильтр (СФ) содержиткоммутируемые накопители (КН) 1,2(по числу выделяемых значений), генератор 3 импульсов, счетчик 4,два селектора 5,6, ЦАП 7, управляемый аттенюатор (УА) 8, вычитатель9, усилитель-ограничитель 10. КН соЫ) 4 Н 03 Н 17/00, 19/00 держит реверсивныи счетчик,национный логический блок, дешифратор и Э -триггер. Принцип работыСФ основан на компенсации выделяемых значений входного напряжения аналоговым выходным сигналом СФ, который формируется на выходе УА 8. Кодымантиссы и характеристики, поступающие на УА 8 с соответствующих КН,задают компенсирующее напряжение.В зависимости от знаков разности напряжений, поступающих на вычитатель9, содержимое НК изменяется в каждом периоде в направлении уменьшения модуля разности входного и выходного аналоговых сигналов СФ, Засчет введения в КН П-триггера реверсивный счетчик имеет разрядностьна 1 меньше по сравнению с известым, т.к. старшин разряд мантиссыормируется вне реверсивного счетика. 5 ил,(+) 18а напряжение Б (Т +12 Т)Вь 1 240 о15В очередном (14-м) периоде сновапроисходит заем единицы порядка Я;(уменьшение вдвое характеристики И,) Первый выход Второй ныход 0310,0101 М 220 Второй выход Первый выход 00 1110 М 0010 С 100(кривая 22, фиг.5), принимая пооче 20редно значения -- Б = -0 0833 Б22240оПи 2 тО 13" = - 0,0917 ц Таким образом точность фильтрации не ухудшается с уменьшением амплитуды входных радиоимпульсов."На первый взгляд может показаться, 40что скачки выходного напряжениясинхронного фильтра, возникающиепри входных напряжениях, близких кнулю, заметно ограничивают динамический диапазон выделяемых входных 45напряжений. Это явление объясняетсянебольшим количеством разрядон г== 4 мантиссы и характеристики,принятым при построении временныхдиаграмм (фиг,4 и 5),в то время как 50при г=- 10 и го = 9 указанные скачкизанимают 1,75 Е всего динамическогодиапазона, так как максимальное значение напряжения на аналоговом выходе синхронного фильтра равно0,5 П, а укаэанные скачки, определяемые девятью единицами мантиссыпри минимальном значении характеристики (И=1) н соответствии с выра- жением Первый выход Второй выход 0001,1111 М, Второй выход Перньп выход 000 1 10011. М Второй выход Первый выход 0 0001,1010,Содержимое реверсивного счетчика11 коммутируемого накопителя 1 приэтом таково код на выходах коммутируемого накопителя 1 таковоВторой выход Первый выход Соответственно содержимое реверсивного счетчика 11 коммутируемого накопителя принимает вид код на выходах коммутируемого накопителя 1 а напряжение И,(Т+13 Т) = 4 Б,16 Уменьшаясь с каждым периодом Т,т.е, с приходом каждого входногорадиоимпульса, напряжение 0И+Т)1в 20-м периоде становится меньшеП,(, +Т), после чего начинаетсяснова слежение, при котором коды навыходах коммутируемого накопителя 1поочередно принимают значения(+) М, а напряжение И, (г. +зТ) на аналоговом выходе синхронного фипьтра колеблется с дискретом , 0 Ь, =О, 0042 П, относительного входного напряжения Б, (, +Т) = 0,042кривая 21, фиг.5), принимая пооче 10редно значения 2 0 П = 0,0416 Ии 11- 13,=- О, 0458 Б, .Рассуждая аналогично, можно показать, что напряжение Б (, +Т), ,уменьшаясь с каждым периодом Т по абсолютной величине, с 20-го периода входит н режим слежения за Б (С+1 Т), при котором коды на выходах коммутируемого накопителя 2 поочередно принимают значения611 ,(1 +дТ):. Д, 2 "аХравны по величинеи 9,2-19формула из обре те ния,Синхронный фильтр по авт.св.У 1131028, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения .быстродействия и точности фильтрации, вкоммутируемый накопитель введенП-триггер, информационный вход которого соединен с выходом старшегоразряда Реверсивного счетчика коммутируемого накопителя, а тактирующий вход подключен к второму входуреверсивного счетчика коммутируемого накопителя, а выход соединен с 1 О первым выходом коммутируемого накопителя,1246343 Меньшиковаик Корректор М. Демч оставитель А ехред Л.Олей Реда Бобкова акаэ 4020/5 комит и отшская роиэводственно-полиграфическое предприятие г. Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 816 ВНИИПИ Государственног по делам иэобретени 3035, Москва, Ж, РаИзобретение относится к радиотехнике и может использоваться,цля фильтрации когерентных импульсных сигналов с преобразованием выходных сигналов в цифровой код и является усовершенствованием известного фильтра по авт.св. Р 1131028.Цель изобретения - повышение быстродействия и точности фильтрации, 10На фиг.1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого синхронного Фильтра, на Фиг.2 структурная электрическая схема коммутируемого накопителя; на фиг.3- 15 5 - диаграммы, поясняющие работу синхронного фильтра.Синхронный фильтр содержит коммутируемые .накопители 1 и 2, гене-,. ратор 3 импульсов, счетчик 4, пер вый 5 и второй 6 селекторы, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 7, управляемый аттенюатор 8, вычитатель 9, усилитель-ограничитель 1 О.Коммутируемый накопитель содержит 25 реверсивный счетчик 11, комбинационный логический блок 12, дешифратор 13, П-триггер 14.Синхронный фильтр работает следующим образом. ЗОНапряжение на выходе управляемого аттенюатора 8 (аналоговом выходе синхронного Фильтра) определяется выражениями("1 2 /й пеи 1. О (1лсх ВРи П цех О, (1140 где М и Й к - прямой и инверсный коды мантиссы реверсивного счетчика 11; Ик - код характеристики к -гоДФ коммутируемого накопителя 1 (2),подключенного к ЦАП 7 и управляемому аттенюатору 8 в моменты .+хТ,Из выражений (1) и (2) следует, что напряжение на аналоговом выходе синхронного фильтра пропорционально произведению кодов И и И на удравляющих входах соответственно ЦАПк управляемого аттенюатора 8,Синхронный Фильтр выделяет значения входного импульсного сигнала, синхронного рабочей частоте 6=1/Т Фильтра, причем, количество выделяемых значений равно числу Е коммутируемых накопителей 1 и 2, В рассматриваемом варианте синхронногофильтра 1. = 2,Принцип работы синхронного фильтра основан на компенсации выделяемыхзначений входного напряженияБ.х(,+Т) напряжением Б(,+дТ),действующим на вычитающем входевычитателя 9, С приходом каждоговходного радиоимпульса в каждый издвух моментов выделения значенийвходного напряжения к управляющимвходам ЦАП 7 и управляемого аттенюатора 8 подключаются выходы соответствующего коммутируемого накопителя1 или 2. Коды Мк и И, на выходахподключенного в данный момент коммутируемого накопителя 1 или 2 определяются содержимым его реверсивно.го счетчика 11 и содержимым Р-триггера 14 и в соответствии с выражением (1) или (2) задают компенсирующие напряжения 3,к ( +Т). В завивих ксимости от знаков разностей напряжений Ь (1; +хТ) и Б,х(к +Т) содержимое коммутируемых накопителей 1и 2 изменяется в каждом периоде внаправлении уменьшечия модулей разностей Бв ( +Т)-П , (+1 Т), которые в пределе стремятся к нулю. Врезультате выходное напряжениеБ, (1. +З.с) синхронного Фильтра вкаждом периоде Т представляется врассматриваемом варианте синхронногофильтра в виде двух выделенных значений его входного напряженияц,И, +з.т) .На Фиг,3 приведены временная диаграмма когерентной последовательностивходных радиоимпульсов, следующих спериодом Т, количество выделяемыхмгновенных значений радиоимпульсаравно двум по числу коммутируемыхнакопителей 1 и 2 синхронного фильтра (а), временные диаграммы импульсов генератора 3, поступающих навторые (счетные) входы реверсивногосчетчика 11 и на счетный вход Э-триггера 14 коммутируемых накопителей1 и 2 соответственно (б), временныедиаграммы. импульсов, гоступающих сдополнительного выхода генератора 3на счетный вход счетчика 4 и стробирующие входы селекторов 5 и 6, обастробирующих импульса имеют одинаковое назначение - задают отрезоквремени в течение которого в каждомпериоде Т к управляющим входам ЦАПи управляемого аттенюатора 8 под ключаются выходы коммутируемых накопителей 1 и 2, т.е. каждому коммутируемому накопителю соответствует свой стробирующий импульс (г). Черези ) обозначено число радиоимпульсов, .:оступивших на вход синхронного фильтра с начала его работы (без учета текущего радионмпульса). Показано также формирование на аналоговом выходе синхронного фильтра выделяемых мгновенных значений входного радиоимпульса (фиг.3 д).На Фиг.4 приведены временные диаграммы переходных процессов в синхронном фильтре. По оси абсцисс отложены порядковые номера периодов (или входных радиоимпульсов),. прошедших с момента включения синхронного фильтра. Так как значения входного напряжения синхронного фильтра в моменты (с, +1 Т) и (С, +дТ) от пе,риода к периоду предполагают неизменными, то ив(1 +Т) и У(Т, +Т) изображены в виде прямых параллельных оси абсцисс. Такое представление тем более приемлемо, что по оси абсцисс отсчитывается не собственно время, а номера периодов. С этой же позиции следует понимать и представление Пвых 1 1 Т) и Бщ (Й 2+1 Т) В виде непрерывноступенчатых кривых, в то время как в действительности укаэанные напряжения наблюдаются в моменты подключения соответствующего коммутируемого накопителя 1 или 2 к управляющим входам ЦАП 7 и управ" ляемого аттенюатора 8 (фиг.3 д). Значения входного напряженияПв (й + 1 Т) = 0,21 Ц,1)вх ("2 + 1 Т) = - 0,42 Огде Б, - опорное напряжение ЦАП 7.Содержимое реверсивных счетчиков 11 (фиг.2) коммутируемых накопителей 1 и 2 рассматривают в виде чисел в Форме с плавающей запятой, причем в основном изобретении младшиеразрядов реверсивного счетчика образуют мантиссу М, числа, старший разряд - его знак, а остальные о раэрядов - порядок Я, Реверсивный счетчик 11 в предлагаемом фильтре отличается тем, что при одинаковой разрядности кодов на выходах коммутируемых накопителей 1 и 2, он содержит.на один разряд меньше, так как старший т, -й значащий разряд мантиссы образуется 1246343на выходе 0-триггера 14 из старшегоразряда реверсивного счетчика 11(разряда знака).При построении временных диаграмм 5 (фиг.4 и 5) приняты значения ь 4и .= 2.При помощи комбинационного логического блока 12 и дешифраратора 13о-разрядный позиционный двоичный 10 код Япорядка преобразуется в унитарный двоичный л -разрядный кодИ характеристики (Ю=2 ) навтором выходе коммутируемого накопителя 1 и 2. При2 = 4. 5 Подставив в выражения (1) и (2)п 4 и учитывая, что при ь = 4,И = 2"-1, имеютоп(М +2 )М пеиО О (5)620ОМ М пеиО (О, (4)где Я - максимальное возможноезначение цифрового кодана управляющем входе управляемого аттенюатора;И - текущее значение кода на30 управляющем входе управляемого аттенюатора,Комбинационный логический блок 12передает на вход дешифратора 13 прямое значение кода порядка на своеминформационном входе, если на управляющем входе логического блока 12присутствует код нуля, и инверсноезначение кода порядка, если на управляющем входе код единицы. Инверсное40 значение кода порядка необходимодля получения требуемого значенияхарактеристики на выходе дешифратора 13 (втором выходе коммутирующегонакопителя 1 и 2) при отрицательныхзначениях входного напряжения син-хронного Фильтра,Дешифратор 13 непосредственно преобразует позиционный код порядкапоступающий на его вход, в уни тарный двоичный код характеристикиЯ на выходе по закону 0=2, Коли-чество разрядов счетчика 4 определяется требуемым числом различныхсостояний на его выходе, которое 55 равно числу коммутируемых накопителей1 и 2 синхронного фильтра. При числекоммутируемых накопителей, равномдвум, можно в качестве счетчика 45 124 б 34 использовать одноразрядный счетчик (счетный триггер), так как ддя управления работой селекторов 5 и б достаточно двух состояний (О и 1) на управляющем входе каждого из них. Например, при нулевом состоянии счетчика 4 селекторы 5 и б коммутируют выходы коммутируемого накопителя 1, а при единичном - коммутируемого накопителя 2. 1 ОПусть в исходном состоянии счетчик 4, реверсивные счетчики 11 коммутируемых накопителей 1 и 2 установлены в нули, а П-триггеры 14 - в единичное состояние. 15При этом код в реверсивном счетчике 11 Пьы1 с и (О+2 ) М00,0 1О 240Отсюда следует, что Б (С, )0,0 и на выходе усилителя -ограничителя 10 установится напряжение логической единицы, поступающеена первые входы (управляющие входысложение/вычитание") реверсивныхсчетчиков 11 коммутируемых накопителей 1 и 2. По заднему фронту импульса на втором (счетном) входе реверсивного счетчика 11 коммутируемого накопителя 1 в момент(Фиг,Зб)к его содержимому (5) добавляетсяединица младшего разряда, и содержимое реверсивного счетчика 11 принимает вид350(+) Первый выход Второй выход 0000где М, - код мантиссы (за вычетомстаршего значащего разряда мантиссы М , который образуется на инверсном выходе Э-триггера).На первом и втором выходах обоих коммутируемых накопителей 1 и 2 в исходном состоянии устанавливаются коды Как отмечалось для управления ЦАП 7 используется инверсное значение М кода мантиссы, т.е. коды на выходах коммутируемых накопителей 1 и 2, используемые непосредственно для управления ЦАП 7 и управляемым аттенюатором 8, в исходном состоянии таковы 0 1111(+) М ю50 С приходом первого входного радиоимпульса с момент С, - 1 (- длительность импульсов генератора 3) на стробирующие входы селекторов 5 и б поступает импульс (фиг.Зг) с дополнительного выхода генератора 3 импульсов, и селекторы пропускают коды с первого и второго коммутируе 3 6мого накопителя 1 на управляющиевходы ЦАП 7 и управляемого аттенюатора 8 соответственно. В интервалеот Е - 7 до 1, на вычитающем входевычитателя 9 устанавливается напряжение, определяемое в соответствии скодами (б) по выражению (3), так какпри нуле в старшем разряде реверсивного счетчика 11 напряжение на выходе ЦАП 7 положительно. Указанныйразряд является старшим (знаковым)разрядом первого выхода коммутируемого накопителя 1 Следовательно, кмоменту , на аналоговом выходесинхронного фильтра действует напряжение а на выходах коммутируемого накопителя 1 устанавливаются коды Второй выход Первый выход Нуль в старшем разряде инверсного кода Я, мантиссы обеспечивается с прямого выхода 0 в тригге 14, поскольку последний в момент С, по заднему Фронту импульса на его тактирующем входе устанавливается в ну левое состояние, так как на информационном входе Р-триггера 14 действует нуль с выхода старшего разряда реверсивного счетчика 11 накопителя 1( ) Ог "г 35 Первый выход Второй выход(10)ОООО 0001 11 Яг 110Мг 55 В момент , состояние счетчика 4 изменяется на противоположное (единичное) и в момент Сг -повторного появления в данном периоде Т импульса (фиг.Зг) на стробирующих входах селек.оров 5 и 6 последние пропускают на управляющие входы ЦАП 7 и управляемого аттенюатора 8 коды соот" ветственно с первого и второго выхо 1дов другого коммутируемого накопителя 2.Так как исходное состояние обоих коммутируемых накопителей 1 и 2 одинаково, то к моменту Сг напряжение на аналоговом выходе синхронного фильтра (вычитающем входе вычитате 1ля 9) также равно - Б. Отсюда Б(сг)-УИг) с О, на выходе усилителя-ограничителя 10 устанавливается напряжение логического нуля, и в момент г по заднему фронту второго импульса (фиг.Зг) на счетном входе реверсивного счетчика 11 коммутируемого накопителя 2 из его исходного состояния (5) вычитается единица младшего разряда. Содержимое реверсивного счетчика 11 коммутируемого накопителя 2 принимает вид а на выходе коммутируемого накопителя 2 устанавливаются коды Нуль в старшем разряде инверсного кода Йг мантиссы обеспечивается с прямого выхода Р-триггера 14,поскольку последний в момент Сг по заднему фронту импульса на его тактирующем входе устанавливается в нулевое состояние, так как на информационном входе Р-триггера 14 в этот момент действует нуль с выхода старшего разряда реверсивного счетчика 11 коммутируемого накопителя 2.При коде единицы в знаковом разря. де реверсивного счетчика 11 на вход дешифратора 13 поступает не прямое значение "11" кода порядка, а инверсное "00", что обеспечивает на втором выходе коммутируемого накопителя 2 код характеристики 0001. В момент г одновременно с отмеченным изменением содержимого реверсивного счетчика 11 коммутируемогонакопителя 2 счетчик 4 возвращается 5 в исходное (нулевое) состояние ив момент И, -7)+Т (во втором периоде) на управляющие входы ЦАП 7 иуправляемого аттенюатора 8 через се"лекторы 5 и 6 поступают коды (8) с 1 Овыходов коммутируемого накопителя 1.По выражению (3) определяют, чтопри этом к моменту С, +Т на аналоговом выходе синхронного фильтра устанавлйвается напряжение В момент , +Т к содержимому (7) 20 реверсивного счетчика 11 коммутируемого накопителя 1 добавляется ещеодна единица и коды на выходах коммутируемогонакопителя 1 принимают вид Второй выход Первый выход 0001 0 0101 В момент Иг-)+Т (в том же втором периоде) коммутируются выходы 40коммутируемого накопителя 2, на управляющие входы ЦАП 7 и управляемого аттенюатора 8 поступают коды (10).В соответствии с выражением (4)определяют, что к моменту Сг +Т нааналоговом выходе синхронного фильтра устанавливается нулевое напряжение,В момент Сг+Т из содержимого (9) реверсивного счетчика 1 коммутируемого накопителя 2 вычтена еще одна единица а на выходах коммутируемого накопителя 2 устанавливаются кодыВторой выход Первый выход 1001 (12)+2 Т и е +2 Т в соответствии с кодаими (11) и (12) на аналоговом выходесинхронного Фильтра действуют на 11 9240 " 240Таким образом, напряжение П(с, +1 Т) в первые три периода последовательно принимает значения 1 . 10 11240 о У 240240 ьП , а напряжение Б (с, +Т) в указанные1 периоды принимает значения9 2 0Ф 240 оьВ дальнейшем работа синхронного Фильтра характеризуется добавлением единицы к содержимому реверсивного счетчика 11 коммутируемого накопителя 1 в моменты 1, +хТ и вычитанием единицы из содержимого реверсивного четчика 11 коммутируемого 1 акопителя 2 в моменты г +Т, Соответственно растут абсолютные значения напряжения на аналоговом выходе синхронного Фильтра в указанные мо:".енты в,емени (кривые 17 и 18). Заполнение када положительной мантиссы происходит в восьмом, а отрицательной - в девятом периодах (в известном синхронном Фильтре - соответственно в 16-м и 17-м периодах). 1 ри рассмотрении отрицательных мантисс необходимо учитывать их представление в обратном коде, В извест- :ом Фильтре вслед за заполнениями аптисс в следующем периоде происходит их обнулени= и увеличение характеристик вдвое за счет переноса из старшего разряда мантиссы в младший разряд порядка. Напряжения на аналоговом выходе синхронного Фильтра скачкомпадают до значений(,-16 Т) = 1,0 Ч,. П,(, + + 1 Т) = О (кривые 15 и 16). Это увеличивает в итоге время переходного процесса н известном синхронном Фильтре.В предлагаемом синхронном фильтре в девятом периоде происходит абну О00 111(+) О М и соответственно на информационномвходе Р-триггера присутствует коднуля. По заднему Фронту импульсана счетном входе реверсивного счетчика 11 коммутируемого накопителя 1в момент+7 Т содержимое счетчикапринимает вид 01(+) М и на инверсном выходе Р-триггера 14 30коммутируемого накопителя 1 устанавливается код единицы. Соответственно в следующем периоде к моменту , +8 Т прямые коды на выходах коммутируемого накопителя 1 таковы Первый выход Второй выход(+) И,40 Из чего следует, что мантисса необнулена, а осталась нормализованной,45 Используемые чепосредственно для управления ЦАП 7 и управляемого аттенюатора 8 коды на выходах коммутируемого накопителя 1 в момент 50 г. +8; таковы Первый выход Второй выход 0010 а соответствующее напряжение нааналоговом выходе синхронногоФильтраление кода М младших разрядов мантиссы реверсивного счетчика 11 комму.тируемого накопителя 1,а в девятомпериоде - кода М, реверсивного счетчика 11 коммутируемого накопителя 2(при рассмотрении прямбго кода). Нообнуления мантисс в целом не происходит, так как старший значащий разряд мантиссы Формируется на инверс ном выходе Р-триггера 14 коммутируемого накопителя 1 и 2.К моменту 1 +7 Т содержимое реверсивного счетчика 11 коммутируемого накопителя 1 таково18240 Т, ким образом, в следующем после заполнения мантиссы периоде последняя не обнуляется, а остается нормализованной (М=1/2), и соответствующее напряженйе на аналоговом выходе синхронного фильтра не падает скачком практически до нуля, а возрастаетК моменту+8 Т содержимое коммутируемого накопителя 2 реверсивного счетчика 11 примет вид 1 11 000(-) О,2 и на информационном входе Р -триггера 14 присутствует код единицы. По заднему фронту импульса на счетном входе реверсивного счетчика 11 коммутируемого накопителя 2 в момент ,+8 Т содержимое счетчика принимает вид 1 Ч 2 МяПервый выход Второй выход0111(-) М,0,010Н 2 В последнем случае мантисса представлена в обратном коде, наблюдаемом на прямых выходах (ъ) младших разрядов реверсивного счетчика 11 накопителя 2 и инверсном выходе 0-триггера 14. При переходе к прямому коду мантиссы получают Первый выход Второй выход0010 Иэ чего следует также не обнулена, мализованной (М, =1 что мантисса а остается нор/2) . л на инверсном выходе Э"триггера 14 коммутируемого накопителя 2 устанавливается код нуля.Соответственно в следующем периоде к моменту ,+9 Т коды на выходах коммутируемого накопителя 2 таковы Непосредственно используемые дляуправления ЦАП 7 и управляемогоаттенюатора 8 коды на выходах коммутируемого накопителя 2 в момент 5 с,+9 Т имеют видВторой выход Первый выходЯ 010 1 10001и, ( ) м,10 а соответствующее напряжение нааналоговом выходе синхронногофильтва15 -У 1 16,(,9) = Р (2) ---Таким образом, отрицательнаямантисса также остается нормализо ванной (не обнуляется) и .соответствующее ей напряжение на аналоговомвыходе синхронного фильтра не падает скачком до нуля, а возрастает(по модулю).25Дальнейшее возрастание аблютногозначения напряжения на аналоговомыходе синхронного фильтра происхоит с удвоенной скоростью вследствие у удвоения характеристик (кривые 17и 18, фиг,4). Очередное увеличениевдвое скорости изменения напряженияЦ (, +Т) происходит в 17-м периоде, а У,ц(,+ь,Т) - в 18-м. Приэтом также не происходит обнулениемантисс (а следовательно и скачкообразного падения напряжений на.аналоговом выходе синхронного фильт"ра), так как значение старшего эначащего разряда мантиссы определяетсястаршим разрядом реверсивного счетчика 11 коммутируемого накопителя1 и 2 (разрядом знака), которыйостается неизменныч.Видно (кривая 17), что в 21-м периоде Уеьц (С +20 Т) станет большеП(1 +дТ), в результате чего в этомже 21-м периоде вместо добавленияединицы к содержимому реверсивногосчетчика 11 коммутируемого накопителя 1 происходит ее вычитание,выходное напряжение вновь станет меньше входного и т.д., т.е. наступаетрежим слежения П , (, +3.Т) (режим. фильтрации) за П (, +Т).55 В то же время нап,)яжениеУщ И +1 Т) (кривая 18) продолжаетс каждым периодом увеличиваться поабсолютной величине. В момент с, +0100 И (+) М,Второй выход Первый выход, 0100 И, (+) М котоФым соответствуют следующие значения напряжения на аналоговомвыходе синхронного фильтра 3 1 4 и ( - + - ) - =16 15 13=0211и на выходах коммутируемого накопителя 2 коды в режиме слежения принимают поочередно значения Второй выход Первый выход 1000 2 1 0010(-) М Второй выход Первый выход 1000 1 0011+24 Т характеристика на втором выходе коммутируемого накопителя 2 удвоится н третий раз, и скорость изменения выходного напряжения П ,(12 +1 Т) становится в 8 раз больше начальной. В 31-м периоде напряжение Б (2+ЗОТ) превосходит по абсолютной величине П (12+ОТ) и в дальнейшем также отслеживает его (режим фильтрации). Временная диаграмма (фиг.Зд) иллюстрирует постепенное формирование амплитуд напряжений на аналоговом выходе синхронного фильтра.В режиме слежения (фильтрации) прямые значения кодов на выходах коммутируемых накопителей 1 и 2, а также напряжения на аналоговом выходе синхронного сильтра точно такие же, как и в известном фильтре, т.е. на выходах коммутируемого накопителя 1 коды принимают поочередно значенияВторой выход Первый выходкоторым соответствуют следующие значения напряжений на аналоговом выхоце синхронного фильтра: 13 8=-040к ог,15 Максимальная абсолютная погрешность выделения значений входного напряжения в моменты 1 +Т и 2 +1 Т определяется ныражением: 20 Ю,(С +Т) - " Я 2гпту которое прн п 1== 4 приводится квиду Б ог:1"(13) а относительная погрешность не зависит от уровня выделяемого входногонапряжения,Рассмотрим теперь как влияет наработу синхронного фильтра увеличение или уменьшение амплитуды входныхрадиоимпульсов. В первом случаепроисходит, очевидно, соответствующее увеличение абсолютногозначения кода мантиссы в коммутирующих накопителях 1 и 2. Ио, какследует из приведенных рассуждений,в синхронном фильтре сохраняется4 Орежим непрерывного слежения. за входным напряжением.Кроме того, при уменьшении амплитуды входных радиоимпульсов н известном синхронном фильтре уменьшается точность фильтрации. Это сняэано с тем, что уменьшение входногонапряжения до нуля вызывает соответствующее уменьшение до нуля абсолютного значения мантиссы И , однакок кпорядок Як (а значит и характеристика Я )остается таким же, каким онкбыл до уменьшения входного напряжения, т,е. относительно большим. Всоотнетствии с (13) неизменной иБ относительно большой остается макси-мальная абсолютная погрешность изначит с уменьшением амплитуды входных радиоимпульсон уменьшается точПервый выход Второй выход 1111 М 0 к 60 Поп Ф поск36 32240 о"+5 Т).Какабсолютеньшенитакже ум шестом пери до значения следует из (13 ная погрешность я вдвое харакеньшилась в(в момент емаксимальна вследствие умтеристики М,2 раза и точ, падает с уме55 ного напряжеЗа следующМ, изменяетс ильтрации не м значений в сть шен ияие се ь периодов кодачения 111 до от-м периоде). ность фильтрации. Это иллюстрируется кривыми 19 и 20 (фиг.2) переходного процесса при уменьшенииамплитуды входных радиоимпульсов в5 раз, т.с. при изменении У(Т, +Т)от 0,21 Б,до 0,042 П а 119(й,++Т) от - 0,42 Ц,до -0,084 11,),Скачкообразное изменение входных напряжений (фиг,5) принято как наиболее простое для построения диаграмми не нарушающее при этом общностирассуждений. В предлагаемом фильтре при уменьшении амплитуды входных радиоимпульсов уменьшаются характеристики Ик на двух выходах коммутируемых накопителей 1 и 2, в соответствии с (13) уменьшается максимальная абсолютная погрешность выделения входных напряжений и точность фильтрации остается неизменной. За счет того, что старший , -й разряд мантиссы формируется вне реверсивного счетчика 11 коммутируемых накопителей 1 и 2, мантисса остается нормализованной при уменьшении входного напряжения практически до нуля. Младшие лразрядов реверсивного счетчика 11 образуют код М, т.е. код мантиссы Мк без старшего разряда: Изменение порядка происходит при проходе через нуль значения кода М, в то время как в целом мантисса М остается нормализованной и напряжение на аналоговом выходе синхронного фильтра не равно нулю. При этом уменьшение на единицу порядка Я (уменьшение характеристики И вдвое) сопровождается увеличением почти вдвое значения мантиссы Мк, так как вслед за обнулением код Ма принимает значение 111.Рассмотрим, например, как будут изменяться коды на выходах коммутируемых накопителей 1 и 2 и напряжение на аналоговом выходе синхронного фильтра при пятикратном уменьшении амплитуды входных радиоимпульсов. Причем, что амплитуда уменьшилась скачком и новый отсчет числа периодовведут от этого момента. Код в реверсивном счетчике 11коммутируемого накопителя 1 при этомизменяется от значения 0 10 100 (в первом пе(+) до промежуточного0 10 000".(+) о, м,при котором мантисса М, на первом выходе коммутируемого накопителя 1 остается нормализованной15 Второй выход Первый выход М,36,а напряжение У (й, +4 Т) = 240 Бо,При следующем вычитании единицыиз содержимого реверсивного счетчика11 происходит заем единицы порядка0 111(+) 30 и код на выходах коммутируемого накопителя 1 принимает вид Так как характеристика уменьшилась в 2 раза, а мантисса увеличи лась практически вдвое (за вычетомединицы младшего разряда), то напр жение на аналоговом выходе уменьшается не скачком, а на величину льку его значен, е изме- Б, в пятом периоде