SU1555829A1 - Двумерный фильтр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике. Цель изобретени  - повышение точности фильтрации при одновременном упрощении двумерного фильтра. Фильтр содержит вычитатели 1 и 2, усилители 3 - 6, умножители 7 - 12, сумматоры 13 - 18, интеграторы 19 - 21 и квадраторы 22 и 23. Цель достигаетс  путем обеспечени  учета априорно известных с точностью до неопределенной составл ющей средних значений фильтруемых синфазного и квадратурного сигналов. 1 ил.

Description

г

(Л

Изобретение относитс  к вычислительной технике и предназначено дл  использовани  в устройствах обработки когерентных радиолокационных сиг- налов.

Цель изобретени  - повышение точности фильтрами при одновременном упрощении двумерного фильтра.

Поставленна  цель достигаетс  пу- тем учета априорно известных с точностью до неопределенной составл ющей средних значений фильтруемых синфазного и квадратурного сигналов.

На чертеже приведена электричес- ка  структурна  схема двумерного фильтра.

Двумерный фильтр содержит первый и второй 2 вычитатели, первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6 усили- тели, первый - шестой умножители 7-12, первый - шестой сумматоры 13- 18, первый 19, второй 20 и третий 21 интеграторы, первый 22 и второй 23 квадраторы.

Двумерный фильтр работает следующим образом.

На второй вход первого вычитател  1 поступает сигнал измерени  Zc(t) синфазного канала, на первый вход - сигнал обратной св зи с выхода первого умножител  7. В результате на выходе первого вычитател  1 формируес  сигнал нев зки Ec(t), который

после усилени  в первом усилителе 3

с коэффициентом усилени  A(t) поступает на первый вход первого сумматора 13, где складываетс  с сигналом с выхода третьего умножител  9, поступающим на второй вход первого сум- матора 13. Сигнал с выхода первого сумматора 13 интегрируетс  в первом интеграторе 19 и поступает на входы первого 7 и третьего 9 умножителей, где умножаетс  на коэффициенты соот- ветственно H(t) и F(t). I

Аналогично на второй вход второго . вычитател  2 поступает сигнал измерени  Z(t) квадратурного канала, а на его первый вход - сигнал обратной св зи с выхода второго умножител  8. В результате на выходе второго вычи- тахел  2 формируетс  сигнал нев зки ER(t), который после усилени  во втором усилителе 4 с коэффициентом усилени  A(t) поступает на первый вход второго сумматора 14, где складываетс  с сигналом с выхода четвертого

0 5

0

5

Q 5

гп

умножител  10, поступающим на второй вход второго сумматора 14. Сигнал с выхода второго сумматора 14 интегрируетс  во втором интеграторе 20 и поступает на входы второго 8 и четвертого 10 умножителей, где умножаетс  на коэффициенты соответственно H(t) и F(t).

Таким образом, на выходах первого 19 и второго 20 интеграторов формируютс  оценки, получаемые с помощью фильтров Калмана соответственно синфазного и квадратурного каналов.

Сигналы нев зки Ec(t) и EK(t) с выходов первого 1 и второго 2 вычи- тателей поступают на входы соответственно третьего 5 и четвертого 6 усилителей. Сигнал Ec(t) после усилени  в третьем усилителе 5 с коэффициентом усилени  Ac(t) поступает на первый вход третьего сумматора 15, а сигнал EK(t) после усилени  в четвертом усилителе 6 с коэффициентом усилени  AK(t) поступает на второй вход третьего сумматора 15. После суммировани  в третьем сумматоре 15 данные сигналы поступают на вход третьего интегратора 21, с выхода которого сигнал поступает на входы п того 11 и шестого 12 умножителей, где умножаетс  на коэффициенты соответственно (f (t) И (y;(t) .

Сигнал с выхода п того умножител  11 поступает на первый вход четвертого сумматора 16, на второй вход которого с выхода первого интегратора

19поступает оценка, получаема  с помощью фильтра Калмана синфазного канала. В результате на выходе четвертого сумматора 16 формируетс  смещенна  оценка полезного нецентрированного сигнала синфазного канала.

Сигнал с выхода шестого умножител  12 поступает на первый вход п того сумк 17, на второй вход которого выхода второго интегратора

20по /лает оценка, получаема  с помо j фильтра Калмана квадратурного нала. В результате на выходе

п  ого сумматора 17 формируетс  смещенна  оценка полезного нецентрированного сигнала квадратурного канала .

Оценки сигналов синфазного и квадратурного каналов поступают соответ- ственгк, через первый 22 и второй 23 квадро оры на соответствующие входы шестого сумматора 18, на выходе ко

торого формируетс  оптимальна  по веро тностному критерию смещенна  оценка интенсивности когерентного радиолокационного сигнала.

Таким образом, в двумерном фильтре повышаетс  точность фильтрации, так как использование веро тностного критери  не на уровне когерентного сигнала, а на уровне его интенсивности позвол ет более коректно учитывать априорную информацию о средних значени х сигналов синфазного и квадратурного каналов и принимать более корректные решени  на уровне интенсивности когерентного радиолокационного сигнала, а также избежать расходимости фильтра без расширени  вектора состо ни  системы.

Кроме того, расширены функциональные возможности фильтра, так как в нем, кроме оценок нецентрированных сигналов синфазного и квадратурного каналов, формируетс  оценка интенсивности когерентного радиолокационного сигнала. В случае, если поступающий когерентный радиолокационный сигнал не содержит стабильной составл ющей, сеть  вл етс  случайным процессом с нулевым средним значением, то оценки предложенного фильтра совпадают с оценками прототипа.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Двумерный фильтр, содержащий последовательно соединенные первые вы- читатель, усилитель, сумматор, интегратор и умножитель, выход которог соединен с первым входом первого вы- читател , последовательно соединенные вторые вычитатель, усилитель, су

   10

   15

   20

   о ,Q 5558296

   матор, интегратор и умножитель, выход которого соединен с первым входом второго вычитател , третий умножитель , включенный между выходом первого интегратора и вторым входом первого сумматора, четвертый умножитель , включенный между выходом второго интегратора и вторым входом второго сумматора, третий сумматор и п тый и шестой умножители, причем вторые входы первого и второго вы- читателей  вл ютс  входами синфазной и квадратурной составл ющих входного сигнала двумерного фильтра, о т л и- чающийс  тем, что, с целью повышени  точности фильтрации при одновременном упрощении двумерного

   25

   30

   35

   фильтра, введены третий и четвертый усилители, третий интегратор, п тый и шестой умножители, первый и второй квадраторы, третий, четвертый и п тый сумматоры, причем выходы первого и второго вычитателей соединены через третий и четвертый усилители с первым и вторым входами третьего сумматора соответственно, выход которого соединен через третий интегратор с входами п того и шестого умножителей, выход первого из которых соединен через последовательно соединенные четвертый сумматор и первый квадратор с первым входом шестого сумматора, а выход шестого умножител  соединен через последовательно соединенные п тый сумматор и второй квадратор с вторым входом шестого сумматора, вторые входы четвертого и п того сумматоров соединены с выходами первого и второго интеграторов соответственно, а выход шестого сумматора  вл етс  выходом двумерного фильтра.