Цифровой фильтр манипулированных по частоте сигналов с неизвестной фазой

(71) Ор тики им (53) 6 44174/18-0(088.8) ернеработка ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) 1,Машбиц Л,М. Цифровая об сигналов в радиолокационной связи., М., Связь, 1974, с. 63.2,Авторское свидетельство СС Р 813700 кл, Н 03 Н 17/00, 198 (54)(57) ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР МАНИПУЛИРОВАННЫХ ПО ЧАСТОТЕ СИГНАЛОВ С НЕИЗВЕСТНОЙ ФАЗОЙ, содержащий входной формирователь, блок выбора максимального сигнала из .каналов по количеству различаемых частот, каждый из которых содержит генератор опорных ор" тогональных сигналов, последователь-но соединенные первые блок равно" значности и счетчик, последовательно соединенные вторые блок равнозначности и счетчик, причем первые входы первого и второго блоков равнозначности подключены к соответствующим выходам генератора опорных ортогональных сигналов, а вторые входы - к выходу входного формирователя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, введен генератор масштабных сигналов, выход которого подключен к входам генератора опорных сигналов и первого и второго счетчиков.из о каналов,а в каждый из ь каналов введены первый и второй дополнительные блоки равнозначности и амплитудный детектор, причем первые выходы первого и второго счетчиков подключены к соответствующим входам сумматора, первые входы первого и второго дополнительных блоков. равнозначности подключены к вторым входам второгои первого блоков равнозначности соответственно, а вторые входы - к вторым выходам первого и второго счетчиков соответственно, выходы С первого и второго дополнительных блоков равнозначности подключены к Я дополнительным входам сумматора, выход которого подключен к входу ам- ффф плитудного детектора, при этом выходы амплитудных детекторов всех о каналов подключены к соответствующим входам блока выбора максимального сигнала.гных сигналов, поступающих на их входы из генератора 2. В счетчик б, таким образом, формируются суммыИ,Е 5 ух (вТ)соы кф и .Е 5 пах(пт)ь 1 ооз.п"ф 0=0 ь:ов выражении 1) с начала такта приема ( и = О) до его конца, когда о:ч, В дополнительных блоках 8 равнозначности определяются знаки обоих членов Формулы (1). Суммы из счетчиков б со своими знаками, сформированными в дополнительных блоках 8, поступают в сумматоры 7, где производится вычитание одного члена фоРмулы (1) из другого при каждом такте масштабных сигналов, и абсолютная величина разности, т.е. текущее значение 1;, 20 поступает на вход амплитудного детектора 9. В амплитудном детекторе 9 содержится элемент сравнения и регистр. При каждом такте масштабных сигналов производится сравнение текущего значения у, со значением З; уже хранящимся в регистре, постуйившем ранее. В случае , Ъ;значение з; заносится в регистр вместо старого, Таким образом, к концу такта 30 приема в амплитудных детекторах 9 всех п каналов окажутся зафиксированными максимальные значения этих каналов в данном такте. Наибольшая из этих функций будет в том . канале, частота опорных сигналов в котором совпадает с частотой входного сигнала, Определение этого канала производится блоком 3 выбора максимального сигнала. Так идентифицируется входной сигнал с одним из опорных сигналов. Счетчики и регистры сбрасываются в конце такта приема в исходное состояние, и начинается прием нового такта.45Диаграмма на фиг. 2 дает представление о Формировании функции ( и ) за время одного такта приема длительностью 30 , Сплошной линией нанесена з(ь) для канала цифрового фильтра с частотой опорных сигналов ю, совпадающей с частотой сигнала, и пунктирной линией - для канала, в котором частота опорных сигналов :м=О,бби, Символами а,с,,с обозначены значения ч,кото 55 рые поочередно фиксируются амплитудным детектором 9. К концу такта приема в этом канале окажется зафикси" рованным з= . В амплитудном детекторе 9 канала с частотой опорных 60 сигналов м в конце такта приема окажется: Ъ . Поскольку дЬз частота входного сигнала будет идентифицирована блоком 3 выбора макси" мального сигнала с частотой ь,Экономический эффект от применения предлагаемого цифрового фильтра в аппаратуре передачи данных обуславливается высоким быстродействием, Самым медленным блоком фильтра является сумматор 7, требующий на опера" цию время порядка 250-300 нс.Исходя из этого и учитывая, что операция каждого из блоков цифрового фильтра не должна выходить за пределы периода масштабных сигналов с, примем значение 7=300 нс (с некоторым запасом), С другой стороны значение ц не имеет смысла назначить меньше флуктуации фронта сигнала во времени,. составляющимприблизительно 0,1 Т где Тс - перибд сигнала. Примем следовательно, Т :т/а,1, т,е. наименьший период сигнала Т : Зоо 0,1: =3 мкс, что соответствует максимальной частоте несущей 330 крц. При длительности такта передачи в 3 периода несущей скорость передачи, которую может разрешить цифровой фильтр на приемной стороне, составит величину. порядка.110 кбит/с.Для.цифрового фильтра-прототипа такая скорость недостижима, поскольку операция возведения в квадрат. требует в общем случае в и раз больше времени, чем сложнее, где и - число разрядов операнда (в данном случае и =(5-7) .Техническое преимущество предложенного цифрового фильтра обусловлено тем, что он реализуется на дис- . кретных приборах, в отличие от базового фильтра, реализованного на аналогичных устройствах, Известны преимущества дискретной техники перед аналоговой: независимость парамет.- ров от внешней среды и времени, воспроизводимость характеристик приборов при серийном изготовлении, сравнительная дешевизна технологии. Так, например, цифровой фильтр может быть выполнен в виде большой интегральной схемы, стоимость которой находится в пределах 30 руб., тогда как стоимость аналогового Фильтра достигает 300-500 руб.Указанные преимущества фильтра обеспечивают снижение стоимости производства, более высокую надежность в работе, устойчивость при изменении внешних условий, снижение эксплуатационных расходов. За счет этого достигается экономический эффект..Филиал ППП фПатентф, г.ужгород, .ул.Проектна едактор М.К аказ 4595/4 Тираж 86 ВБИИПИ Государс по делам изобр 113035, Москва, ЖПодписноеенного комитета СССРтений и открытий35, Раущская наб., д,4/5