Многоканальный режекторный фильтр
Патент 748802
Авторы
Многоканальный режекторный фильтр
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН Ия
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()748802 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 13.02.78 (21) 2580273/18-09 (5I )M. Кд.
FF 03 Н 7/10
Н 04 В 1/10 с присоединением заявки.%
Йауларстеееный кеметет
СССР ае лелем язееретевяя н етармтяя (23) Приоритет—
Опубликовано 15.07.80. Бюллетень Лй 26
Дата опубликования описания 17.07-80 (53 ) УД К6 21. 37 2. . 542.4 (088.8) (72) Авторы изобретения
E. H. Якушкин и Н. Г. Кондранин (7I) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ РЕЖЕКТОРНЫЙ ФИЛЬТР
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при обработ- ке электрических сигналов на фоне, непериодичных импульсных помех с IIocToRHной, но неивестной формой импульсов, не перекрывающихся во времени, а также
5 периодических помех.
Известен многоканальный режекторный фильтр с коммутируемыми конденсаторами, имекиций группу нз ri — конденсаторов коммутируемых периодически элект1О ронным переключателем на И положений, который управляется от генератора сетки строб-импульсов, синхронизированного блоком синхронизации, и !
5 резистора Ж
Данное устройство не позволяет ре« жектировать непериодические помехи.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее ri паралельно соединенных электронных ключей, управляющие входы которых через генератор сетки строб-импульсов соединены с выходом
1 блока синхронизации, а выход каждого электронного ключа через конденсатор— с резистором 2), Однако в данном устройстве флюктуаций времени запаздывания относительно начала периода исключаемых . (режектируемых) помех ведут к дополнительному возрастанию уровня шума на выходе.
Поэтому генератор сетки строб-импульсов должен быть хорошо синхронизирован с частотой следования периодических помех, т.е. электронный ° переключатель коммутнрует всю группу из р конденсаторов фильтра с угловой
2х = 1 скоростью Ио и периодом Т
Этот фильтр позволяет поглощать (режектировать) только периодические колебания (помехи) с произвольной постоянной формой, повторяющийся с частотой равной частоте переключения всей группы из И конденсаторов фильтра.
11ель изобретения — подавление случайных помех с произвольной и постоянной формой импульсов.
748802 ь Но на выход фильтра, т.е. ввопится пополнительный канал обхода.
Допустнц, в момент времени появляется импульс помехи с постоянной, но произвольной формой импульса; в этот момент блок синхронизации 5 выдает импульс, который запускает генератор сетки строб-импульсов 4 и одновременно переводит триггер 7 в единичное состоя10 ние. На инвертированном выходе Q триггера 7 потенциал не появляется и тем самым снимается отпирающий
У потенциал с дополнительного электронного ключа 6, который переходит в закрытое состояние, т.е. отключается пополнител пу ный канал обхода Генератор сетки строб-импульсов 4 вырабатывает на сва их h выходах серию из и импульсов, которые поступают на управляющие входы электронных ключей 3„ пля поочереп ной коммутации и конденсаторов 1, Это достигается тем, что в многоканал ный режекторный фильтр, содержащий 0 параллельно соединенных электронных клю чей, управляющие входы которых через генератор сетки строб-импульсов соединены с выходом блока синхронизации, а выход каждого электронного ключа через конденсатор — с резистором, введены дополнительный электронный ключ, k-S — триггер и регулируемая линия запержки, включенная между входной шиной и входами электронных ключей, при этом R -вход триггера подключен к и -м выходу генератора сетки стробимпульсов, S — вхоп — к выходу блока синхр низации, а выход — к управляющему вхо дополнительного электронного ключа, ехоп которого соединен с входами электронных ключей, а выход — с резистором
Структурная электрическая схема пре лага емого многоканального режекторног фильтра представлена на чертеже.
Многоканальный режекторный фильтр содержит д конденсаторов 1, резистор
2, электронных ключей 3, генератор 25 сетки строб-импульс в 4, блок синхронизации 5, пополнйтельный электронный ключ 6, триггер 7 R — 5 -типа и регулируемую линию задержки 8.
Регулируемая линия задержки 8 вве- З0 дена непосредственно в основной канал фильтра пля совмещения во времени запускающих импульсов и компенсируем ых импул ьсов по мехи. Однако в общем случае для режектирования слу чайных импульсных помех регулируемая линия задержки может быть включена или в канал синхронизации, или в основной канал фильтра .
Рассмотрим принцип работы много- е0 канального режекторного фильтра..
Предположим, что в первоначальный момент времени помехи на вход фипьтра не поступают Все электронные ключи 3 находятся.в закрытом состоянии, так как генератор сетки строб-импульсов
4 находится в ждущем режиме и не вырабатывает управляющие импульсы на своих и выходах. Триггер 7 устанавливается
ri включении в нулевое состоЯНие и по- 50 тенциал с его инвертированного выхода ф подается на управляющий вход дополнительного электронного ключа 6, открывает его и поддерживает в открытом состоянии, 55
Через линию задержки 8 и открытый дополнительный электронный ключ 6 полезный сигнал прохоцит непосрепственДлительность серии из И импульсов устанавливается равной Тщ,п, соответствующей наименьшему интервалу времени следования импульсов помех. Предполагается, что априорная информация о минимальном времени Тщ;„ их следования известна на основе предварительного анализа источника помех, а начальные моменты появления импульсов помех определяются подключением блока синхронизации 5 напосрепственно к этому источнику помех. При отсутствии возможности использования вспомогательного канала, связанного с источником помех, указанную информацию можно получить другим способом, Например, попключить вход канала синхронизации ко входу фильтра и определять появление импульсов поуех по роговым устройством, вводимым для этого случая в блок синхронизации 5, по превышению амплитуды импульса помехи определенного порогового уровня. Электронные ключи 3 осуществляют временную дискретизацию входного напряжения, представляющего собой аппитивную смесь полезного сигнала и помехи.
На каждый из р конденсаторов 1 поступает своя временная дискретная выборка. входного напряжения. Длительность выборки
Ь t выбирается исходя из верхней граничной частоты Г„р полезного сигнала, т.е. в сООтветствии с теоремой Котельникова:
Лt(2
2f ãð, а количество каналов или коммутируемых конденсаторов 1 определяется выражением: n = " (1).
Многоканальный режекторный фильтр, содержащий и параллельно соединенных электронных ключей, управляющие входы которых через генератор сетки строб-импульсов соединены с выходом блока синхронизации, а выход каждого электронного ключа через конденсатор — с резистором, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью подавления случайных помех с произвольной и постоянной формой импульсов, в него введены дополнительный электронный ключ, Р - S -триггер и регулируемая линия задержки, включенная между входной шиной и входами электронных ключей, при этом R -вход триггера подкаочен к -му выходу генератора сетки строб-импульсов, S -вход — к выходу блока синхронизации, а выход — к управляющему входу дополнительного электронного ключа, вход которого соединен со входами электронных ключей, а выход с резистором.
Источники информации, прищятые во внимание при экспертизе
1. Финкельштейн M. И. Гребенчатые фипьтры, М., "Советское радио", 1969, с. 98-104, рис. 2.12.l,á.
2. Патент Англии N- 1341182, кц: Н 3 U, 1973 (прототип).
5 74880
Напряжение на конденсаторах 1 при коммутации успевает измениться лишь на малую далю мгновенного значения входного напряжения, какое последнее принимает в момент коммутации данного конденсатора. Последний и -й временный импульс с < и -го выхода генератора сетки строб-импульсов 4 переводит триггер
7 в нулевое состояние, и потенциал с его инвертированного выхода Я открывает до- 1Î полнительный электронный ключ 6. Полезный сигнал снова проходит через линию задержки 8 и открытый дополнительный электронный ключ 6 на выход фильтра, т. е. по дополнительному каналу обхода.
Генератор сетки строб-импульсов 4 после выдачи серии из и импульсов переходит в ждущий режим.
Всякий раз в момент появления импульсов помех запускается генератор сетки строб-импульсов 4, вырабатывающий на своихн выходах серию из и импульсов для управления электронными ключами 3, и процесс поочередной ком мутации конденсаторов 1 повторяется.
После многократного подключения на кон-, денсаторах 1 установятся напряжения, равные средним от мгновенных значений соответствующих выборок, т.е. напряжение помех накапливается на конденсато— рах и не проходит на выход фильтра.
Напряжение полезного сигнала, присут- . ствующее в выборках входного напряжения, будет в одни моменты времени подключения заряжать соответствуюшие кон- 35 денсаторы, в !другие моменты подключения разряжать их. В результате многократного подклн чения на конденсаторах установятся усредненные значения напряжения полезного сигнала, близкие к
Ю нулю, так как уровни полезного сигнала в выборках изменяются по случайному
6 закону и при усреднении стремятся к нулю, т,е. полезный сигнал на конденсаторах не накапливается. Таким образом, полезный сигнал все время проходит на выход фильтра, а помехи поглощаются.
Для сглаживания выходного сигнала на выходе многоканального фильтра устанавливается фильтр нижних частот. формула изобретения
Составитель Т. Афанасьева
Редактор Г.Нечаева Техред А. Куликовская
Корректор Г. Решетник
П одпис ное
Филйал ЛПП Йатейт, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 4260/48 spam 995
Ш1ИИПИ Государствейного комитета СССР ло делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5