Многополюсный фильтр

Многополюсный фильтр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 85129

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 21g, 34

21ат, 22/05

Заявлено 12Х1.1968 (№ 1246970/26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 29.Х.1970. Бюллетень ¹ ЗЗ

Дата опубликования описания 12 1.1971

МПК H 03h 7/28

Н 04b

УДК 621.372.544.2(088.8) Комитет по делам изобретений н открытий лри Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А. Ф. Белецкий, А. T. Лебедев и Ю. M. Громов

Заявитель

МНОГОПОЛЮСНЫЙ ФИЛЬТР довательную обработку совокупности ортогоналыных сигналов, причем на каждый сигнал зтриходится по 2 — 3 элемента фильтра.

Предлагаемый многополюсный фильтр представляет собой не сочетание отдельных не связанных друг с другом согласованных фильтров для каждого из сигналов в отдель ности, а единое устройство, составленное из взаимодействующих друг с другом элемен10 тов. В фильтре, с целью компенсации потерь в элементах, могут быть применены конверторы отрицательного сопротивления. Это позволяет приблизить реальные характеристики фильтра к расчетным.

15 Предлагаемый фильтр является обратимым устройством, т. е. он может быть использован ,как при оптимальной обработке совокупности ортогональных сигналов на приемном конце системы связи, так и для формирования по

20 определенному закону совокупности ортогональ ных сигналов на передающем ее конце.

Схема фильтра представлена на чертеже.

Схезта получена в результате синтеза элек25 тричеокой цепи с характеристиками согласованного фильтра. Если элемент сигнала описывается функцией вида:

Многополюсный фильтр служит для выделения сигнала из смеси его с флюктуационными помеха ми. Его назначение — максимально увеличивать в момент отсчета отношение мгновенной мощности реакции на сигнал заданной формы к средней мощности флюктуационной помехи и, таким образом, обеспечивать оптимальную обработку сигнала, т, е. сводить,к минимуму вероятность ошибок при приеме сигнала. В свою очередь, вероятность ошибок при приеме сигнала определяет помехоустойчивость системы связи.

Во многих дискретных системах связи используются совокупности ортогональных сигналов. Оптимальная обработка совокупности ортогональных сигналов, представляющих собой, на пример, отрезки гармонических колебаний равных длительностей, частоты которых кратны некоторой частоте cop,,ìoæåò быть выполнена с помощью гребенки (набора) согласованных фильтров, каждый из которых согласован с одним из сигналов совокупности ортогональных сигналов.

Недостаток такой гребенки согласованных фильтров состоит в том, что каждый фильтр, входящий в эту гребенку, содержит 15—

20 элементов, т. е. на каждый сигнал совокупности ортогональ ных сигналов приходится

15 — 20 элементов фильтра. Предлагаемый многополюсный согласованный фильтр позволяет осуществить одновременную или после0 (0

S(i) = 1ni pi,i 0.. t ... l, 0 /)T„

285129

4

Тс

Л- $ р р- -" и" .> ., 2 о к=iл — r

2 О

1 1 где Т, †длительнос сигнала;

l — целое число;

lp)p — круговая частота заполнения импульса; то передаточная функция фильтра для выхода с номером 1 где р — оператор Лапласа;

G — константа.

Из этого выражения видно, что схема фильтра содержит последовательные колебательные контуры, соединенные параллельно.

В этой схеме имеется N=n — m рабочих контуров 1, т. е..контуров, резонансные частоты

m«p, (т+1) ао..., (и — 1) о)о, прор которых сов падают с частотами ортогональных сигналов. Кроме того, в схему фильтра входят r контуров 2 с резонансными частотами (т— — 1)о)о, (т — 2)p)p..., (т — r)p)p ниже рабочей полосы частот и s контуров с резонансными частотами (n+1) о)о, (п+2) p)p..., (n+s) p)p выше рабочей полосы частот. Эти контуры названы защитными. Они введены в схему фильтра для улучшения характеристик по крайним выходам. Их рассчитывают при решении задачи а ппроксимации на электронной вычислительной машине. Задачу аппроксимации решают для приближения характеристик реального фильтра к характеристикам идеального фильтра с бесконечно большим числом контуров.

Рабочие контуры рассчитывают по формулам:

)c . с

Lê .— — — R4, С. =4 г- 4K2Rp где Rp — сопротивление источника сигнала (генератора) .

Приведенная на чертеже схема многополюсного согласованного фильтра содержит идеальные индуктивности и емкости. При практической реализации для компенсации потерь в элементах фильтра используют конверторы отрицательных сопротивлений. Выходные сигналы снимаются с конверторов

«отрицательного» сопротивления 8. Важное

55 свойство предлагаемого фильтра заключается в том, что, несмотря на использование отрицатель ных сопротивлений, он обладает большим запасом устойчивости,и не возбуждается даже при перекомпенсации сопротивления потерь в одном из контуров. Это объясняется наличием в схеме сопротивления Rp, значиТельно превышающего!по величине компепсируемые сопротивления потерь. Используя при нц ип суальности, можно получить так)ке схему, многополюсного фильтра, состоящую из последовательно соединенных параллельных контуров с соответствующими резонансными частотами.

Анализ переходных, процессов в фильтре показыва ет, что к .моменту окончания сигнала, т. е. в момент его отсчета, реакция и огибающая реакция на согласованном именно с этим сигналом выходе фильтра прини мают наибольшее значение. Одновременно значения реакции и огибающей реакции на,всех остальных выходах фильтра проходят через нуль. Это свойство фильтра позволяет выделить в,момент отсчета сигнал, максимально защищенный от помех.

Фильтр, может быть применен в системах связи с высокой помехоустойчивостью: многопозиционных, системах относительной фазовой телеграфии, широкополосных системах с шумоподобными сигналами.

Предмет изобретен,ия

Многополюсный фильтр в виде соединенных параллель|но (последовательно) последовательных (параллельных) рабочих колебательных контуров, отличающийся тем, что, с целью, повышения соотношения сигнал/шум в момент отсчета при одновременной или последовательной обработке совокупности ортогональных сигналов, с рабочими контурами, на строенными HB частоты ортогональных сигналов, соединены параллель но (последовательно) последовательные (параллельные) защитные колебательные контуры, часть которых настроена на частоты, находящиеся выше, а другая часть — на частоты, находящиеся ниже граничных частот рабочей полосы частот входного сигнала, при этом съем выходных сигналов с,последующей при необходимости подачей на сумматор осуществлен с элементов рабочих колебательных контуров, например с конверторов отрицательного сопротивления, включенных в колебательные контуры фильтра для компенсации потерь.

Приоритет исчислять с 9 ноября 1965 по заявке ¹ 1036181, 26-9

285129

Составитель В. Афонин

Редактор Б. Б, Федотов Техред А. А. Камышникова Корректоры: О. С. Зайцева и В. И. Жолудева

Заказ 3784 3 Тираж 480 Подписное

?1НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров CCC1

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2