SU1552355A1 - Цифровой согласованный фильтр 4 М-сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиолокационной технике. Цель изобретени  - повышение быстродействи  при одновременном упрощении фильтра. Фильтр содержит компаратор 1, формирователь 2 кода фаз, блок пам ти 3 входных отсчетов, блок управлени  4, блок пам ти 5 коэффициентов, сумматор 6,формирователь 7 квадратурных сигналов и накапливающий сумматор 8. Входной сигнал сравниваетс  в компараторе 1 с нулевым уровнем. Из полученного бинарного сигнала формирователь 2 вырабатывает сигнал, представленный набором разр дных кодов фазы. Этот сигнал записываетс  в блок пам ти 3. Полученные двоичные коды фаз входного сигнала поступают на сумматор 6, а результаты сложени  - на формирователь 7, вычисл ющий поочередно SIN-ную и COS-ную составл ющие, которые затем поступают на сумматор 8. Он, осуществл   операцию наакоплени  квадратурных составл ющих, производит вычисление модул  и фазы входного сигнала. Цель достигаетс  путем замены операции умножени  двух комплексных чисел простейшей операцией сложени  двух разр дных чисел, быстродействие которой определ етс  только быстродействием сумматора 6. 3 ил.

Description

ыц,

ел ел to

со ел ел

фие. 1

Изобретение относитс  к радиолокационной технике и может быть использовано дл  оптимальной обработки ЧМ- сигналов .

Цель изобретени  - повышение быстродействи  при одновременном упрощении цифрового согласованного Липьтра ЧМ-с иг на лов .

На Лиг.I приведена электрическа  схема цифрового согласованного Аильт- ра ЧМ-сигналов; на Лиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие работу (Ъорми- ровател  кода Ьаэ; на Лиг.З - блок управлени ,

Пифровой согласованный фильтр ЧМ- сигналов содержит компаратор 1 , Лор- мирователь 2 кода фаз, блок 3 пам ти входных отсчетов, блок 4 управлени , блок 5 пам ти коэффициентов, сумматор 6, формирователь 7 квадратурных сигналов и накапливающий сумматор 8. Блок 4 управлени  содержит генератор 9, первый и второй счетчики 10 и 11 и блок 12 посто нной пам ти.

Фильтр ЧМ-сигналов работает следующим образом.

При согласованной фильтрации осуществл етс  свертка прин того сигнала Х, (t) с импульсной характеристики

кой (Ьильтра. Так как при частотной модул ции информационные параметром  вл етс  Лаза, то входной сигнал Xfex(t) можно представить в пол рных координатах выборками единичного вектора с определенной сЪазой. При этом достаточно сложную операцию квантовани  входного сигнала на АЦП можно заменить на следующую. Входной сигнал Xftx(t) подаетс  на вход компаратора 1, выполн ющий сравнение с нулевым уровнем. С выхода компаратора 1 бинарный сигнал поступает на формирователь 2 кода фаз, работа которого иллюстрируетс  на фиг.2. На формирователе 2 через интервал At, величина которого определ етс  полосой частотной модул ции, берутс  выборки сигнала . Вз тие выборок осуществл етс  с помощью пачек из k импульсов, поступающих с п того выхода блока 4 управлени . Количество импульсов в пачке k выбираетс  исход  из требований точности квантовани . Дл  большинства практических случаев характеристики обнаружени  и измерени  остаютс  удовлетворительными даже при 4-8- уровневом квантовании Фазы. На фиг.2 приведен случай 8-уровневого кванто-

5

0

5

0

5

0

5

0

5

вани . Затем квантованный сигнал представл етс  в виде двоичного кода фазы. «Формирователь 2 вырабатывает сигнал, представленный набором р-раэ- р дных (в конкретном случае 3-раэр д- ных) кодов фазы , где 1 - пор дковый номер выборки.

Так как импульсна  характеристика согласованного Лильтра должна быть функцией, то при способе фильтрации ее можно представить набором из р- раэр цньгх двоичных чисел ч , где Ч, фаза k-й выборки зондирующего сигнала. Значени  Ч записаны в  чейки программируемого блока 5 пам ти коэффициентов импульсной характеристики фильтра. С выхода формировател  2 код фаз входного сигнала поступает на вход блока 3 пам ти входных отсчетов , представл ющий собой ОЗУ. На его вход записи с первого выхода блока 4 управлени  поступает команда записи , а на адресный вход блока 3 с второго блока 4 управлени  поступает адрес с номером той  чейки, в которую должна быть записана данна  выборка. Адреса Лорнируютс  таким образом, чтобы в каждом цикле записи (с интервалом At) адрес мен лс  на одну единицу , общее количество  чеек блока 3 равно числу выборок п. При поступлении (п+1)-й выборки она записываетс  в ту же  чейку, в которую была записана перва  выборка, котора  при этом стираетс . По окончании команды записи блок 3 переводитс  в режим чтени , а с его выхода двоичные коды фаз входного сигнала поступают на первый вход сумматора 6, на второй вход-которого поступают коды 0.

Таким образом, операци  умножени  двух комплексных чисел замен етс  простейшей операцией сложени  двух р-разр дных чисел, быстродействие которой определ етс  только быстродействием выбранной микросх 1 1 сумматора 6. Номера вызываемые  чеек блока 5 поступают на его адресный вход с третьего выхода блока 4 управлени .

За врем  между двум  отсчетами дt на сумматоре 6 происходит п сложений Cf и Ч В режиме чтени  номера вызываемых на блоке 3  чеек Лорнируютс  так, что з каждом следующем цикле обработки они сдвигаютс  относительно номера вызываемой  чейки блока 5 на единицу.

Результат каждого сложени  tf и .ц поступает на вход (Ьормировлтел  7, который по команде, поступающей с шестого выхода блока 4 управлени , вычисл ет поочередно sin-ю и cos-ю составл ющие, которые затем поступают на вход накапливающего сумматора 8.

Накапливающий сумматор 8, выполненный по широко известной схеме, ocy ществл ет операцию накоплени  п квадратурных составл ющих в течение цикла /jt обработки. В конце каждого пикла обработки по команде с четвертого выхода блока 4 управлени  происходит вычисление модул  и гЬаэы входного сигнала и обнуление запоминающих регистров . Фильтр готов к новому циклу обработки .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Цифровой согласованный фильтр ЧМ- сигналов, содержащий блок пам ти входных отсчетов, блок пам ти коэффициентов , накапливающий сумматор, выход которого  вл етс  выходом цифрового согласованного фильтра ЧМ-сигналов, и блок управлени , первый и второй выходы которого соединены с входом

   101

   т

   y-jg а г6

   писи и адресньм входом блока пам ти входных отсчетов соответственно, а третий и четвертый выходы блока управлени  соединены с адресньм входом блока пам ти коэффициентов и управл ющим входом накапливающего сумматора соответственно, отличающийс  тем, что, с целью повыше

   ни  быстродействи  при одновременном упрощении цифрового согласованного фильтра ЧМ-сигналов, введены последовательно соединенные комнаратор, пер- вьй вход которого  вл етс  входом цифрового согласованного фильтра ЧУ- сигналов, а второй вход соединен с общей шиной, и Формирователь кода фаз,выход которого соединен с входом блока пам ти входных отсчетов, а также

   последовательно соединенные сумматор и формирователь квадратурных сигналов, выход которого соединен с входом накапливающего сумматора, причем первый и второй входы сумматора соединены с

   выходами блоков пам ти входных отсчетов и коэффициентов соответственно , а управл ющие входы формирователей кода фаз и квадратурных сигналов подключены к п тому и шестому входам

   бпока управлени  соответственно.

   юоо

   Фиг. 2