Устройство подавления помех

сумматора, а также ключа. Кроме того, в состав аналога входит блок сравнения. К недостатку аналога следует отнести снижение коэффициента подавления помехи по мере уменьшения ее длительности и большое значение динамической погрешности.Наиболее близким к предлагаемому устройству является схема подавления шума, содержащая перестраиваемый по частоте фильтр и соединенный последовательно вычитатель и первый фильтр нижних частот, выход которогб "является, выходом устройства,К недостатку этой схемы следует отнести низкий коэффициент подавления непериодической помехи из-за налияи динамических погрешностей, поскольку не учтено отличие статических и динамических характеристик перестраиваемого по частоте фильтра, что приводит к искажению полезной составляющей сигнала,Целью изобретения является повышение коэффициента подавления инфранизкочастотной непериодической помехи, Ожидаемый от использования предлагаемого устройства эффект позволяет повысить чувствительность и точность средств электро- и радиоизмеритвльной техники.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены ключ, вход которого соединен с выходом перестраиваемого по частоте фильтра, а выход соединен с первым входом вычитателя, первый элемент задержки, вход которого является входом устройства, а выход соединен с вторым входом вычитателя, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен со входом управления частотой настройки перестраиваемого по частоте фильтра, а сигнальный вход является входом тактовых импульсов устройства, соединенные последовательно второй фильтр нижних частот, вход которого соединен со входом устройства, и второй элемент. задержки, выход которого соединен с сигнальным входом перестраиваемого по частоте фильтра, соединенные последовательно обнаружитель инфранизкочастотной непериодической помехи, вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, и третий элемент задержки, выход которого соединен с управляющим входом ключа, соединенные последовательно фильтр верхних частот, вход которого соединен с выходом второго фильтра низких частот, компаратор, выход которого соединен с разрешающим входом делителя частоты с переменным коэффициентом деления, и счетчи, вход начальной установки которого соединен с выходом об 5 10 15 наружителя инфранизкочастотной непериодической помехи, а выход сигнала переноса соединен с входом управления коэффициентом деления делителя частоты с переменным коэффициентом деления. Кроме того, обнаружитель инфранизкочастотной непериодической помехи содержит соединенные последовательно третий фильтр нижних частот, вход которого является входом обнаружителя инфранизкочастотной непериодической помехи, амплитудный детектор и элемент сравнения, выход которого является выходом обнаружителя инфранизкочастотной непериодической помехи, а другой вход соединен с выходом источникаопорного напряжения,На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг,2 - временные диаграммы узлов устройства.Устройство подавления помехи (фиг.1)содержит последовательно соединенные первый элемент задержки 1, вход которого является входом устройства, вычитатель 2 и первый фильтр нижних частот 3, выход которого является выходом устройства. Кроме того, последовательно соединены второй фильтр нижних частот 4, вход которого подключен ко входу устройства, второй элемент задержки 5, перестраиваемый по частоте фильтр б и ключ 7, выход которого соединен с первым входом вычитателя 2. Устройство также содержит последовательно соединенные обнаружитель инфранизкочастотной непериодической помехи 8, вход которого подсоединен к выходу второго фильтра нижних частот 4, и третий элемент задержки 9, выход которого подключен к управляющему входу ключа 7, Вход фильтра верхних частот 10 подключен к выходу второго фильтра нижних частот 4, а выход фильтра верхних частот 10 подсоединен ко входукомпаратора 11, выход которого в свою очередь соединен со счетчиком 12 и разрешающим выходом делителя частоты с45 переменным коэффициентом деления 13, Выход обнаружителя помехи 8 подключентакже ко входу начальной установки счетчика 12. Сигнальный вход делителя частоты с переменным коэффициентом деления 13 яв 50 ляется входом тактовых импульсов 14, а выход делителя частоты 13 подключен ко входу управления частотой настройки,перестраиваемого по частоте фильтра б., Обнаружи тель и нфра низкочастотной 55 непериодической помехи 8 содержит соединенные последовательно третий фильтр нижних частот 15, вход которого является входом обнаружителя инфранизкочастотной непериодической помехи 8, амплитудный детектор 16 и элемент сравнния 17, 1771071второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения 18, а выход является выходом обнаружителя инфраниэкочастотной непериодической помехи 8,Работа устройства состоит в следующем.На вход устройства воздействуют следующие составляющие сигнала: высокочастотная полезная составляющая Овч, высокочастотный шум Ош, инфранизкочастотная периодическая полезная составляющая Ончп и инфранизкочастотная непериодическая помеха Ончн. Спектр высокочастотного шума Ош не перекрывается со спектром высокочастотной полезной составляющей Овч, а спектры инфранизкочастотной периодической составляющей Ончп и непериодической помехи Ончн перекрываются. На выходе устройства должны быть подавлены инфранизкочастотная непериодическая помеха Ончн и высокочастотный шум Ош. Подавление инфранизкочастотной непериодической помехи производится путем выделения ее из других сОставляющих сигнала и вычитания из входного сигнала с помощью вычитателя 2. Выделение суммы инфранизкочастотных периодической составляющей и непериодической помехи производится с помощью второго фильтра нижних частот 4, Выделение непериодической помехи Ончн из суммарно го с и г н ал а Ончп+Ончн осуществляется путем подачи суммарного сигнала на перестраиваемый по частоте фильтр 6, который настраивается на подавление периодической составляющей Ончп, В автоматически перестраиваемом по частоте фильтре 6 производится дискретизация входного сигнала тактовой частотой, подаваемой на его вход управления частотой настройки, и суммирование продискретиэированных значений за период инфранизкочастотной периодической составляющей Ончп, т.е, в перестраиваемом по частоте фильтре 6 осуществляется скользящее интегрирование его входного сигнала за время, равное периоду инфранизкочастотной периодической составляющей Ончп, что осуществляет подавление этой составляющей. При изменении периода составляющей Он;п время интегрирования должно оставаться равным периоду этой составляющей, что осуществляется подстройкой тактовой частоты, подаваемой на вход управления частотой настройки фильтра 6, Следовательно, при любом периоде составляющей Ончп должно выполняться условие: б= К Ь, где 1 - тактовая частота на входе управления частотой настройки фильтра 6, 1 п - частота периодической составляющей Ончп, К - постоянный коэффициент, определяемый техническими характеристиками перестраиваемого по частоте фильтра 6. Формирование тактовой частоты 5 1, из тактовых импульсов 14 осуществляетсяделителем частоты с переменным коэффициентом деления 13,На выходе второго фильтра нижних частот 4 присутствуют инфранизкочастотные 10 периодическая составляющая Ончп и непериодическая помеха Ончн (фиг.2), Как правило, уровень помехи Ончн, показанный пунктиром на фиг.2 а, превышает уровень полезной периодической составляющей 15 Ончп, Сигнал с выхода второго фильтранижних частот 4 поступает одновременно на входы третьего фильтра нижних частот 15, входящего в обнаружитель инфранизкочастотной непериодической помехи. 8, и 20 фильтра верхних частот 10, Выходной сигнал третьего фильтра нижних частот 15 детектируется блоком 16., после чего продетектированный сигнал сравнивается с источником опорного напряжения 18 с по мощью схемы сравнения 17. Опорное напряжение подобрано таким образом, что срабатывание схемы сравнения 17 и, соответственно, появление сигнала на выходе обнаружителя инфранизкочастотной непе риодической помехи 8, происходит при появлении и нфраниэкочастотной непериодической помехи на входе третьего фильтра нижних частот 15.На выходе фильтра верхних частот 10 35 должна выделяться инфраниэкочастотнаяпериодическая полезная составляющая Ончп, но так как спектры сигналов Ончп и Ончн перекрываются, то при появлении не; периодической помехи Ончн ее часть Ончн 40 фиг.2 б) пройдет на выход фильтра верхнихчастот 10. Выходной сигнал фильтра верхних частот 10 поступает на вход компаратора 11, При положительном сигнале на его входе компаратор 11 срабатывает, при отри цательном возвращается в исходное состояние, Для подстройки частоты 1 т на выходе компаратора 11 необходимо получить сигнал, пропорциональный периоду инфранизкочастотной периодической составляющей 50 Ончп, однако просачивание непериодической помехи Ончн (см. фиг.2 б) до момента времени и окончания переходного процесса не позволяет получить требуемый сигналбез существенных искажений. Для блокировки подстройки частоты 1 т во время переходного процесса служит счетчик 12.Счетчик 12 является вычитающим счетчиком и имеет предустановку, равную априорно известному числу периодов периодическойсоставляющей Ончп, после достижения ко 1771071торых переходной период на выходе фильтра верхних частот 10 закончится. Работа счетчика разрешается передним фронтом сигнала по входу начальной установки, поступающего с обнаружителя инфранизкочастотной непериодической помехи 8. После окончания счета сигнал переноса счетчика 12 подается на вход делителя частоты с переменным коэффициентом деления 13, после чего на выходе этого делителя при срабатывании компаратора 11 формируется тактовая частота 1 т управления частотой настройки Фильтра 6, Формирование б осуществляется с помощью входящих в состав делителя частоты с переменным коэффициентом деления 13 счетчика периода инфра- низкочастотной периодической составляющей и программируемого делителя частоты,Элементы задержки 1, 6 и 9 идентичны и обеспечивают запаздывание сигналов в устройстве в связи с необходимостью подстройки б с задержкой после окончания переходного процесса на выходе Фильтра верхних частот 10. Ключ 7 открывается с Б задержкой в элементе 9 только при условиисрабатывания элемента сравнения 17 обнаружителя инфранизкочастотно непериодической помехи 8, что обеспечивает подачу выделенной инфранизкочастотной непери одической помехи Ончн с выхода перестраиваемого по частоте Фильтра 6 на первый вход вычитателя 2, Поскольку перестраиваемый по частоте Фильтр 6 выполнен на основе скользящего интегратора, то он имеет 15 идентичные статические и динамические характеристики.Подавление высокочастотного шума Ощ осуществляется с помощью первого фильт 20 ра нижних частот 3,оставитель А.Яремчукехред М,Моргентал Корректор М.Петровач Тираж Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5