SU813699A1 - Адаптивный дискретный согласован-Ный фильТР - Google Patents

Description

(54) АДАПТИВНЫЙ ДИСКРЕТНЫЙ СОГЛАСОВАННЫЙ ФИЛЬТР

тел , другой вход которО1о подключен к выходу генераторсч пилообразного надр жани , cyiviMaTopa, другой вход которого  вл етс  третьим входом дискриминатора отклонени  порога квантовани , второй дополнительного инвертора, дополнительного переключател , другой вход которого подключен к выходу cy lмaтopa, а третий вход  вл етс  вторьм входом дискриминатора отклонени  порога, квантовани , дополнительного квантовател ,- другой вход которого  вл етс  первым входом дискриминатора отклонени  порога .квантовани , дополнительного регистра сдвига, первого дополнительного весового сумматора, вычитающего блока и фильтра, при этом выходом первого дополнительного регистра сдвига и другим входом вычитающего блока включен втрой дополнительный весовой сумматор

lia чертеже изображена структурна электрическа  схема предлагаемого адаптивного дискретного согла.сованнго фильтра.

Адаптивный дискретный согласованный фильтр содержит временной дискретизатор 1, основной квантователь 2, регистр 3 сдвига, весовой сумматор 4, вспомогательный квантователь 5, переключатель б, инвертор , дискриминатор 8 отклонени  порога квантовани ., формирователь 9 порогового уровн , генератор 10 пилообразного, напр жени , дополнительный инвертор 11, тактовый переключатель 12, сумматор 13, второй дополнительньйй инвертор 14, дополнительный переключатель 15, дополнительный квантователь 16, дополнительный регистр 17 сдвига, первый дополнительный весовой сумйатор 18, вычитающий блок 19, фильтр 20, второй дополнитель-. ный весовой сумматор 21.

Адаптивный.дискретный согласованный фильтр работает следующим образом .

Если на входе адаптивного дискреного согласованного фильтра действует аддитивна  смесь сигнала и помех x(t)S (t)+(i(t)+n (t) , где S{t) полезный сигнал, Q:{t) - структурна  помеха, n(t) - широкополосный шум, то на выходе временного дискретиэатора 1 имеем последовательность отсчетов

(х,-

Х- . . . X

1

1

где х x(t| )S(t )+Q( )+n (tV)S4-b +ai+n

Последовательность x поступает на входы основного, вспомогательного и дополнительного квантователей 2, 5 и 16. Порог квантовани  вспо .могательного квантовател  5 равен нулю, поэтому на его выходе д(2йствует последовательность знаков входной смеси сигнала и помех.Значени  порога квантовани  дополнительного квантовател  16 в любой момент времени определ ютс  как произведение знака входной смеси сигнала и помех в этот момент времени на алгебраическую сумму значени  выходного напр жени  формировател  9 в этот момент времеми и выходного напр жени  cyMf/iaTOpa 13 в этот же момент времен причем Б моменты времени с четными номерами к выходному напр жению формировател  9 прибавл етс  линейно измен ющеес  напр .жение генератора 10 а в моменты времени с нечетными номерами - оно вычитаетс . Таким образом , смесь сигнала и , поступающа  на вход дополнительного квантовател .ч 16, квантуетс  на два значени  относительно переменного порога квантовани и, значейи  которого определ ютс  как знаком входной смеси си.гнала и помех в тот или иной момент времени, так и значени ми порогового напр жени  основного Свантовател  2 и выходного напр жени  генератора 10 з эти же моменты зрег- ени . Полученна  таким образом последовательность кзантовакных значений смеси сигнала и помех после записи ее в дополнительный регистр 17 сдвига поступает на входы первого и второго дополнительных весовых сумматоров 18, 21, один из которых настроен на часть обрабатываемого сигнала, образованную элементами сигнала с четными номерами, другой - на часть обрабатываемого .сигнала, рбразовакную элементами сигнала с нечетными номерами. Выходное напр жение первого и второго дополнительных весовых сум.маторов 18, 21 в любой момент времени определ етс  количеством совпадений символов частей сигнала, на которые настроены эти суг. маторь-, с символами соответствующих частей последовательности квггнтованных значений смеси сигнала и помех, записанных в этот момент времени в дополнительном регистре 17 сдвига. Разность выходных напр жений первого и второго дополнительных весовых сумматоров 18, 21 содержит информацию о величине и отклонени  значени  порога основного квантовател  2 от его оптимального, в смысле максим ма соотношени  скг-иал/помеха на выходе фильтра 20 значени . Максимум р(П) соответствует .мг1ксимуму соотношени  сигнал/помеха ка выходе фильтра 20. Р{П) - это зависимость значени  веро тности совпадени  символа последовательности, действующей ка выходе бинарного квантовател  с соответствуюишм сиг 1золом кода обрабатываемого сигнала от значени  порога квантовани  П, За счет того, что пороговое напр жение дополнительного квантовател  16 измен етс  дл  элементов выборки с нечетными номерами по закону Sgnxj (), , 3, ... i . ., (2п-1) , SgnxH - знак смеси сигнала и помех в i-TOM отсчете, значение порога квантовани  основного КЕантовггтел , п; - значение выходного напр  жени  генератора 10 в i-том отсчете среднее значение выходного напр жени  первого дополнительного весового су: с- атора 13, подключенного к выходам дополнительного регистра 17 сдвига с нечетными номерами, будет в моменты согласовани  сигнала и фильтра 20 пропорционально J р(n)dn Порог квантовани  дл  элементов выборки {х( с четными номерами измен етс  по закону Sgnj (П +ni) , , 4,. .. i ,...2 поэтому среднее значение выходного напр жени  первого дополнительного весового cyMiMaTopa 18 подключенног к выходам дополнительного регистра 17 сдвига с четными номерами, в моменты согласовани  сигнала и фильтра 20 пропорционально (n)dn. Ясно, что при n noptсреднее значение напр жени , действующего на выходе вычитающего блока 19 (оно выдел етс  на выходе фильтра 20), равно нулю. При отклонени х порога квантовани  основного квантовател  2 от его- оптимального значени  в ту или иную сторону измен етс  и выход ное напр жение фильтра 20, причем знак и значение его однозначно опре дел ют это отклонение. Следовательно , выходное напр жение фильтра 20 может быть использовано дл  поддержани  оптимального значени  порога квантовани  основного квантовател  2. С этой целью оно псступает на фо мирователь 9 (который, в частности, может быть выполнен в виде делител . напр жени  с управл емым коэффициен том делени ), выходное напр жение которого всегда положительно и мен  ет свою величину в зависимости от знака и значени  выходного напр жени  фильтра 20. Выходное напр жение формировател  9 поступает со знаком определ ем-дм знаком входной смеси сигнала и помех, на основной квантователь 2 и определ ет порог квантовани  значений {х;} в том или ином отсчете. Таким образом, послед вательность {XH , поступающа , на зход основного квантовател  2, кван туетс  на два значени  относительно переменного порога квантовани , зна чени  которого в любой момент времени определ ютс  выходным напр жением формировател  9 и знаком смеси сигнала и помех в этот момент времени . Последовательность квантованных значений смеси сигнала и помех {,cv:ij записываетс  в регистр 3 сдвига, к выходам которого подключен весовой 40 определ ющий количество совпадений кода обрабатываемого сигнала с последовательностью (c/i. Вьп-содное напр жение весового сумматора 4 определ ет отклик адаптивного дискретного согласованного фильтра. Повышение помехоустойчивости к. действию структурных помех в услови х априорной неопределенности о свойствах действующих сигналов и помех достигаетс  в предлагаемом адаптивном дискретном согласованном фильтре благодар  использованию автоматической регулировки значени  порога квантовани  основного квантовател , в котором при формировании сигнала управлени  используетс  Лишь информаци  об отклонении текущего значени  порога квантовани  от его оптимального в услови х действующей помехи значени  и не требуетс  получени  в  вном виде информации о парс1 5етрах действующей помехи о изобретени  1.Адаптивный дискретный согласоВ 1ниый фильтр, содержащий последовательно соединенные временной дискретизатор , основной квантователь и регистр сдвига, к отводам которого подключен весовой суьчматор, вспомогательный квантователь, включенный между входом основного квантовател  и управл ющим входом переключател , один из сигнальных входов которого подсоединен к выходу инвертора, а выходк основному квантователЕО, о т л ичающийс  тем, что,- с целью повышени  понехоустойчивостн к действию структурных помех в услови х априорной неопределенности относительно их свойств, между в111ходом временного дискретизатора и другим сигнальным входом переключател  включены последовательно дискриминатор отклонени  порога квантовани  и формирователь порогового уровн , при этом второй и третий входы дискриминатора отклонени  порога 1свантовани  подключены соответственно к выходам вспомогательного квантовател  и формировател  порогового уровн , а вход инвертора подключен к выходу чформировател  порогового уровн  . 2.Адаптивный дискретный согласованный фильтр по п. 1, от л кчающийс  тем, что дискриминатор отклонени  порога квантовани  выполнен Б виде последовательно соединенных генератора пилообраз-i

ного напр жени , дополнительного инвертора , тактового переключател , другой которого подключен к выходу генератора пилообразного напр жени , сумматор, другой вход которого  вл етс  третьим входом дискриминатора отклонени  порога квантовани ; второго дополнительного инвертора , дополнительного переключател , другой вход которого подключен к выходу сумматора, а третий вход  вл етс  вторым входом дискриминатора отклонени  порога квантовани , дополнительного квантовател , другой вход которого  вл етс  первым входом

дискриминатора отклонени  порога квантовани , дополнительного регистра сдвига, первого дополнительного весового сумматора, вычитающего блока и фильтра, при этом между выходом первого дополнительного регистра сдвига и другим входом вычитающего блока включен второй дополнительный весовой сумматор.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 620012, кл. Н 03 Н 7/28, 1977 (прототип).

Claims (2)

1. Формула изобретения

   1. Адаптивный дискретный согласованный фильтр, содержащий последовательно соединенные временной дискретизатор, основной квантователь и регистр сдвига, к отводам которого подключен весовой сумматор, вспомогательный квантователь, включенный между входом основного квантователя и управляющим входом переключателя, один из сигнальных входов которого подсоединен к выходу инвертора, а выходах основному квантователю, отличающийся тем, что,- с целью повышения помехоустойчивости к действию структурных помех в условиях априорной неопределенности относительно их свойств, между выходом временного дискретизатора и другим сигнальным входом переключателя включены последовательно дискриминатор отклонения порога квантования и формирователь порогового уровня, при этом второй и третий входы дискриминатора отклонения порога квантования подключены соответственно к выходам вспомогательного квантователя и формирователя порогового уровня, а вход инвертора подключен к выходу формирователя порогового уровня.
2. 2. Адаптивный дискретный согласованный фильтр по π. 1, от л ичающийся тем, что дискриминатор отклонения порога квантования выполнен в виде последовательно соединенных генератора пилообраз-ι

   Ί 'кого напряжения, дополнительного инвертора, тактового переключателя, другой в^сод которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, сумматор, другой вход которого является третьим входом дискриминатора отклонения порога квантования; второго дополнительного инвертора, дополнительного переключателя, другой вход которого подключен к выходу сумматора, а третий вход является вторым входом дискриминатора отклонения порога квантования, дополнительного квантователя, другой вход которого является первым входом дискриминатора отклонения порога квантования, дополнительного регистра сдвига, первого дополнительного весового сумматора, вычитающего блока и фильтра, при этом между выходом 5 первого дополнительного регистра сдвига и другим входом вычитающего блока включен второй дополнительный весовой сумматор.

   IQ Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР » 620012, кл. Н 03 Н 7/28, 1977 (прототип).

   Составитель И.Грачева