SU748802A1 - Многоканальный режекторный фильтр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано при обработ ке электрических сигнапов на фоне, непериодичных импульсных помех с посто нной , но неивестной формой импульсов, не перекрывающихс  во времени, а также периодических помех.

Известен многоканальный режекторный

фильтр с коммутируемыми конденсаторами , имеющий группу из п - конденсаторов коммутируемых периодически электронным переключателем на г положений , который управл етс  от генератора сетки строб-импульсов, синхро-. низированного блоком синхронизации, и

резистора 1 .

Данное устройство не позвол ет ре- жектировать непериодические помехи.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство , содержаще ; п паралельно соединенных электронных ключей, управл ющие входы которых через сетки строб-импульсов соединены с выходом 1

блока синхронизации, а выход каждогб электронного ключа через конденсатор с резистором 2J .

Однако в данном устройстве флюктуации времени запаздывани  относительно начала периода исключаемых . (режектируемых ) помех ведут к дополнительному возрастанию уровн  шума на выходе.

Поэтому генератор сетки строб-импульсов должен быть хороню синхронизи10 рован с частотой следовани  FQ периодических помех, т.е. электронный переключатель коммутирует всю группу из п конденсаторов фильтра с угловой скоростью Юо и пе даодом Т - j--15 Этот фильтр позвол ет поглощать (режектировать ) только периодические колебани  (помехи) с произвольной посто нной формой, повтор ющийс  с частотой FO i равной частоте переключени  всей группы

20 из rt конп«1саторов фильтра.

Claims (2)

1. Цель изобретени  - подавление случайных помех с произвольной и посто нной формой импульсов. Это достигаетс  тем, что в многоканальный режекторный фильтр, содержащий П параллельно соединенных электронных ключей , управл ющие входы которых через генератор сетки строб-импульсов соедийены с выходом блока синхронизации, а выход каждого электронного ключа через конденсатор - с резистором , введены дополнительный электронный ключ, Й-S-триггер и регулируема  лини  задержки , включенна  между входной шиной и входами электронных ключей, при этом R -вход триггера подключен к П -му выходу генератора сетки стробимпульсов , S - вход - к выходу блока синхро низации, а выход - к управл ющему входу дополнительного электронного ключа, вход которого соединен с входами электронных ключей, а выход - с резистором Структурна  электрическа  схема пред лагаемого многоканального режекторного фильтра представлена на чертеже. Многоканальный режекторный фильтр содержит П конденсаторов 1 , резистор 2, h электронных ключей 3, генератор сетки строб-импульс в 4, блок синхронизации 5, дополнительный электронный ключ б, триггер 7 R S -типа и регулируемую линию задержки 8. Регулируема  лини  задержки 8 ввёдена непосредственно в основной канал фильтра дл  совмещени  во времени запускающих импульсов и компенсируе мых импульсов помехи. Однако в общем случае дл  режектировани  случайных импульсных помех регулируема  лини  задержки может бытй включена или в канал синхрониза1ции, или в основгной канал фильтра . Рассмотрим принцип работы многоканального режекторного фильтра. Предположим, что в первоначальный момент времени помехи на Вход фильтра не поступают. Все электронные клю чи 3 наход тс .в закрытом состо нии, так как генератор сетки строб-импульсов 4 находитс  в ждущем режиме и не выра батывает управл ющие импульсы на своих П выходах. Триггер 7 устанавливаетс  п включении в нулевое состо ние и nt тенциал с его инвертированного выхода Q подаетс  на управл ющий вход дополнительного электронного ключа 6, открывает его и поддерживает в открытом состо нии. Через линию задержки 8 и открытый дополнительный элистронный ключ 6 полезный сигнал проходит нёпосредстве 2 НО па выход фильтра, т.е. вводитс  дополнительный канал обхода. floiiycTHfvi , в момент времени Т по вл етс  импульс помехи с посто нной, но произвольной формой импульса; в этот моме1п блок синхронизации 5 выдает импульс, который запускает генератор сетки строб-импульсов 4 и одновременно переводит триггер 7 в единичное состо ние . На инвертированном выходе Q триггера 7 потенциал не по вл етс  и тем самым снимаетс  отпирающий потенциал с дополнительного электронного ключа б, который переходит в закрытое состо ние, т.е. отключаетс  дополнительный канал обходу Генератор сетки строб-импульсов 4 вырабатывает на своих п выходах серию из П импульсов, которые поступают на управл ющие входы электронных ключей 3, дл  поочерекгной коммутации п конденсаторов 1. Длительность серии из п импульсов устанавливаетс  равной Т . соответствующей наименьшему интервалу времени следовани  импульсов помех. Предпо- . лагаетс , что априорна  информаци  о миним ьном времени Tmir их следовани  известна на основе предварительного анализа источника помех, а начальные моменты по влени  импульсов помех. определ ютс  подключением блока синхронизации 5 напосредственно к этому источнику помех. При отсутствии возможности использовани  вспомогательного канала , св занного с источником помех, указанную информацию можно получить другим способом. Например, подключить вход канала синхронизации ковходу фильтра и определ ть по вление импульсов novex пороговым устройством, вводимым дл  этого случа  в блок синхронизации- 5, по превышению амплитуды импульса помехи определенного порогового уровн . Электронные ключи 3 осуществл ют временную дискретизацию входного напр жени , представл чощего собой аддитивную. смесь полезного сигнала и помехи. На каждый из h конденсаторов 1 поступает сво  временна  дискретна  выборка входного напр жени . Длительность выборки At выбираетс  исход  из верхи ей граничной частоты fjip. полезного сигнала, т.е. в соответствии с теоремой Котельникова: 2 1гр количество каналов или коммутируемых конденсаторов 1 определ етс  выражением: п - Гг- (1). 57 Напр жение на конденсаторах 1 при коммутации успевает изменитьс  лишь на малую цалю мгновенного значени  вхопного напр жени , какое последнее пр нимает в моменты коммутации данного конденсатора. Последний П -и временны импульс с ( и -го выхода генератора сет ки строб-импульсов 4 переводит триггер 7 в нулевое состо ние, и потенциал с ег инвертированного выхода Q открьгеает дополнитепьный электронный ключ 6. Полез ный сигнал снова проходит через линию задержки 8 и открытый дополнительный электронный ключ б на выход фильтра, т, е. по дополнительному каналу обхода. Генератор сетки строб-импульсов 4 посл выдачи серии из п импульсов переходит в ждущий режим. Вс кий раз в момент по влени  импульсов помех запускаетс  генератор сетки строб-импульсов 4, вырабатывающий на своих п выходах серию из п импульсов дл  управлени  электронными ключами 3, и процесс поочередной ком мутации конденсаторов 1 повтор етс . После многократного подключени  на кон денсаторах 1 установ тс  напр жени , равные средним от мгновенных значений соответствующих выборок, т.е. напр жение помех накапливаетс  на конденсато pax и не проходит на выход фильтра. Напр жение полезного сигнала, присут ствующее в выборках входного напр жени , будет в одни моменты времени подключени  зар жать соответствующие конденсаторы , в Шругие моменты подключени  разр жать их. В результате многократного подключени  на конденсаторах уста1нов тс  усредненные значени  нап р жени  полезного сигнала, близкие к нулю, так как уровни полезного сигнала в выборках измен ютс  по случайному 2 закону и при усреднении стрем тс  к кулю , т.е. полезный на конденсаторах не накапливаетс . Таким образом, полезный сигнал все врем  проходит на выход фильтра, а помехи поглощаютс . Дл  сглаживани  выходного сигнала на выходе многоканального фильтра устанавливаетс  фильтр нижних частот. Формула из. обретени  Многоканальный режекторный фильтр, содержащий И параллельно соединенных электронных ключей, управл ющие входы которых через генератор сетки строб-импульсов соединены с выходом блока синхронизации , а выход каждого электронного ключа через конденсатор - с резистором, отличающийс  тем, что, с целью подавлени  случайных помех с произвольной и посто нной формой импульсов, в него введеныдополнительный электронный ключ, R - S -триггер и регулируема  лини  задержки, включенна  между входной шиной и входами электронных ключей, при этом R -вход триггера подключен к п -му выходу генератора сет ки строб-импульсов, S -вход - к выходу блока синхронизации, а выход - к управл ющему входу дополнительного электронного ключа, вход которого соединен со входами электронных ключей, а выход с резистором. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Финкельштейн М. И. Гребенчатые фильтры, М., Советское радио, 1969, с. 98-104, рис. 2.12.1,6.
2. 2.Патент Англии № 1341182, кп; Н 3 и , 1973 (прототип). Вход Ar. канала f,JJiffXpDH.