Цифровой фильтр сигналов телеинформации

(19) (1) З(5) Н 03 Н 17/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ)ТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 3447550/18-09 . го регистра, квадратор и сумматор . (22) 31.05.82 - последовательно соединенные второй (46) 18,11.83, Бюл, М 42 ила первый коррелагор, первый дели- (72) М. А. Рабинович, 8. Г. Орнов тель и первый умножитель, включенные и Г. М. Аронов между выходом второго регистра и дру-(71) Ордена Октябрьской Революции . гим входом первого блока вычитания, всесоюеный государственный проектно-.последовательно соединенные третий изыскательский и научно-исследова- ключ, второй коррелятор, второй делительский институт Энергосетьцроект тель, второй умножитель, второй блок (83) 621.396,621 5 (088,8)вычитания и второй пороговый блок, (86) 1. Голд 8, и Рэйдер Ч, Иифровая включенные между выходом третьего реобработка сигналов. М., "Советское гнстра и вторым управляющим входом радио., 1973, с. 33-38переключателя, а также блок нормиров 2. Авторское свидетельство СССР ки, первый и второй входы которого . М 653731, кл. Н 03 Н 17/02, подключены к выходам соответственно 1979 (прототип), . первого и второго умножителей, а вы-аход - ко второму информационному вхо (84)(57) ИИФРОВОЙ ФИЛЬТР СИГНА- ду переключателя,при этом выход вто- ЛОВ ТЕЛЕИНФОРМАЦИИ, содержащий рого регистра соединен с другим вхотри регистра, выход первого из которых дом первого умножителя, выход третье С через последовательно соединенные первый го регистра - с другим входом второго блок вычитания. и первый пороговый блок умножителя, выход сумматора - с други подключен к первому управляющему вхо-. ми входами первого и второго делитеду перекаочателя и непосредственнолей, выход первого ключа - с другими к первому информационному входу перек: .входами первого и второго коррелятора, лючателя, о т л и ч а ю щ и.й с я выход первого порогового блока - с тем, что с целью повышения точности управляющими входами первого и второфильтрацин, введены последовательно сое . го ключей. а выход второго порогового диненные первый ключ, информационный блока - с управляющими входами первовход которого подключен к выходу перво го и третьего ключей.10548Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в системах цифровой обработки сигналов в электроэнергетике.Телеинформацияо режимных параметрах объектов управления (в частнос-ти в системах управления качеством ираспределением электроэнергии) подвержена искажениям е результате действия помех в каналах связи, неточностидатчиков телеизмерений (ТИ), перерывов в связи и т.п.Известен цифровой фильтр сигналовтелеинформации, содержащий первый регистр, выход которого через селекторцифровых сигналов подключен к первомувходу переключателя, второй вход которого соединен с выходом второго регистра, а выход переключателя соединенс выходом третьего регистра Г 1Однако известное устройство обладает невысокой точностью фильтрации.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является цифровой фильтр сигналов телеинформация,содержащий три регистра, выход первогоиз которых через последовательно соединенные первый блок вычитания и первый пороговый блок подключен к первомууправляющему входу переключателя инепосредственно к первому информационному входу переключателя 21,Недостатком этого устройства являет.ся низкая точность фильтрации за счетзапаздывания при передаче информационных скачков,Бель изобретения - повышение точности фильтрации.Указанная цель достигается тем,что в цифровой фильтр сигналов телеинформации, содержащий три регистра, вы 40ход первого из которых через последовательно соединенные первый блок вычитания и первый пороговый блок нодключен к первому управляющему входу переключателя и непосредственно к первому информационному входу переключателя, введены последовательно соединенные первый ключ, информационныйвход которого подключен к выходу первого регистра, квадратор и сумматор,последовательно соединенные второйключ, первый коррелятор, первый делитель и первый умножитель, включенныемежду выходом второго регистра и другим входом первого бпока вычитания,последовательно соединенные третийключ, второй коррелятор, второй делитель, второй умножитель, второй блок 90 1вычитания и второй пороговый блок,включенные между выходом третьегорегистра и вторым управляющим входомпереключателя, а также блок нормировки,первый и второй входы которого подключены к выходам соответственно первогои второго умножителей, а выход - ковторому информационному входу переключателя, при этом выход второго регистрасоединен с другим входом первого умножителя, выход третьего регистра - сдругим входом второго умножителя, выход сумматора - с другими входами первого и второго делителей, выход первогоключа - с другими входами первого ивторого коррелятора, выход первого порогового блока - с управляющими входами первого и второго ключей, а выходвторого порогового блока - с управляющими входами первого и третьего ключей.На чертеже представлена структурнаяэлектрическая схема цифрового фильтрасигналов телеинформация,Устройство содержит. регистры 1 - 3,причем регистры 2 и .3 соответственносоединены с ключами 4 и 5, а регистр 1 с ключом 6. Выходы ключей 4 и 5 под"-,ключены ко входам коррелагоров 7 и 8,которые соединены с первыми входамиделителей 9 и 10. Выход ключа 6 соединен с вторыми входами корреляторов 7и 8, а . также с входом квадратора 11,вход которого соединен с входом сумматора 12, выход которого подключен ковторым входам делителей 9 и 10, Выюды делителей 9 и 10 соединены соответственно с первыми входами умножителей:3 и 14, вторые. входы которых подключены к выходам соответственно регистров 2 и 3, Выходы умножителей 13 и 14 подсоединены к первымвходам блоков вычитания 15 и 16, выходы которых подключены ко входамсоответственно пороговых блоков 17и 18, Выходы умножителей 13 и 14подключены также ко входам блока нормировки 19, выход которого и выходрегистра 1 подсоединены к управляемымвходам переключатели " .20;Предлагаемый цифровой фильтр сигналов телеинформации работает следующимобразом,На регистр 1 поступают отсчеты теле.информации Х 1, искаженные действиемпомех, а также перерывов связи:Х 1-Х+ ОХ, (1)где Х - полезное сообщение о режимномпараметре;р- помеха канала телеметрии.елесообраэедачи прие 3 105Соответственно на входы регистров 2и 3 поступают коррелированные с Хотсчеты телеинформации У., и 2:=1+ Лг:г+лгде У и 2 - полезнйе сообщения;л, и Л 2 - соответствующие им помехи.Предположим, что значения помехи л,,Уравнения регрессии, связывающее контролируемый параметр Х с параметрами 1 и 2, запишем в видеХ=к У+к=к г+гдеКи К-соответствующие коэф ффициенты регрессии ": (пропорциональности); и 12 влияние остальных факторов 1 у 2на Х в первом и втором управлениях (4) соответственно, В том случае, когда между параметрами имеет место линейная связь (т.е.0 и= О), коэффициент взаимной. корреляпйи между Х, У и Х 2. равен1. Значения , и будем в первом приближении считать йекоррелированными случайными величинами с нулевым средним.Из выражений (1),(2) и (4) с учейом (Э) получимЯ2 Х +л.КХУ ХМ2 2 Хг Х+и -)Х 2 Мг. где черта сверху означает усреднение пр реализации (для стационарных режимных параметров),Значения К, и Кмогут быть испольжеаны для полученйя оценок режимно го параметра Х по коррелированным с ннм параметрам У и 2.В корреляторах 7 и 8 определяются значения взаимных корреляционных м. ментов у = ХУ и р =Х 2, а в квадраторе 11 и сумматоре 12 оценивается среднее значение квадрата режимного-г. параметра Х, т.в. находится Х . Клк- чи 4 - 6 служат для того, чтобы отключать опенку взаимных корреляционных моментов )ух и рхХ а также Х в те2 4890 4моменты, когда нарушается нормальная работа тракта передачи телеинформации.В делителях 9 и 10 находятся оценки коэффициентов пропорциональности К 1и Кх соответственно. Эти коэффициенты используются в умножителях 13. и 14 для получения оценки величины Хпо значениям связанных с ней параметров У и 2, т,е. в них определяются вео личины ( -)( 2Х,=) 2В Блоках вычитания 15 и 16 эти оценки вычитаются из значения Х, а резуль тат вычитания сравнивается в пороговыхблоках 17 и 18 с пороговым значением.Если разность ,Х - Х мала, то пороговый блок 17 не сработает и на его выходе будет ноль. В противном случае на 20 его выходе формируется единица. Подобным образом работает и второй пороговый блок 18 для разности Х-ХЗ),В блоке нормировки 19 цо значениям Хги Х 5 формируется оценка требуемого пара.25 метра Х в виде:Х =ОХ+(1-ОЦХЗ (7)где весовой коэффициент а(, подбираетсяв зависимости от коррелированности Хг 30и Х с Х. При отсутствии такой информации. целесообразно положить о 0,5.Аппаратная реализация блока нормировки 19 может быть осуществлена с помощью двух перемножителей, двух регистров памяти и сумматора.Переключатель 20 работает следующим образом. В том случае, когда науправляющие входы поступают нулевыесигналы или же только один нулевойсигнал, на выход пропускается выходной 4 О сигнал регистра 1. Если же на управ ляющие входы поступают два единичныхсигнала (т,е. большое расхождение между Х и Хг и Х 5), то на выход переключателя 20 пропускается сигнал (7), 45 состоящий из взвешенной суммы двухоценок. Блокирование расчета оценок9 Ху, ЯХ 2 и Х в моменты обнаружениягзначительного расхождения между значениями Хг, Х 5 и Х осуществляется сиг налами с выхода пороговых блоков 17и 18, которые блокируют прохождениесигналов Х., 1, и Х, на выход ключей 4,5 и 6. Таким образом оценки уШ Яу, и М нахоаятся в тех случаях, ко 55 да канады телеметрии работают нор-Х 2мальноПредлагаемое устройство цно применять в системах перСоставитель Т. АфенТехред Т.Фанта р К. Вол Ред втор А 911887. Тираж 938ВНИИПИ Государственноге комитетапо делам иэобретений и открыт113038, Москва, Ж 38, Раущсаа но б., д. 4/8 ал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, .4 5 1084890 бма и восстановления телеинформации в Устройство позволяет во многих слу . электроэнергетике,Л где многие режим чаях отказаться от дублирующих кананые параметры сильно коррелированы;- .лов связи,