Интерполирующий фильтр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ао н 06 ЕННЫЙ КО3 ОБРЕТЕНИ в, Ба гоский зе произ" 39СССР979 ИЙ ФИЛЬТР,следовательт сравнения.,тегратор, выходн к первому вхя, второй вход . ПОЛИРУЮЩтор и позлемен о од к(71) Сибирский ордена ТрудовоКрасного Знамени металлургичеинститут им. Серго Орджоникид(54)(57) ИНТЕРдержащий суммано . соединенныеограничитель и инкоторого подключеэлемента сравнени 80,1 030958 торого является входом устройства, .о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности выделения полезного сигнала, в него введены элемент задержки, п элементов памяти, (и+1) блоков вычитания, (о+1) блоков ограничения и (и+1) :масштабирующих элементов, прн этом .1"Ый ЗЛЕМЕНт наиятн, (-Ый блок вцчитающ, -цй блок ограничения и. -ый мааалабирующий элемент ( 11, 2в) включены последовательно между входом устройства и соот- . иататвящам входом сумматора, 9+1)-Ый блок вычитания, (1+1)-цй блок ограничения и (и+1)-ый масштабирукаций элемент включены после-довательно межщу входом устройства .и. Ь+1)-цм входом сумматора, вход элемента задержки подключен к выходу интегратора, а выход - к ., (и+2)-му входу сумматора и к второму входу (и+1)-го блока вычитания.Изобретение относится к радиотех нике и может быть использовано для запаздывающего выделения полезной низкочастотной составляющей измеренных сигналов, которое может быть применено, например, при решении задач запаздывающего моделирований, а также в обучающихся по предыстории системах.Известен интерполирующий фильтр, содержащий блоки задержки, масштабирующие блоки и блоки суммирования ( 11.Недостаток этого фильтра заключается в низкой точности выделения полезного сигнала.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является управляемый фильтр, содержащий последовательно включенные первый -элемент сравнения, ограничитель и первый интегратор, выход которого соединен с другим входом первого элемента сравнения, последовательно включенные детектор знака, второй элемент сравнения, второй интегратор, квадратор, первый масштабный усилитель и первый сумматор, вход детектора знака подсоединен к выходу первого элемента сравнения, а выход сумматора подключен к дополнительному входу ограничителя, последовательно включенные второй масштабный усилитель и вто", рой сумматор, выход которого подключен к дополнительному входу первого интегратора, вход масштабного усилителя подключен к выходу квадратора, вторые входы обоих сумма" торов подсоединены к источникам постоянной величины 2 1.Недостатком известного фильт. ра является низкая точность запаздывающего определения сигнала, в связи с тем, что не производится коррек тировка по разности предварительно сглаженных и фактических сигналов.Целью изобретения является повышение точности выделения полезного сигнала.Поставленная цель достигается тем, что в интерполирующий фильтр, содержащий сумматор и последовательно соединенные элемент сравнения, ограничитель и интегратор, выход которого подключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого является входом устройства, введены элемент задержки, и элементов памяти, (п+1) блоков вычитания, (п+1) блоков ограничения и (о+1), масштабирующих элементов, при этом -ый элемент памяти, (-ый блок вычитания, 1-ый блок ограничения и 1-ый масштабирующий элемент ( = 1, 2п ) включены последовательно между вхоДом устройства и соответствующим входом сумматора, й(е) х(с) - х (с) 45 50 поступает на вход ограничителя 2Бсли Е(с) превышает величину огра-.ничивающегр напряжения р, то в ограничителе 2 он ограничивается доэтой величины. Это можно представить выражением Р; при (с) ЪЬ6(с) й(с) при -р(Я(Ц(8.р при Е(с)(р 5560 где 6( с ) - выходной сигнал ограничителя 2.Сигнал Я(с) поступает на интегратор 3, на выходе которого получаетая сглаженный сигнал х,"(с). Этот сигнал подается яа вход элемента 4 задержки, где задерживается на время Т. С вымода элемента 4 задержки сигнал х ( -) поступает на входы 4 локов 7- вйчитания. В элементах(и +1)-ый блок вычитаний, (й+1)-ыйблок ограничения и (и+1)-ый масштабирующий элемент включены последовательно между входом устройства и(0+1)-ым входом, сумматора, входэлемента задержки подключен к выходу интегратора, а выход - к(и+2)-му входу сумматора и к второму входу (0+1)-го блока вычитания,На чертеже представлена структур 10 ная электрическая схема интерполирующего фильтра.Интерполирующий Фильтр содержит последовательно соединенные элемент 1 сравнения, ограничитель 2,5 интегратор 3, элемент 4 задержкии сумматор 5, выход которого явля-ется выходом устройства, первыйвход элемента 1 сравнения соединенс выходом интегратора 3, а второй0 вход является входом устройства ицепей, каждая из которых состоитиз последовательно соединенных эле.мента б- памяти, блока 7- вычитания блока 8- 1 ограничения, мас-штабирующего элемента 9-, включенных между входом устройства ивходами сумматора 5, и (1 з+1)-уюцепь, состояющую из последовательносоединенных блока 7-й+1 вычитания,блока 3-п+1 ограничения и масштабиЗО рующего элемента 9-и+1, включенныхмежду входом устройства и входомсумматора 5, при этом вторые входыблоков (7-1)-(7-и+1) вычитания подключены к выходу элемента 4 задерж 35 ки,Интерполирующий фильтр работает следующим образом.Входной сигнал х(с) поступает навход элемента 1 сравнения, где изнего вычитается сигнал с выходаинтегратора 3 и полученная раз- ность1030 М 8 и х(Ф.-яЯ-х (-Д 1 прих(С-ЫТ)- х "(сРх(+-е, )=х "(1-)+ к.р ВЬп(х(1-Ю)" х (Ф;с)1 ори(х(6-1 дГ)- х (-Т)1 (весовые коэффициенты, Таким образом, в результате вве-велцчины ограничивающего дения новых элементов повышенанапряжения блоков 8 ограни- О точность выделения полезного сигначения,2ла по сравнению с извествремя запаздывания, ным,где К; -вЗаказ 5233/57 Тираж 936 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д.4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 памяти 6-1 происходит запоминаниевходного сигнала в элементе памяти6-1 - на время а 7, в 6-2 - на 2 аа,в 6-и- на ь,й, где п=4, аД(,Т - интервал времени, на которомрассчитывается корректировка сглаженного сигнала. Далее сигналых(й- ЬГ) с элементов памяти 6-1 поступают на блоки 7- 1 вычитания,где сравниваются с сигналами с выхода элемента 4 задержки. Полученныеразности" Р (Ц=х(- д)- х "(-с) 4поступают на входы блоков 8- ограничения, в которых сигналы преобразуются согласно выражению (1). Сигналы с выходов блоков 8-1, 8-2 8-(й+1) ограничения поступают на 5 входы масштабирующих элементов 9-1,где перемножаются соответственно на весовые коэффициенты К , спадающие по экспоненте. Эти сигналы суммируются в сумматоре 5 с сигналом ;1 О элемента 4 задержки хИ(с-Т) и получается сигнал х(с-),который и .явля.