Изобретение относитс к области радиотехники и может быть использовано в системах обработки информации. Цель изобретени - повышение помехоустойчивости при выделений слабого сигнала на фоне частично перекрьшаю .щегос с ним по времени более сильного сигнала. На фиг. 1 приведена структурна электрическа схема дискретного согласованного фильтра на фиг.2 - графики , по сн ющие его работу. Дискретный согласованный фильтр содержит первый блок 1 пр мого дискретного преобразовани Фурье (ДПФ), 2 N блоков 2 бинарного квантовани , 2 N умножителей 3 действительных чисел , N умножителей 4 комплексных чисел , блок 5 обратного ДПФ, второй блок 6 пр мого ДПФ и 2 N блоков 7 вычислени модул сигнала. Дискретный согласованный фильтр работает следующим образом. Выборки х(п) входного сигнала объема N поступают на вход первого блока 1 пр мого ДПФ, вычисл ющий пр мое ДПФ в соответствии с выражением: - -iiti-nk/N A(k)+jB(k) i:x(n)e (1) 30 где k 0, 1,..., N-1; A(k) , B(k) -действительна и мнима сос тавл ющие спектрального коэффициента входного сигнала поступают на входы соответствующих 2 N блоков бинарного квантовани с нала. Квантование производитс по правилу 1, еслиA(k) 5 О . A,(k) -1, еслиA(k) О 1, еслиB(k)& О ) -1, еслиB(k) О Второй блок 6 пр мого ДПФ, вып н емый аналогично блоку 1, вычисл спектральные коэффициенты импульсн хадактеристики (дискретную передаточную функцию) фильтра в соответс вии с вьфажением: H(k)C(k)(k) i:g(n)e ( где k 0,1,..., N-1; g(il) - импульсна характеристика согласованного фильтра. 1169147 те рал ра же вы ви мул ход нощ гд действительна и мнима составл ющие спектральных коэфгфициентов импульсной характеристики фильтра. Блоки 7 вычисл ют модули действиьных и мнимых компонентов спектьных коэффициентов импульсной хатеристики в соответствии с выра-ием: P(k) |C(k)| F(k) |D(k)| Умножители 3 действительных чисел олн ют операцию умножени дейстельных чисел в соответствии с форами : n(k) (k)P(k) T(k) (k)F(k) Блок 5 обратного ДПФ вычисл ет выной сигнал фильтра на основе соотени : 1 - i r(k) y(n) tf EX(k)e Y(k) L(k) +jR(k) H(k) n4k)T4k)(. L(k), R(k) мнима действительна и составл ющие спектра выходного сигнала дискретного фильтра, п О, 1, 2,..., N-1. Операци бинарного квантовани по нулевому уровню сохран ет информацию .о знаках спектральных компонентов входного сигнала. При этом знакова структура спектра мало измен етс даже при значительном искажении сигнала помехой. Поэтому, умножа знаковую последовательность спектра входного сигнала на модули действительных и мнимых компонентов нормированного спектра ожидаемого (опорного ) сигнала, можно осуществить предварительную селекцию спектра сигнала. Учитьша , что при согласованной фильтрации спектр импульсной характеристики фильтра (передаточна функци фильтра), комплексно сопр жен спектру опорного сигнала, в предложенном устройстве на знаковую последовательность спектра умножаютс соответствующие модули действительных и мнимых компонентов спектральных коэффициентов импульсной характеристики фильтра. Перемножа далее полученный спектр на передаточную функцию фильтра и выполн обратное ДПФ, получаем отсчеты выходного сигнала согласованного фильтра. В результате выполнени рассмотренных операций за счет номировки спектра входного сиг нала осуществл етс нормировка откликов фильтра, благодар чему улучшаетс наблюдаемость слабого сигнала на фоне перекрывающегос с ним во времени сильного сигнала. Рассмотрим эффективность предложенного фильтра. Дл проверки работоспособности предлагаемого фильтра и оценки его эффективности было проведено моделирование на основе соотношений 2-7 при фильтрации двух перекрывающихс во времени сигналов в виде псевдослучайных М-последователь ностей длиной N одинаковой структуры На фиг. 2 дл показаны значени максимальных пиков р, и р дву перекрывающихс во времени сигналов и средний уровень боковых лепестков В в зависимости от S Aj/A, (А, амплитуда первого сигнала, А - амгшитуда второго сигнала), усредненные дл диапазона перекрыти от 0,1 дл 0,8 длительности сигнала. Из приведенных графиков видно, что даже при значительных различи х в амплитудах перекрывающихс сигналов наблюдаетс стабилизаци максимальных пиков р, и р и среднего уровн боко вых лепестков Bj. . Причем средний уровень боковых лепестков проходит значительно ниже уровн пика слабого сигнала. При этом средний уровень боковых лепестков при частичном перекрытии сигналов не превышает величины 0,7-|и независимо от уровн входных сигналов . Учитыва , что при этом пик.сла6qro сигнала на выходе предлагаемого фильтра р, ,7N, результирующее отношение основного пика отклика сла бого сигнала к среднему значению уровн боковых лепестков отклика сильного сигнала, обеспечиваемого предложенным фильтром, составл ет примерно -|N Таким образом, предложенный фильтр по сравнению с традиционным согласованным фильтром обеспечивает выигрьш в помехоустойчивости при выделении слабого сигнала на фоне боковых лепестков сильного сигнала, равный отношению амплитуд перекрывающихс во времени сигналов S и исключает маскировку слабого сигнала перекрывающимс с ним во времени сильным. Формула изобретени Дискретный согласованньш фильтр, содержащий первый блок пр мого дискретного преобразовани Фурье (ДПФ), вход которого вл етс входом дискретного согласованного фильтра,блок обратного ДПФ, выход которого вл етс выходом дискретного согласованного фильтра, второй блок пр мого ДПФ, вход которого вл етс вхо- . дом дл отсчетов импульсной характеристики , N умножителей комплексных чисел, первые два входа которых подключены к 2 N выходам второго блока пр мого ДПФ соответственно, а выходы соединены с 2 N входами блока обратного ДПФ соответственно, о т л и ч а ю- щ и и с тем, что, с целью повышени помехоустойчивости при вьщелении слабого сигнала на фоне частично перекрывающегос с ним по времени более сильного сигнала, введены последовательно соединенные и включенные между 2 N выходами первого блока пр мого ДПФ и каждыми вторыми двум входами умножителей комплексных чисел соответственно 2 N блоков бинарного квантовани и 2 N умножителей действительных чисел, а также 2 N блоков вычислени модул сигнала, включенных между выходами второго блока пр мого ДПФ и каждыми вторыми входами умножителей действительных чисел соответственно.
Onl
y/a)