Двумерный фильтр

(21) (22) (46) (72) повьппени одноврем тр 1 и 7-1 19(56) В 96 иетсярно а(54 (57 тел РНЫЙ Ф неоп знач исл СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО ВТОРСКОМУ СВ 4467728/2414.06,8807.04,90.В,Р.Ахметь621.396,9Авторское980, кл.(088.8)свидетельство СССРН 03 Н 21/00, 1980 Изобретение относится к ой технике, Цель изобре 2точности фильтрации при ином упрощении двумерного Фильтр содержит вычитатели илители 3-6, умножители маторы 13-8, интеграторы вадраторы 22 и 23. Цель допутем обеспечения учета известных с точностью до енной составляющей средних фильтруемых синфазного и ного сигналов. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено дляиспользования в устройствах обработки когерентных радиолокационных сигналов.Цель изобретения - повышение точности фильтрации при одновременномупрощении двумерного Фильтра,Поставленная цель достигается путем учета априорно известных с точностью до неопределенной составляющей средних значений фильтруемых синФазного и квадратурного сигналов,На чертеже приведена электрическая структурная схема двумерногофильтра;Двумерный фильтр содержит первьп 1и второй 2 вьчитатели, первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6 усилители, первый - шестой умножители7-12, первый - шестой сумматоры 13-18, первь 19, второй 20.и третий 21интеграторы, первьп 22 и второй 23квадраторы. 25Двумерньв фильтр работает следующим образом.На второй вход первого вычитателя1 поступает сигнал измерения 2(Мсинфазного канала, на первый вход - 30сигнал обратной связи с выхода первого умножителя . В результате навыходе первого вычитателя 1 Формирует"ся сигнал невязки Е , которьппосле усиления в первом усилителе 3с коэффиентом усиления А поступает на первьп вход первого сумматора 13, где складывается с сигналомс выхода третьего умножителя 9, поступающим на второй вход первого сумматора 13. Сигнал с вьхода первогосумматора 13 интегрируется в первоминтеграторе 19 и поступает на входыпервого 7 и третьего 9 умножителей,где умножается на коэффициенты соответственно Н и Р. Аналогично на второй вход второго вычитателя 2 поступает сигнал измеРения 2(С) квадратурного канала, а на его первый вход - сигнал обратной связи с выхода второго умножителя 8. В результате на выходе второго вычитателя 2 формируется сигнал невязки Е(С), которьн после усиления во втором усилителе 4 с коэффициентом уси" ления А(С) поступает на первы вход второго сумматора 14, где складывается с сигналом с выхода четвертого умножителя 10, поступающим на второй вход второго сумматора 14, Сигнал с выхода второго сумматора 14 интегрируется во втором интеграторе 20 и поступает на входы второго 8 и четвертого 10 умножителей, где умножается на коэффициенты соответственно НИ) и Г(С) .Таким образом, на выходах первого 19 и второго 20 интеграторов формируются оценки, получаемые с помощью фильтров Калмана соответственно синфазного и квадратурного каналов.Сигналы невязки Еи Е с выходов первого 1 и второго 2 вычитателей поступают на входы соответ" ственно третьего 5 и четвертого 6 усилителей. Сигнал Ес после усиления в третьем усилителе 5 с коэффициентом усиления Лс(с) поступает на первый вход третьего сумматора 15, а сигнал Е (С) после усиления в четвертом усилителе 6 с коэффициентом усиления Ац поступает на второй вход третьего сумматора 15, После суммироания в третьем сумматоре 15 данные сигналы поступают на вход третьего интегратора 21, с выхода которого сигнал поступает на входы пятого 11 и шестого 12 умножителей, где умножается на коэффициенты соответственно ( (е) и (Сигнал с выхода пятого умножителя 11.поступает на первый вход четвертого сумматора 16, на второй вход которого с выхода первого интегратора 19 поступает оценка, получаемая с помощью фильтра Калмана синфазного канала. В результате на выходе четвертого сумматора 16 Формируется смещенная оценка полезного нецентрированного сигнала синфазного канала.Сигнал с выхода шестого умножителя 12 поступает на первы вход пятого сумь ора 17, на второй вход ко" торого выхода второго интегратора 20 по упает оценка, получаемая с помофильтра Калмана квадратурного .нала. В результате на выходе пя дго сумматора 17 формируется сме- щейная оценка полезного нецентрированного сигнала квадратурного канала.Оценки сигналов синфазного и квадратурного каналов поступают соответственн через первый 22 и второй 23 квадргторь на соответствующие входы шестого сумматора 18, на выходе ко155582 Формула изобретения Составитель С.МузычукТехред А,Кравчук Корректор Н.Ревская Редактор И,Шмакова Эаказ 561 Тираж 648 ПодписноеВНЙИПИ Государственного комитета по изобретениям 1 открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская на , д. 45 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 торого формируется оптимальная повероятностному критерию смещеннаяоценка интенсивности когерентногорадиолокационного сигнала.Таким образом, в двумерном фильт 5ре повышается точность фильтрации,так как использование вероятностногокритерия не на уровне когерентногосигнала, а на уровне его интенсивности позволяет более коректно учитывать априорную информацию о средних значениях сигналов синфазногои квадратурного каналов и приниматьболее корректные решения на уровнеинтенсивности когерентного радиолокационного сигнала, а также избежатьрасходимости фильтра без расширениявектора состояния системы,Кроме того, расширеньг функциональные возможности фильтра, так как внем, кроме оценок нецентрированныхсигналов синфазного и квадратурногоканалов, формируется оценка интенсивности когерентного радиолокационного 25сигнала. В случае, если поступающийкогерентньп радиолокационный сйгналне содержит стабильной составляющей,сеть является случайным процессомс нулевым средним значением, то сценки предложенного фильтра совпадаютс оценками прототипа,Двумерный фильтр, содержащий по 35 следовательно соединенные первые вычитатель, усилитель, сумматор, интегратор и умножитель, выход которого соединен с первым входом первого вы читателя, последовательно соединенные вторые вычитатель, усилитель, сум 9 6матор, интегратор и умножитель, выход которого соединен с первым входом второго вычитателя, третий умно-.житель, включенный между выходомпервого интегратора и вторым входомпервого сумматора, четвертый умножитель, включенный между выходом второго интегратора и вторым входом второго сумматора, третий сумматор ипятый и шестой умножители, причемвторые входы первого и второго, вычитателей являются входами синфазнойи квадратурной составляющих входногосигнала двумерного фильтра, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности фильтрации приодновременном упрощении двумерногофильтра, введены третий и четвертыйусилители, третий интегратор, пятыйи шестой умножители, первый и второйквадраторы, третий, четвертый и пятыйсумматоры, причем выходы первого ивторого вычитателей соединены череЗтретий и четвертый усилители с первым и вторым входами третьего сумматора соответственно, выход которогосоединен через третий интегратор свходами пятого и шестого умножителей,выход первого из которых соединенчерез последовательно соединенныечетвертый сумматор и первый квадраторс первым входом шестого сумматора,а выход шестого умножителя соединенчерез последовательно соединенныепятый сумматор и второй квадратор свторым входом шестого сумматора, вторые входы четвертого и пятого сумматоров соединены с выходами первогои второго интеграторов соответственно,а выход шестого сумматора являетсявыходом двумерного фильтра.