Управляемый фильтр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сюз СоветскикСфциалистнчесиикРеспублик 11 944080(23) П но итет " 3 Ъеудерстеееые кеметет СССР вв девам вэобретенвк н вткрытив.96(088.8) Дата опубликования описания 15,07.82 В.П.Авдеев, Н,А.фомин, И,П,Строков, Е.П.Гильбо,Т.И,Даниелян, А.А,Ершов, В,А.Столяр, Я.Г,Парпарови А.А,Берлин(72) Авторы изобретения Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе.и Кузнецкий металлургический комбинат им.В,И.Ленйнэ(71) Заявители54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ФИЛЬТР 1Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для выделения полезной низкочастотной составляоцей измеренных сигналов.Известен управляемый фильтр, содержащий блок сравнения, ограничитель и интегратор, выход которого соединен с другим входом блока сравненияНедостатком известного устройства является низкая точность выделения полезного сигнала в случае длительных по времени и значительных по амплитуде искажений сигнала на входе устройства, Это обусловлено тем, что на выходе интегратора имеется ошибка, определяемая соотношением г игргде Ттт - постоянная времени интегрирующего звена;Тгр - длительность грубой помехи;1 э - зона ограничения в ограни 2чителе. Если задана максимально допустимая погрешность оценки полезного сигнала о вследствие влияния грубойоипомехи, то эта точность может быть обеспечена при условиигрВ противном случае устройство не отвечает предъявляемым к нему требованиям по точности.Цель изобретения - повышение точности выделения полезного сигНала при наличии длительных по времени и по . амплитуде искажений входного сигнала.Для этого в управляемом фильтре, содержащем блок сравнения и последовательно включенные ограничитель и интегратор, выход которого соединен с другим входом блока сравнения, между выходом блока сравнения и входом ограничителя включен мажоритарный элемент, другой вход которого :подключен к выходу блока сравненияО Т"фр нмах 3 94408 через первый элемент задержки, а третий вход через второй элемент задержки - к выходу первого элемента задержки,На чертеже представлена структурная электрическая схема управляемого Фильтра. Управляемый фильтр содержит блок10сравнения, первый вход которого подключен к входу устройства, а выход через последовательно соединенные элементы задержки 2 и 3 - к третьему входу мажоритарного элемента 4, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом блока 1 сравнения и выходом элемента 2 задержки, выход же мажоритарного элемента 4 подключен через ограничитель 5 к входу интегратора б, выходом со 20 единенного с вторым входом блока 1 сравнения и с выходом устройства.Блоки 7-14 предназначены для настроек величины ограничивающего напряженияограничителя 5 и постоянной времени интегрирования Т 11 интегратора 6. Вход детектора знака 7 подключен к выходу мажоритарного элемента 4, а выход - к первому входу блока 8 сравнения, выход которого 50 соединен с входом интегратора 9,выход которого подключен к второму входу блока 8 сравнения и к входу квадрата 10. Выход квадратора 1 О подключен к входам двух масштабных уси лителей 11 и 12. Выход масштабного усилителя 11 соединен с первым входом сумматора 13, второй вход которого связан с источником сигнала постоянной величины, а выход - с управ ляющим входом ограничителя 5. Выход второго масштабного усилителя 12 соединен с первым входом сумматора 14, второй вход которого подключен к источнику сигнала постоянной Величи ны, а выход - к управляющему входу интегратора 6. Устройство работает следующим образом, 50Входной сигнал поступает на вход блока 1 сравнения, в котором из него вычитается выходной сигнал устройства, и получаемая разность Я (С) 55 непосредственно и через элементы 2 и 3 задержки поступает на входы мажоритарного элемента 4. Длитель 0 4ность задержки 7 в элементах задержки 2 и 3 определяется по выражению где Тщс 1 - максимальная длительность грубой помехи;ввТя - ищцх- соответственно минимальное и максимальное значение параметров управляемого фильтра. Если с, (й) содержит грубые помехи, то они отфильтровывается в мажоритарном эле.менте 4 благодаря совместной обработке трех отсчетов сигнала с соответственно в моменты й, (й-ь) и (й) и частично в ограничителе 5. В мажоритарном элементе 4 осуществляется выбор центрального члена вариационного ряда, построенный из мгновенных значений поступающих на него сигналов, Сигнал с пд (т) с выхода мажоритарного элемента 4 поступает на вход ограничителя 5 и на вход детектора знака 7. Если Ещд превышает величину ограничивающего напряженияограничителя 5, то в ограничителе 5 он ограничивается до этой величины. Сигнал с выхода, ограничителя 5 поступает на вход интегратора 6. На выходе интегратора 6 получается сглаженный сигнал, который и поступает на выход устройства, Сигнал с выхода детектора знака 7, равный +1 или -1 в зависимости от знака сигнала Я,дд(с), поступающего на вход детектора знака 7 с выхода мажоритарного элемента 4, поступает на первый вход блока 8 сравнения, в котором от него вычитается выходной сигнал интегратора 9, и разность поступает на вход этого же интегратора 9, а на выходе его получается сглаженный сигнал от детектора знака 7. С выхода интегратора 9 сигнал через квадратор 10, в которой он возводится вквадрат, поступает на входы двух масштабных усилителей 11 и 12, где производится умножение сигнала на коэффициенты К и К. Выходной сигнал масштабного усилителя 11 суммируется в сумматоре 13 с постоянным сигналоми поступает на управляющий вход ограничителя 5, задавая величину ограничивающего напряжения ф Выходной сигнал второго масштабного усилителя 12 суммируется во втором сумматоре 14 с постоянным сигналом Ти и поступает наИсточники информации,принятые во внимание при экспертизеформула изобретения Управляемый фильтр, содержащий 1. Патент Великобритании Ю 14 б 9605блок сравнения и последовательно кл, Н 03 6 11/08, 1975 (прототип). Заказ 5153/74: Тираж 959 Подписное П "Патент",жгород, ул. Проектная или 5 9440 управляющий вход интегратора 6, задавая величину постоянной времени инте-грирования Т этого интегратора б. Постоянная времени интегрирования интегратора 9, масштабные коэффициенты К и К масштабных усилителей 11 и 12, сигналы,(5 и Т 11 опредеФляются экспериментально в зависимости от свойств полезного сигнала и помехи. 1 ОТаким образом, в результате введения новых элементов в предложенном устройстве обеспечивается повышение точности выделения полезного сигнала в условиях наличия продолжительных 1% по времени грубых помех. 80 6включенные ограничитель и интегратор, выход которого соединен с другим входом блока сравнения,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ-, ности выделения полезного сигнала при наличии длительных по времени и по амплитуде искажений входного сигнала, между выходом блока сравнения и входом ограничителя включен мажоритарный элемент, другой вход которого подключен к выходу блока . сравнения через первый элемент задержки,а третий вход через второй элемент задержки - к выходу первого элемента задержки.