Нелинейный фильтр

72) Авторы изобретен В, Симкин и А, И. Бобико нский радиотехнический инс(54) НЕЛИНЕЙНЫЙ ФИЛЬТ яетИзобретение относится к радиотехническим устройствам и может быть использовано для фильтрации импульсных сигналов, искаженных помехами, с широтно-, время-, частотно- и кодо-импульсной видами модуляции. ивости выдеа фоне помех, ется совднльтра с сю.- управлаент егряруюае выхода не устройство для фильтрации сигналов, искаженных помежащее нелинейную интегрирупь, принцип действия которона изменении параметра со ей РС-цепи по параболличес в зависимости от выходного Известно импульсных хами, содер ющую РСце го основан интегрирующ ,кому закону напряжения отрицательляющим вхо урная,схеставлена схема нер) состоит епей эарящей емкосстройства являчивость, обусловокой аффективно- . дробящих полез- также недостаточь подавления выжду информацие цепи оти 5 подцепей эаотрицательастании Недостатком такого у ется низкая помехоустой ленная недостаточно выс стью сглаживания помех ный сигнал на части, а но высокая эффективност бросов помех в паузе ме онными импульсами. 2Целью настоящего иэобрется повышение помехоустойчпения импульсных сигналов иПоставленная цель достиганением входа нелинейного фянальными входами нелинейныхмых цепей заряда и разряда ищей емкости и подключениемлинейного фильтра через цепиной обратной связи к уп авдам цепей заряда и разряда.На фиг. 1 приведена струкма устройства на фиг. 2 предпринципиальная электрическаялинейного фильтра.Нелинейный фильтр (фиг. 1иэ нелинейных управляемых цда 1 и разряда 2 интегрируюти 3, выход которого через дврицательной обратной связи 4ключен К управляющим входамряда 1 и разряда 2.Коэффициент переданой обратной связи 4выходного напряжения Охь,уменьшается по гиперболическому захону с единичного до нулевого значения, а коэффициент передачи другой пепи отрицательной обратной связи 5 увеличивается по параболическому закону с нулевого до единич 3 ного значения. Подключение цепи заряда 1 интегрирующей емкости 3 со своей цепью отрицательной обратной связи 4 и одновременное отключение пепи ее разряда 2 происходит, хогда входное на 16 пряжение Ов больше выходного Оы .Подхлючение цепи разряда 2 интегрирующей емкости 3 со своей цепью нелинейной отрицательной обратной связи 5 происходит, когда Ов - Овьа, На фиг. 21 управляемая цепь заряда 1 интегрирующей емкости 3 образована резисторами6, 7 и диодом 8, я управляемая цепь разряда 2 этой емкости образована резисторами 9, 10 и диодом 11. Цепи двух отрицательных обратных связей реализованы с помощью трех последовательно включенных каскадов на транзисторах 12, 13,14 и 15, 16, 17, Подключение и отклюпчение цепи заряди или разряда 1, 2 интегрирующей емкости 3 осуществляют диоды 8 и 11. Диод 18 служит для ограничения входного сигнала сверху. Делитель напряжения на резисторах 19 и 20совместно со сглаживающей емкостью2 1 определяет верхний уровень ограничения входного сигнала. Транзисторы 22и 23 образуют согласующий эмиттерныйповторитель, Напряжение смещения Осмположительной полярности задает начальное нулевое значение коэффициента цепиотрицательной обратной связи при зарядеинтегрирующей емкости 3.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии сигНальные .входы нелинейных управляемых цепейзаряда 1 и разряда 2 интегрирующей емкости 3 закрыты. Выход фильтра через 4цепь отрицательной обратной связи 4,имеющую в этот момент единичный коэффициент передачи, подключен к управляющему входу цепи заряда 1 интегрирующей емкости 3 и отключен от управляющего входа другой цепи разряда 2 этойемкости вследствяе того, что коэффициент передачи цепи отрицательной обратнойсвязи 5 в это время равен нулю. Нв схеме нелинейного фильтра (фиг, 2) едини 11- ное значение коэффициента передачи цепи нелинейной отрицательной обратной связи обеспечивается эа счет подачи положительного потенциала с эмиттера закрытого транзистора 12 на вход двух последовательно вхлюченных каскадов, собранных на транзисторах 13, 14. Нулевоезначение коэффициента передачи другойцепи отрицательной обратной связи получается за счет закрытия трех последовательно включенных каскадов на транзисторах 15, 16, 17,С приходом информационного прямоугольного импульса отрицательной полярности подключается управляемая цепь заряда 1 интегрирующей емкости 3 со своей цепью отрицательной обратной связи 4, и заряд интегрирующей емкости 3 осуществляется по этой нелинейной управляемой цепи. Управляемая нелинейная цепь разряда 2 и цепь отрицательной обратной связи 5 в это время при 0Овых отключены. По мере заряда интегрирующей емкости 3 и возрастания на ней напряжения Овыл коэффициент передачи цепи отрицательной обратной связи 4 уменьшается по гиперболическому закону с единичного до нулевого значения, в козффициент передачи другой, отключенной в это время цепи отрицательной обратной связи 5 наоборот увеличивается по параболическому закону с нулевого до единичного значения, За счет такого нелинейного уменьшения. коэффициента передачи цепи отрицательной обратной связи 4 крутизна нарастания переднего фронта импульса на выходе нелинейного фильтра минимальна в начале и максимальна в середине амплитуды информационного импульса, Уменьшение коэффициента передачи цепи нелинейной отрицательной обратной связи по гиперболическому закону осуществляется за счет нелинейных переходных характеристик закрывающихся транзисторов 13 и 14 под действием открывающегося транзистора 12 от возрастания выходного напряжения Ока на интегрирующей емкости 3.Изменение крутизны нарастания переднего фронта импульса нв выходе нелинейного фильтра от минимального значения в начале нврастания до максимального значения в середине амплитуды информационного импульса обеспечивает эффективное подавление коротких выбросов помех в паузе между информационными импульсами.По окончании действия информационного импульса нв входе, когда Окк,( Оъье, отключается управляемая нелинейная цепь заряда 1 интегрирующей емкости 3 и666651 2. подключается другая нелинейная управляемая цепь разряда 2 этой емкости сосвоей цепью отрицательной обратной связи 5. Начало вступления в работу цепинелинейной отрицательной обратной связи5 характеризуется единичным значением5ее коэффициента передачи, вследствиечего интегрируюшая емкость 3 начинаетвесьма медленно разряжаться по управляемой цепи 2, Затем, по мере уменьшениянапряжения Обык, на интегрирующей вмкости происходит уменьшение коэффициента передачи цепи отрицательной обратной связи 5 по параболическому законус единичного до нулевого значения, чтоприводит к увеличению скорости разрядаинтегрирующей емкости, а, следовательно, и к увеличению крутизны .спада выходного напряжения Узы с минимальногозначения при максимуме выходного напряжения до максимального значения при 1 фсреднем значении выходного напряжения.Уменьшение коэффициента передачи цепиотрицательной нелинейной обратной связипо параболическому закону при уменьшении выходного напряжения Овьв на ин 1тегрирующей емкости осуществляется спомощью нелинейных переходных характеристик закрывающихся транзисторов 15,16, 17,Медленный начальный спад заднегофронта импульса с последующим увеличением. его крутизны спада при уменьшении выходного напряжения нелинейногофильтра способствует эффективному сглаживанию коротких выбросов помех, дробящих информационный сигнал на части,и тем самым увеличивает помехоустойчивость приема импульсных сигналов нафоне помех,формула изобретения Нелинейный фильтр, содержащий нелинейную интегрирующую ИС-цепь, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, вход нелинейного фильтра соединен с входами нелинейных управляемых цепей заряда и разряда интегрирующей емкости, а выход- через цепи отрицательной обратной связи подключен к управляющим входам цепей заряда и разряда. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Ио 364114, кл. Н 04 В 15/00, 1970.774 Подписноенного комитета СССРтений и открытий5, Раушская наб д. 4/5.3208/45 3 ираж ЦНИИПИ Государств по дедом изобр 113035, Москва, Ж