Управляемый фильтр

(56) В 88 СС 81 етельств Н 21/00,(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ (57) Изобретение ФИЛЬТР тносится к лительной блас хник налоговои и выч е 4 ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 8840823892095/24-230,04.8523.12,86. БюлВ.Г.Стародуб62-50(088.8)Авторское св082, кл, Н 0 яется усовершенствованием тения по а. с. Р 884082 и можетбыть использовано в системах автоматического регулирования и контроля.Целью изобретения является повышение точности выделения полезного сигнала. Поставленная цель достигаетсяза счет введения дополнительной цепи коррекции, позволяющей производить регулировку порога ограниченияв соответствии с мгновенным значением входного сигнала, что существенно уменьшает влияние импульсной номехи. 1 ил.Изобретение относится к аналоговой и вычислительной технике, может быть использовано в системах автоматического регулирования и контроля и является усовершенствованием устройства по авт. св. У 884082.Цель изобретения - повышение точности выделения полезного сигнала,На чертеже представлена блок-схема10 устройства.Управляемый фильтр содержит первый блок 1 сравнения, первый вход которого подключен к входу устройства а выход - через ограничитель 2Ф15 к входу первого интегратора 3, выходом соединенного с вторым входом первого блока 1 сравнения и с выходом устройства. Вход детектора 4 знака подключен к выходу первого блока 12 О сравнения, а выход - к первому входу второго блока 5 сравнения, выход которого соединен с входом второго интегратора 6, выход которого подключен к второму входу второго блока 5 сравнения и к входу квадратора 7. Выход последнего подключен к входам первого 8 и второго 9 масштабирующих усилителей. Выход первого масштабирующего усилителя 8 соедиЭО нен с первым входом первого сумматора 10, второй вход которого связан с источником сигнала постоянной величины, а выход - с первым входомтретьего сумматора 12, второй входкоторого соединен с выходом третьегомасштабирующего усилителя 13, входкоторого соединен с выходом первогоблока 1 сравнения. Выход второго масштабирующего усилителя 9 соединенс первым входом второго сумматора 11, фвторой вход которого связан с источником сигнала постоянной величины,а выход - с дополнительным входомпервого интегратора 3. Выход третье, го сумматора 12 соединен с дополнительным входом ограничителя 2.Управляемый фильтр работает следующим образом,Входной сигнал поступает на вход 5 О первого блока 1 сравнения, в котором из него вычитается выходной сигнал фильтра, и получаемая разность Е(г.) поступает на вход ограничителя 2, вход детектора 4 знака и вход тре тьего масштабирующего усилителя 13.При превышении величины порога ограничения ограничителя 2 разностьЕ(С) ограничивается до величины порога в соответствии с выражениемР при Е( р, Е (г.) = (С) при - р:Е р,- 8 при Е -р,1 где Е (С) - выходной сигнал ограничителя 2; величина порога ограничения. Ограничитель 2 может быть реализован, например, с помощью операционного усилителя в режиме насыщениятСигнал Е (1) с выхода ограничителя 2 поступает на вход первого интегратора 3, выполненного на основе, например, операционного усилителя с емкостной отрицательной обратной связью. На выходе первого интегратора 3 получается сглаженный сигнал, который и поступает на выход фильтра.Все остальные блоки управляемого фильтра предназначены для адаптации его настроек: величины порога ограниченияограничителя 2 и постоянной времени интегрирования Т первого интегратора 3.Сигнал с выхода детектора 4 знака, равный +1 или -1, в зависимости от полярности сигнала Е(С), поступающего на вход детектора 4 знака с выхода первого блока 1 сравнения, подается на первый вход второго блока 5 сравнения, в котором иэ него вычитается выходной сигнал второго интегратора б, Иными словами, на выходе второго интегратора 6 получается сглаженный сигнал от детектора 4 знакаС выхода второго интегратора 6 сигнал через квадратор 7, в котором он возводится в квадрат, поступает на входы двух масштабирующих усилителей 8 и 9, где производится умножение сигнала на коэффициенты к и кВыходной сигнал первого масштабирующего усилителя 8 суммируется впервом сумматоре 10 с постоянным сигналом , и полученный сигнал р, поступает на первый вход третьего сумматора 12,Выходной сигнал второго масштабирующего усилителя 9 суммируется во втором сумматоре 11 с постоянным сиго налом Т а полученный сигнал поступает на дополнительный вход первогоинтегратора 3, задавая величину постоянной времени интегрирования Т.Третий сумматор 12 и третий масштабирующий усилитель 13 предназначены для корректировки коэффициента Р в 5 зависимости от динамики изменения помеховой обстановки.Коррекция коэффициента ф в цепи детектор 4 знака - второй блок 5 0 сравнения - второй интегратор 6 - квадратор 7 - масштабирующие усилители 8 и 9 обладает большой инерционностью, вследствие чего точность выделения полезного сигнала при воздействии импульсных помех будет низкой, Третий масштабирующий усилитель 13, подключенный непосредственно к выходу первого блока 1 сравнения, и третий сумматор 12 позволяют произво-що дить корректировку величины порога ограниченияв соответствии с мгновенными значениями сигнала Е(О .Коэффициент передачи третьего мас штабирующего усилителя 13 выбирается-таким образом, что при малых значениях сигнала Е его выходной сигнал не оказывает заметного влияния на суммарное значение величины порога ограничения р по цепи через третий масштабирующий усилитель 13. Если же значение сигнала Е велико, что соответствует появлению на входе фильтра импульсной помехи, уровень выходного сигнала третьего масштабирующего усилителя 13 возрастает и через третий сумматор 12 уменьшае 1 величину порога ограничения Уф.40 Таким образол, влияние импульсной помехи в значительной степени снижа ется. В известном устройстве величина порога ограничения р изменяется с большой инерционностью, вследствие чего подавление импульсных помех не так эффективно.Постоянная времени интегрирования Т второго интегратора 6, коэффициенты передачи к к и к масштабирующих усилителей и сигналы рфои Т определяются экспериментально1в зависимости от свойств полезногосигнала и помехи.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность выделения полезного сигнала в случае воздействия импульсных помех.Кроме того, предлагаемое устройство сглаживает 70-903 импульсных помех, что позволяет использовать данный управляемый фильтр в системахуправления и контроля, к которымпредъявляются повышенные требованияпо помехозащищенности.Формула изобретенияУправляемый фильтр по авт. св.9 884082, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности выделения полезного сигнала, в него введены третий сумматор и третий масштабный усилитель, выход первого сумматора подключен к дополнительному входу ограничителя через третий сумматор, второй вход которого связан через третий масштабирующий усилитель с выходом первого блока сравнения.1279054Составитель Г.Нефедова Редактор С.Пекарь Техред А.КравчукКорректор В,Бутяга Заказ б 854/58 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4