SU1084736A1 - Quantized filter - Google Patents

Quantized filter Download PDF

Info

Publication number
SU1084736A1
SU1084736A1 SU823464554A SU3464554A SU1084736A1 SU 1084736 A1 SU1084736 A1 SU 1084736A1 SU 823464554 A SU823464554 A SU 823464554A SU 3464554 A SU3464554 A SU 3464554A SU 1084736 A1 SU1084736 A1 SU 1084736A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
block
filter
unit
Prior art date
Application number
SU823464554A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Фролович Зайцев
Юрий Александрович Пушкарев
Original Assignee
Киевское высшее инженерное радиотехническое училище ПВО
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Киевское высшее инженерное радиотехническое училище ПВО filed Critical Киевское высшее инженерное радиотехническое училище ПВО
Priority to SU823464554A priority Critical patent/SU1084736A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1084736A1 publication Critical patent/SU1084736A1/en

Links

Landscapes

  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Abstract

ДИСКРЕТНЫЙ ФИЛЬТР, содержащий первый корректирующий блок и последовательно соединенные блок saf держки, блок экстрапол ции, блок обратной св зи и первый элемент Сравнени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности воспроизведени  полезного сигнала при наложенных на него ошибках измерени  в случае отсутстви  возмущающего шума, в него введены компенсационный фильтр, второй элемент сравнени , первый и второй сумматоры и второй корректирующий блок, вход которого соединен с выходом первого корректирующего блока и с первым входом первого сумматора, вторым входом соединенного с выходом блока экстрапол ции и первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго корректирующего блока, вход компен .сационного фильтра подключен к второму входу первого элемента сравнени , а выход - к первому входу второго элемента сравнени , вторым (Л входом подключенного к выходу первого элемеита сравнени , выходом к входу первого корректирующего блока , а выход первого сумматора соединен с входом блока задержки. X) 4 аDISCRETE FILTER containing the first correction block and the saf holder block in series, the extrapolation block, the feedback block and the first Comparison element, characterized in that, in order to improve the accuracy of reproduction of the useful signal with measurement errors imposed on it in the absence of disturbing noise , a compensation filter is introduced into it, the second element of the comparison, the first and second adders and the second correction block, the input of which is connected to the output of the first correction block and to the first input the house of the first adder, the second input of the extrapolation unit connected to the output and the first input of the second adder, the second input of which is connected to the output of the second correction unit, the input of the compensation filter is connected to the second input of the first reference element, and the output to the first input of the second comparison element , the second (L input connected to the output of the first element comparison, the output to the input of the first correction unit, and the output of the first adder is connected to the input of the delay unit. X) 4 a

Description

Изобретение относитс  к системам автоматического регулировани  и управлени , предназначено дл  высококачественного вьщелени  полезного сигнала из аддитивной смеси сигнала и помехи.The invention relates to systems of automatic control and control, intended for high-quality separation of the useful signal from the additive mixture of signal and interference.

Известен оптимальный дискретный фильтр, позвол ющий повысить качество систем автоматического управт лени  при воздействии на них аддитивной смеси сигнала и шума lj .An optimal discrete filter is known, which makes it possible to improve the quality of automatic control systems when they are subjected to an additive mixture of signal and noise lj.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  дискретньА фильтр, содержащий первый корректирующий блок и последовательно соединенные блок задержки, блок экстрапол ции, блок - обратной св зи и первый элемент сравнени  2j .Closest to the present invention is a discrete filter comprising a first correction block and a serially connected delay block, an extrapolation block, a feedback block and the first element of comparison 2j.

Недостатком известного фильтра  вл етс  то, что будучи синтезирован из условий оптимальности, он не обеспечивает высококачественного воспроизведени  полезного сигнала при наложенных на него ошибках в случае отсутстви  возмущающего шумаA disadvantage of the known filter is that, when synthesized from the optimality conditions, it does not provide high-quality reproduction of the useful signal with errors imposed on it in the absence of disturbing noise.

Цель изобретени  - повьшение точности воспроизведени  полезного сигнала при наложенных на него ошибках измерение в случае отсутстви  возмущающего Шума.The purpose of the invention is to increase the accuracy of reproduction of the useful signal when errors are imposed on it in the measurement in the absence of disturbing noise.

Поставл енна  цель достигаетс  тем, что в дискретный фильтр введены компенсационный фильтр, второй элемент сравнени , первый и второй сумматоры и второй корректирующий блок,вход которого соединен с выходом первого корректирующего блока и первым входом первого сумматора, вторым входом соединенного с выходом блока экстрапол ции и первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго корректир5гющего блока, вход компенсационного фильтра подклк чен к второму входу первого элемента сравнени , а выход - к первому входу второго элемента сравнени , вторым входом подключенного к выходу первого элемента сравнени , выходом - к входу Первого блока коррекции, а выход первого сумматора соединен с входом блока задержки.The goal is achieved by introducing a compensation filter into the discrete filter, the second comparison element, the first and second adders and the second correction block, whose input is connected to the output of the first correction block and the first input of the first adder, the second input connected to the output of the extrapolation unit and the first input of the second adder, the second input of which is connected to the output of the second correction block, the input of the compensation filter is connected to the second input of the first comparison element, and the output to the first y input of the second comparison element, a second input connected to the output of the first comparison element, the output - to the input of the first correction unit and the output of the first adder is coupled to the input of the delay unit.

На фиг. 1 изображена структурна  схема предлагаемого дискретного фильтраJ йа фиг. 2 - структурна  схема компенсационного фильтраi на фиг. 3 - структурна  схема модели входного воздействи ; на фиг. 4 графики прохождени  полезного сигнала на фиг. 5 - графики прохождени  помехи (ошибок измерени ).FIG. 1 shows the structural scheme of the proposed discrete filter J ya of FIG. 2 is a block diagram of the compensation filter in FIG. 3 is a block diagram of the input action model; in fig. 4 graphs of the passage of the useful signal in FIG. 5 - graphs of the passage of interference (measurement errors).

Дискретный фильтр содержит первый (сорректируклций блок 1, блок 2 задержки, блок 3 экстрапол ции, блок 4 обратной св зи, первый элемент 5 сравнени , компенсационный фильтр 6, второй элемент 7 сравнени , первый 8 и второй 9 сумматоры, второй корректирующий блок 10. Блоки 1,3,4, 10 описьгаа отс  матрицами передачи К, К, К, соответственно, а блок 2 - оператором задержки ЕThe discrete filter contains the first (corrections unit 1, delay unit 2, extrapolation unit 3, feedback unit 4, first comparison element 5, compensation filter 6, second comparison element 7, first 8 and second 9 adders, second correction unit 10. Blocks 1, 3, 4, 10 are described by transfer matrices K, K, K, respectively, and block 2 - by the delay operator E

На фиг. 2 изображена матрична  структурна  схема компенсационного фильтра, синтезированна  на основе X свойства симметрии по отношению кFIG. 2 shows a matrix structural scheme of a compensation filter synthesized on the basis of the X symmetry properties with respect to

модели входного воздействи , изображенной на фиг. 3. Здесь - вектор возмущающего шума (ои полагаетс  равным нулю), Хд, х ,g ,-i ,3 .векторы начального состо ни , сос то ни , полезного воздействи , ошибок Измерени  и входного воздействи  фильтра соответственно. Компенсационный фильтр 6 тшеет следующие I блоки: блоки 11 и 12 наблюдени  с матрицами И и Н соответственно, блоки 13 и 14 задержки, блоки 15 и 16 экстрапол ции с матрицей передачи Ф(1), элемент 17 сравнени , блок 18 передачи с коэффициентомmodels of the input action shown in FIG. 3. Here, the vector of disturbing noise (oi is assumed to be zero), Xd, x, g, -i, 3. The vectors of the initial state, state, useful effect, Measurement errors and input filter effect, respectively. The compensation filter 6 decomposes the following I blocks: observation blocks 11 and 12 with I and H matrices, respectively, delay blocks 13 and 14, extrapolation blocks 15 and 16 with the transfer matrix F (1), reference element 17, transfer block 18 with a factor

К« 0To "0

в момент времени п 0 и at time n 0 and

Ч8Ch8

в моменты п О, сумматор 19, сумматор 20, блок 21 экстрапол ции с матрицей передачи Ф(1), блок 22 задержки, блок 23 наблюдени  с матрицей И, сумматор 24.at times p 0, adder 19, adder 20, extrapolation unit 21 with transfer matrix F (1), delay unit 22, observation unit 23 with matrix I, adder 24.

Из сравнени  схем фиг. 2 и фиг.З следует, что блоки 11, 13, 15 и 17 компенсационного фильтра симметричны (относительно точки п{жложени  вектора ошибок измерени i (n+l) соответствующим блокам 23, 22, 21 и 2 модели входного воздействи . Кроме того, имеет место обращение математических операций в блоках компенсационного фильтра по отношению к соответствующим блокам математической модели входного воздействи  (суммирование в блоке 20 и вычитание в элементе 17, пр мое Н преобразование в блоке 23 и обратное ему преобразование блоке 11).From the comparison of the circuits of FIG. 2 and Fig. 3, it follows that the blocks 11, 13, 15 and 17 of the compensation filter are symmetric (with respect to the point n = the vector of measurement error vector i (n + l) to the corresponding blocks 23, 22, 21 and 2 of the input effect model. There is a reversal of mathematical operations in the blocks of the compensation filter with respect to the corresponding blocks of the mathematical model of the input action (summation in block 20 and subtraction in element 17, direct H conversion in block 23 and the inverse transformation in block 11).

На фиг. 4 представлены графики полезных сигналов на выходах блоков модели и компенсационного фильтра. из которьрс видно, что полезный сигнал на выходе элемента 17 сравнени  всюду равен нулю, кроме начального момента времени Л 0, Это объ сн етс  тем, что экстрапол тор блока 1 точно такой же как и экстрапол тор блока 21, а матрицы блоков 23 и 11 взаимно обратны. На фиг. 5 показаны графики ошибок измерени  (помехи) на выходах блоков компенсационного фильтра, иллюстрирующие пор док прохождени  ошибок измерени  , 2 ,. через блоки компенсационного фильтра. Устройство работает следующим об разом. . Входной сигнал фильтра U (n+l), представл кшрШ собой аддитивную смесь полезного сигнала(и+1) и ошибок измерени  (п+1), поступает на элемент 5 сравнени  и компенсационный фильтр 6. Сигнал нев зки AuCn- l) с выхода элемента 5 сравнени  и выходной сигнал компенсационного фильтра 6, представл ющий собой вектор ошибок измерени  (n+ вычитаютс  в элементе 7 сравнени , выходной сигнал которого, пропорци ональный полезному сигналу через корректирующий блок 1 поступает на сумматор 8 и второй корректирующий блок 10. С выхода сумматора 8 сигнал через последовательно соединенные блок 2 задержки и блок 3 экстрапол ции поступает на второй вход этого сумматора, а также на сумматор 9 и через блок 4 обратной св зи на элемент 5 сравнени . Выходной сигнал фильтра снимаетс  с су№1атЬра 9, на второй вход которого поступает сигнал с выхода бло ка 10. Покажем, что в предлагаемом дис кретном фильтре действительно обес печиваетс  высококачественное воспроизведение полезного сигнала при наложенных на него ошибках измерен в случае отсутстви  возмущающего шума и что устойчивость данного фильтрд , чем у прототипа. Учитыва , что полезное воздействие и ошибки измерени  св заны аддитивным оператором, можно подой ти к задаче построени  эффективног дискретного фильтра с других позиций . На основе свойства симметрии при известной модели полезного сиг нала можно синтезировать компенсационный фильтр дл  ослаблени  вектора ошибок измерени . Тогда становитс  возможным синтез д полннтельного корректирующего устройства из услови  инвариантности ошибки от полезного сигнала. В момент П О коэффициент блока 18 равен О и запись полезного сигнала х в блок 14 задержки не производитс . В момент времени производитс  запись помехи -1 в блок 13 и в блок 14 (так как коэффициент блока 18 уже равен 1) и, кроме Toroi- эта помеха проходит на вы- . ход компенсационного фильтра без изменений (так как - единична  матрица). В следую1ф1й момент времени происходит компенсаци  за счет изменени  пол рности помехи в элементе 17 сравнени , при этом помеха in проходит на щыход фильтра без изменений и т.д. В результате работы компенсационного фильтра на его выходе, начина  с момента времени ri -I, будет только ошибка измерени  (помеха ) , а полезный сигнал отсутствует. Включение компенсационного фильтра 6 в схему дискретного фильтра (фиг.) позвол ет полностью устранить, наличие помех в сигнале нев зки &U что дает возможность произвести расчет второго корректирующего блока 10 из (УСЛОВИЙ инвариантности. С этой целью из структурной схемы (фиг. 1) найдем сигнал Х(и+1). Х,(«40-КвХ,(п+1)Е-Ч|С,нх{п44))Г1..(1) Откуда X,tnt).,K4K3E-7XHxUM). (2) Ввод  обозначение ,1С4цг -..:у Il- 3 получим следующие вьфажени  дл  сигнала Х- (п+1) ).НЁ-Х(пи);(3) Найдем сигнал X(ifj +1) i ХДп4)К,,«лЛи 1И г ,HX(miVk4kirV,(. Kq Н, то с учетом (2) Так как получим ХэМ-,оК,К4 1-КгЕЧ- н1х П4-дУ (4) 51 Складыва  выражени  (3) и (4) име емследующее выражение дл  оценки полезного сигнала, снимаемого с сумматора 9, Х(г иУ-Х2(пмНХ1, К,о):Л4-К оКлК41 зЕ - н х(иИ). Из (5) следует, что выходной сигнал фильтра Й(п+1) будет равен входному полезному сигналу Х(п+1) в том случае, если выражение в фигурных скобках будет равно 1.. Это произойдет в том случае, если матрица корректирующего блока 10 будет иметь ви 10 , 6) В отличие от оптимального фильтра Калмана здесь не существует жестких ограничений на выбор элементов матрицы Кд. Поэтому корректирующий блок 1 на фиг. 1 может быть выбран из условий устойчивости замкнутого контура управлени , образованного блоками 1-8. Существующие алгоритмы настройки корректирующего блока 1 (т.е. устройства с переменными параметрами ) рассчитываютс  из условий оптимальности фильтра, а поэтому не обеспечивают его устойчивости, вслед ствие чего реальные процессы, протекающие в системах обработки радиоэлектронной информации, имеют тенденцию к расходимости. Эффективность предлагаемого дискретного фи-ттьтра перед известным, в качестве которого выбран дискретный фильтр с посто нными параметрами (пам тью) (1), покажем на конкретном примере. Пусть полезное воздействие X(t) в дискретном времени (t ц) описываетс  полиномом первой степени ) ((nHUxU- T, где Т - период дискретности Х(п-1) - скорость изменени  полезного воздействи  . Ввод  переменные состо ни  х/п)- (п), ) х(г)) получим cлeдyющ ie уравнени  экстрапол ции дискретного фильтра Х(И,Х, (п-1) f ) Т, XjCn) X(n-l). Откуда матрица экстрапол ции при мет вид 1 т 10 lj Полага , что измер етс  (наблюдаетс ) одно состо ние Х.(п), получим матрицу наблюдени  И l о (8) И поэтому весова  матрица К дискретного фильтра вид -ш где ОС и Д - посто нные параметры. Покажем, что на выходе компенсационного фильтра 6 (фиг. 1) будет вьщел тьс  помеха i . На фиг. 5 дл  момента времени И 1 имеем U«-HH-4,,-,, .v,.«-.,.,, ibiol o ii -™...f,. Так как значение помехи на выходе блоков 16 и 17 одинаковы и противоположны по знаку, то их сумма равна нулю, и в момент времени Ц 2 на выходе компенсационного фильтра значение помехи равна i. Таким образом , компенсационный фильтр 6 производит вьщеление помехи i () при И 1, 2, С другой стороны, согласно графиков фиг. 4 полезный сигнал 5( на выходах блоков 11 и 15 в момент времени ц 1 соответственно примет ид - . ,, где XQ и Х02 величины полезного воздействи  и его скорости в начальньй момент времени. Отсюда видно, что недокомпенсаци  полезного сигнала на выходе элемента 17 сравнени  равна вектору IX Т1 0,2 . Нетрудно убедитьс , что веО J личина недокомпенсации остаетс  той же самой и при п 1. Пройд  блоки И9, 16, 14 и 12 эта недокомпенсаци  становитс  скал рной величиной где п 1,,... равной virXo2 Так как в элементе 7 сравнени  происходит ее вьтитание из сигнала нев зки ли , то с целью сохранени  и формации о полезном сигнале (полезной информации на выходе элемента 7 ,сравнени ) необходимо матрицу блока 4 выбрать равной 4 , где П 1,2,... . Тогда по цепи компенсирующей обратной св зи на элемент 5 сравнени  будут поступать дополнительные сигналы, равные пТХ, что приведет к устранению недокомпенсации. . Следовательно, сигнал нев зки ЛU .на выходе элемента 7 сравнени  будет очищен от помех,,т.е. iiU - X,- -5 , где Xj - истинное значение полезного сигнала; - экстраполированное значе ние полезного сигнала, (значение сигнала на выходе блока 4 без дополни тельного сигнала ТХ02) J 6g ошибка экстрапол ции. Согласно услови  (6) элементы матрицы К должны быть обратны элементам матрицы . Поэтому с н которым приближением выберем Ilk о 1 о 1((JУчитыва  (9) и (10), найдем сиг нал Х на выходе блока 1, имеем .«С iUl Г ot, ЕэТ р/т J С учетом (11) получим сигнал X, на выходе блока 10 й{об аПГо еэ Г еэ о Из схемы фиг. 1 получим вектор оцениваемых параметров X как сумму векторов Х2иХ2,т.ё. .е,. - - - Xx-l Замен   Е на ( согласно (10 получим ( 14 ,,Т Г х,-х,э 1 -.Гх. LXzJ ZjU23J4l|TCX,-X,,)j Хл X,,M|T(X,-X,,)J. (.15) Из выражени  (15) видно, что оценка Х полезного сигнала равна истинному значению Х самого полезного сигнала. Рассмотрим оценку J, скорости измерени  полезного воздей стви . Из (15) инее/ 2 Х„ДСХ,-Х,). (16) Анализ выражени  (16) произвеем дл  момента оценивани  И 1, поага  известными начальное значение Q полезного воздействи  и Х.у скорости его изменени . Тогда .1..;.., Т . S °-i т Так .как оценка полезного сигнала равна истинному значению самого полезного сигнала, т.е. Х Х(0) ,то. XK,,i.X,W. (.7, Из (17) видно, что оценка Х2 скорости изменени  полезного сигнала равна истинному значению Х2 скороети полезного сигнала. Запаздьтание во времени на период дискретности Т при оценке скорости объйсн етс  не полной наблюдаемостью всех компонент полезного сигнала X(i) и присуще как прототипу, так и базовому объекту. Следовательно, ошибка в воспроизведении полезного сигнала и его скорости изменени  в предлагаемом дискретном фильтре равна нулю (т.е. Х Х, л, тогда как в прототипе эти ошибки не равны нулю и определ ютс  диагональными элементами матрицы ошибок фильтрации. Преимущество предлагае юго дискретного фильтра перед известными раскрываетс  при анализе ошибок оценивани  дл  условий рассмотренного примера. Таким образом, в предлагаемом дискретном фильтре в отсутствии возмущающего шума ( 0, фиг. 3) обеспечиваетс  полна  компенсаци  ошибки измерени  (помех), что поз , вол ет реализовать услови  инвари- , антиости ошибки воспроизведени  полезного сигнала, при этом устойчивость фильтра выше чем у прототипа и базового объекта.FIG. 4 shows graphs of useful signals at the outputs of the model blocks and the compensation filter. from which it can be seen that the useful signal at the output of the comparison element 17 is zero everywhere, except for the initial moment of time L 0. This is explained by the fact that the extrapolator of block 1 is exactly the same as the extrapolator of block 21, and the matrix of blocks 23 and 11 mutually inverse. FIG. Figure 5 shows graphs of measurement errors (interference) at the outputs of the compensation filter blocks, illustrating the order of the passage of measurement errors, 2,. through the blocks of the compensation filter. The device works as follows. . The input signal of the filter U (n + 1), which is an additive mixture of the useful signal (and + 1) and measurement errors (n + 1), is fed to the comparison element 5 and the compensation filter 6. The signal of the AuCn-1 signal is output comparison element 5 and the output signal of the compensation filter 6, which is a vector of measurement errors (n + are subtracted in the comparison element 7, the output signal of which is proportional to the useful signal through the correction unit 1 is fed to the adder 8 and the second correction unit 10. From the output of the adder 8 signal through the sequence The interconnected delay unit 2 and extrapolation unit 3 are fed to the second input of this adder, as well as to the adder 9 and through the feedback unit 4 to the comparison element 5. The output signal of the filter is removed from day 9, the second input of which receives the signal from the output of block 10. We show that the proposed discrete filter actually provides high-quality reproduction of the useful signal with errors imposed on it in the absence of disturbing noise and that the stability of the filter than the prototype. Considering that the beneficial effect and measurement errors are related by an additive operator, one can approach the task of constructing an effective discrete filter from other positions. Based on the symmetry property of a known model of a useful signal, a compensation filter can be synthesized to attenuate the vector of measurement errors. Then it becomes possible to synthesize a full corrective device from the condition of invariance of the error from the useful signal. At the time P 0, the coefficient of block 18 is O and the writing of the useful signal x to block 14 of the delay is not performed. At the moment of time, interference -1 is recorded in block 13 and in block 14 (since the coefficient of block 18 is already equal to 1) and, apart from Toroi-, this interference passes to you-. the course of the compensation filter is unchanged (since it is a single matrix). At the next moment of time, compensation occurs due to a change in the polarity of the noise in the reference element 17, with the noise in passing to the output of the filter without changes, etc. As a result of the operation of the compensation filter at its output, starting from the time moment ri-I, there will be only a measurement error (disturbance), and there is no useful signal. The inclusion of the compensation filter 6 in the discrete filter circuit (Fig.) Allows to completely eliminate the presence of interference in the skewer signal & U, which makes it possible to calculate the second correction block 10 from (INVARIANCE CONDITIONS. To this end, from the block diagram (Fig. 1 ) we find the signal X (and + 1). X, ("40-KVX, (n + 1) EH | S, nx {p44)) G1 .. (1) From X, tnt)., K4K3E-7XHxUM ). (2) Input designation, 1С4цг - ..: for Il- 3 we get the following expressions for the signal X- (n + 1)). NOT-X (pi); (3) Find the signal X (ifj +1) i CDP4) K ,, “LI 1I g, HX (miVk4kirV, (. Kq H, then taking into account (2) Since we get HeM-, OK, K4 1-KgECH-1 P4-dU (4) 51 Folding expressions (3) and (4) we have the following expression for estimating the useful signal taken from the adder 9, X (r and V-X2 (pmNH1, K, o): L4-K okLK41 WE - nx (II). From (5) it follows that the output the filter signal d (n + 1) will be equal to the input useful signal x (n + 1) if the expression in braces is equal to 1. This happens if the matrix k Correction block 10 will have 10, 6) Unlike the optimal Kalman filter, there are no hard restrictions on the choice of matrix elements Cd. Therefore, correction block 1 in Fig. 1 can be chosen from the stability conditions of the closed control loop formed by blocks 1-8 The existing tuning algorithms of the correction block 1 (i.e., devices with variable parameters) are calculated from the filter's optimality conditions and, therefore, do not ensure its stability, as a result of which the actual processes occurring in Information processing systems tend to diverge. The effectiveness of the proposed discrete fi-ttra in front of the known one, which is selected as a discrete filter with constant parameters (memory) (1), will be shown using a specific example. Let the beneficial effect X (t) in discrete time (tc) be described by a polynomial of the first degree) ((nHUxU- T, where T is the discrete period X (n-1) is the rate of change of the beneficial effect. Entering the x / n state variables) - (p),) x (d)) we obtain the following, ie, the equations of extrapolation of the discrete filter X (I, X, (n-1) f) T, XjCn) X (nl). Whence the extrapolation matrix for the mett view 1 t 10 lj Suppose that one condition X is measured (observed) (n), we obtain the observation matrix I l o (8) And therefore the weight matrix K of the discrete filter is D - constant parameters. We show that at the output of the compensation filter 6 (Fig. 1), interference i will be detected. FIG. 5 for the moment of time AND 1 we have U «-HH-4 ,, - ,,. .V,.« -.,. ,, ibiol o ii - ™ ... f ,. Since the value of the noise at the output of blocks 16 and 17 is the same and opposite in sign, their sum is zero, and at time point C 2 at the output of the compensation filter, the value of the noise is i. Thus, the compensation filter 6 produces interference i () when And 1, 2, On the other hand, according to the graphs of FIG. 4, the useful signal 5 (at the outputs of blocks 11 and 15 at time t1, respectively, will accept id -., Where XQ and X02 are the magnitudes of the useful effect and its speed at the initial moment of time. This shows that undercompensation of the useful signal at the output of the comparison element 17 equal to vector IX T1 0,2. It is easy to see that all the amount of undercompensation remains the same with p 1. Passing blocks I9, 16, 14 and 12 this undercompensation becomes a scalar value where n 1 ,, ,, equal to virXo2 Since, in element 7 of the comparison, its insertion from the signal does not occur, the purpose of preserving the formation of the useful signal (useful information at the output of element 7, comparison) is necessary to choose the matrix of block 4 equal to 4, where P 1,2, .... Then, along the compensating feedback circuit, additional signals will be sent to the comparison element 5 equal to the PTX, which will lead to the elimination of undercompensation. Consequently, the signal of the LU unresolved signal at the output of the comparison element 7 will be cleared of interference, i.e. iiU - X, - -5, where Xj is the true value of the useful signal; - extrapolated value of the useful signal, (the value of the signal at the output of block 4 without an additional signal TX02) J 6g extrapolation error. According to condition (6), the elements of the matrix K must be inverse to the elements of the matrix. Therefore, with n which approximation we choose Ilk about 1 about 1 ((JE) (9) and (10), we find the X signal at the output of block 1, we have. "С iUl Г ot, ЕэТ р / т J Taking into account (11) we get signal X, at the output of the 10 th unit {about aHPG ee G ee o From the scheme of Fig. 1, we obtain the vector of estimated parameters X as the sum of the vectors X2 and X2, i.e., e --. - Xx-l Replace E with (according to ( 10 we get (14 ,, T G x, -x, e 1 -.Gh. LXzJ ZjU23J4l | TCX, -X ,,) j Hl X ,, M | T (X, -X ,,) J. (.15 ) It can be seen from expression (15) that the estimate X of the useful signal is equal to the true value X of the most useful signal. Consider the estimate J, the speed of measurement of the useful effect. 2 X "RON, -X,). (16) We perform the analysis of expression (16) for the moment of evaluation I 1, according to known initial value Q of the beneficial effect and X. its rate of change, then .1 ..; .., T . S ° -i t So. As the estimate of the useful signal is equal to the true value of the most useful signal, i.e. X X (0), then. XK ,, iX, W. (.7, From (17) it is clear that X2 of the rate of change of the useful signal is equal to the true value of X2 of the net of the useful signal. The delay in time for the period of discreteness T when estimating the speed is due to the incomplete observability of all components of the useful signal X (i) and is inherent in both the prototype and the base object. Consequently, the error in reproducing the useful signal and its rate of change in the proposed discrete filter is zero (i.e., x x, l, whereas in the prototype, these errors are not zero and are determined by the diagonal elements of the filter error matrix. The advantage is offered by the south discrete filter Before known, it is disclosed in the analysis of estimation errors for the conditions of the considered example. Thus, in the proposed discrete filter in the absence of disturbing noise (0, Fig. 3), complete compensation of the measurement error is provided It is possible to realize the conditions of the invariant, anti-error, reproduction errors of the useful signal, while the filter stability is higher than that of the prototype and the base object.

f(n4t}f (n4t}

Jfn)±iJfn) ± i

ff()ff ()

Фаг.З ftHft)Phag.Z ftHft)

Claims (1)

ДИСКРЕТНЫЙ ФИЛЬТР, содержащий первый корректирующий блок и последовательно соединенные блок зас держки, блок экстраполяции, блок обратной связи и первый элемент ’сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения полезного сигнала при наложенных на него ошибках измерения в случае отсутствия возмущающего шума, в него введены компенсационный фильтр, второй элемент сравнения, первый и второй сумматоры и второй корректирующий блок, вход которого соединен с выходом первого корректирующего блока и с первым входом первого сумматора, вторым входом соединенного с выходом блока экстраполяции и первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго корректирующего блока, вход компенсационного фильтра подключен к второму входу первого элемента сравнения, а выход - к первому входу второго элемента сравнения, вторым входом подключенного к выходу первого элемента сравнения, выходом к входу первого корректирующего блока, а выход первого сумматора соединен с входом блока задержки.A DISCRETE FILTER comprising a first correction unit and a sequentially connected delay unit, an extrapolation unit, a feedback unit and a first comparison element, characterized in that, in order to increase the accuracy of reproducing a useful signal when measurement errors are superimposed on it in the absence of disturbing noise, a compensation filter, a second comparison element, the first and second adders and the second correction block, the input of which is connected to the output of the first correction block and to the first input, are introduced into it the first adder, the second input connected to the output of the extrapolation unit and the first input of the second adder, the second input of which is connected to the output of the second correction unit, the input of the compensation filter is connected to the second input of the first comparison element, and the output to the first input of the second comparison element, the second input connected to the output of the first comparison element, the output to the input of the first correction unit, and the output of the first adder is connected to the input of the delay unit. ~.SU „„1684736~ .SU „„ 1684736
SU823464554A 1982-07-05 1982-07-05 Quantized filter SU1084736A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823464554A SU1084736A1 (en) 1982-07-05 1982-07-05 Quantized filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823464554A SU1084736A1 (en) 1982-07-05 1982-07-05 Quantized filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1084736A1 true SU1084736A1 (en) 1984-04-07

Family

ID=21020458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823464554A SU1084736A1 (en) 1982-07-05 1982-07-05 Quantized filter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1084736A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Кузьмин С.З. Основы теории цифровой обработки радиолокационной информации. М., Советское радио. 1974, с. 383, с. 392. 2. Медич Дж. Статистические ОПТИ7 мальные линейные оценки и управление, М., Энерги , 1973, с. 208 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1536845A (en) Generation of mathematical functions
SU1084736A1 (en) Quantized filter
Newbold Bayesian Estimation of Box–Jenkins Transfer Function‐Noise Models
Girijavallabhan Buckling loads of nonuniform columns
Wangham et al. Spectral factorization of singular systems using generalized algebraic Riccati equations
Genis et al. An example of a one-dimensional controlled process
Kuz'mina Some generalizations of the Riemann spaces of Einstein
SU696474A1 (en) Correlator
SU462166A2 (en) Automatic object group optimizer
SU1078342A1 (en) Method of measuring electric values
SU633035A1 (en) Division arrangement
SU962973A1 (en) Device for computing polynomial values
SU1328828A1 (en) Device for solving equations in operative form
JPS571927A (en) Measuring apparatus for coefficient of correlation
SU1350828A1 (en) Adaptive follow=up filter
SU1145320A1 (en) Correcting device
SU1226427A1 (en) Device for solving set of algebraic equations
SU1218397A1 (en) Device for determining convolution of two functions
SU815646A1 (en) Adaptive measiring device
Yeo et al. Adaptive bilinear model predictive control
SU1381492A1 (en) Divider
SU1046916A1 (en) Digital recursive filter
SU1300495A1 (en) Device for solving differential equations
Lal et al. Calculation and utilization of component matrices in linear bioscience models
SU993284A1 (en) Function generator