Адаптивный дискретный согласован-ный фильтр

Адаптивный дискретный согласован-ный фильтр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапистических

Республик

<>813699

+ф ., К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5f)e K 3

Н 03 Н 17/00 (22) Заявлено 160179 (21) 2716880/18-09 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 1503.81. Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 25. 03. 81

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 396.. .669.8(088.8) (72) Авторы изобретения

В. П. Афанасьев и И. A. Кузина с .Я

Московский ордена Трудового Красного Знамени электротехнический институт связи

1 (".й (71) Заявитель (54) АДАПТИВНЫЙ ДИСКРЕТНЫЙ СОГЛАСОВАННЫЙ

ФИЛЬТР

Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться в устройствах первичной обработки информации в радиотехнических системах с использованием двоичных фазоманипулированных широкополосных сигналов, в частности в широкополосных системах передачи информ.акции.

Известен адаптивный дискретный согласованный фильтр, содержащий последовательно соединенные временной дискретизатор,:основной квантова-1тель 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 выход — к основному кван-20 тователю l1).

Однако известный адаптивный дискретный согласованный фильтр имеет низкую помехоустойчивость к действию структурных помех. цель изобретения — повышение помехоустойчивости к действию структурных помех в условиях априорной неопределенности относительно их свойств.

Для этого в 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 выход — к основному квантователю, между выходом временного дискретизатора и другим сигнальным входом переключателя включены последовательно дискриминатор отхлонения 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.

Дискриминатор отклонения порога квантования выполнен в виде последовательно соединенных генератора пилообразного напряжения, дополнительного инвертора, тактового переключа813699 теля, другой вход которого подключен к Выходу ГенератОра пилООбразного напряжения, сумматора, другой вхОд котОрОГО является трстьим Входом дискриминатора отклонения порога квантования, второй дополнительного инвертора, дополнительного педругой подключен к выходу сумматора, а тре-..— тий вход является вторым входом дискриминатора отклонения порога квантования дополнительного квантозателя, другой вход которого является первым входом дискриминатора отклонения порога .квантования, дополнительного регистра сдвига, первого дополнительного весового сумматора, зычитающего блока и фильтра, при этом между выходом первого дополнительного регистра сдвига и другим

ВХОДОМ ВЫЧИтаЮщЕГО блока зклю=.:ен BTOрой дополнительный весовой сумматор.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого адаптивного дискретного согласованного фильтра.

Адаптивный дискретный согласованный фильтр содержит временной дискретизатор 1, основной квантозатель

2, регистр 3 сдвига, Весовой сумматор 4, вспомогательный кзантователь

5, переключатель 6, инвертор 7, дискриминатор 8 Отклонения порогa квантования., формирователь 9 порогового уровня, генератор 10 пилообразного. напряжения, дополнительный инзертор

ll, тактовый переключатель 12, сумматор 13„ второй дополнительнЫй иквертор 14, дополнительный переключатель 15, дополнительный кзантователь 16, дополнительный регистр 17 сдвига, первый дополнительный весовой сугМатор 18, зычитающий блок

19, фильтр 20, второй дополнитель-. ный весовой сумматор 21.

Адаптивный дискретный согласованный фильтр раба"àåò следующим образом.

Если на входе адаптивного дискретного согласованного фильтра действует аддитивная смесь сигнала и помех x(t)=S(t)+Q(t}+n(t), где 5(t) полезный сигнал, Q(t) — структурная помеха, п(t) — широкополосный шум, то на выходе временного дискретиэатора 1 име.ем последовательность отсчетов где х; =х (t, ) =S (t; )+q(tg )+n (tg ) =9;+

+Q1+n <

Последовательность х поступает на входы основного, вспомогательного и дополнительного квантователей

2, 5 и 16. Порог квантования вспо,могательного квантозателя 5 равен кули, поэтому на его выходе дей тзует последовательность знаков Входной смеси сигнал!1 и помех.Зкючен11Я пОрОГа кзантОВания дОпОлнительнОГО квантов ателя 16 В лгобой моглент Времени определяготся как произведение знака ВхОднОй смеси сиГнала и помех з этОТ 110мент Времени На алГебраическую сумму значения выходного напряжения формирователя 9 з з от мо <еНТ Bpexeни и выходного напряжения сужлютора 13 з этот же момент времени, причем B моменты времени с четными номерами к зыходноглу напряжению формирователя 9 прибавляется линейно изменяющееся напря>

Определяготся как знаком входной смеси сигнала и помех з тот или иной момент 3!2емени, а1< и значениями ПОРОГОВОГО нюпряже11ия ОснОВКОГО <Ван тозютеля 2 гл зыхсдного напряжения

1-еHepaTopю 10 з зти же моменты времени. Полученная таким образом последОзaтельнОсть 1

17 сдвига поступает на входы первого и Второго дополнительных весовых сумматоров 18, 21, Один из которых настрое . Ню часть обрюбютываемОГО сиГнала 06 pa30BaHHvI0 элемен

ТЮМИ СИГКЮЛс! С ЧЕТНЫМИ НОМЕРЮМИр другой — на част-; обрабатываемого сигнала, образованную элементами сигнала с нечетными номерами. Выходное напряжение первого и второго дополнительных Весовых суммюTOpîв

18, 21 В любой момент Времени определяется количеством совпадении символов частей сигнала, ню которые настроены эти сумматоры, с символами соответствую!!их частей последовательности кзантозанных значений смеси сигнала и помех, записанных в этот момент времени з дополнительном регистре 17 сдвига. Разность выходных напряжений первого и второго дополнительных весовых сумматоров 18, 21 содержит инфорглациго о Величине и знаке отклонения значения порога основного кзюнтователя

2 от егo оптимального, з смысле глаксимума соотношения 0HГнюл/по!леха на выходе фильтра 20 значения. г!Юксимум р(П) соответствует максимуму соотношения сигнал/помеха ню выходе фильтра 20. Р(П) — зто .".азисимость э .a÷åíèÿ вероятности совпадения символа последовательности, действующей на выходе бинарного НааНТоВаТЕЛЯ С СООТЗЕТСТЗУ1ОО1ИМ СИМВОЛОМ кода обрабатызюе:.Ого cHI.Has;a ос ВНачения порога 1

»

«(П -fi»), где i=1, 3,... i, (2В-1), Sgnx» — =-нак смеси сигнала и помех в i -там отсчете, П вЂ” значение па оФ

ra квантования основного кзантозателя, П » — значение выходного напря. жения генератора 10 в »-том отсчете, среднее значение выходного напряжения первого допалнительнага весового сумматора 18, подключенного квыходам дополнительнога регистра 17 сдвига с нечетными номерами, будет в моменты согласования сигнала и фильтра 20 пропорционально и

J р (П) cia о

Порог квантования для элементов выборки (х; с =-етными номерами изменяется по закону

Sgnj iП +Пj), i=2; 4, . i,...2n, поэтому среднее значение выходного напряжения первого дополнительного весового умматора 18, подключенного к выходам дополнительного регистра 17 сдвига с четными номерами, в маменть: согласования сигна".a u

r фильтра 20 пропорциональна ) р(П)аП. х. n»» ..

Ясно, что при П =По»».среднее значение напряжения, действующего на вь;ходе вычитающего блока 19 (она выделяется на выходе фильтра 20), равно нулю. При отклонениях порога квантования основного квантозател»я

2 ат его оптимального значения з ту или иную сторону изменяется и выходное напряжение фильтра 20, причем знак и значение ега однозна-."на определяют это отклонение. Следовательно, выходное напряжение фильтра 20 может быть использовано для поддержания оптимального значения порога квантования оснознага кзантозателя

2. С этой целью ана псступает на Аармирователь 9 (каторый, в частности, может быть зыпОЛнЕн з ВИДЕ делИтеля напряжения с управляемым каэфАициентом деления), выходное напряжение которого всегда положительно и меняет свою величину в зависимости ат знака и значения Выходного напряжения Аильтра 20. Выходное напряжение

АормираВателЯ 9 поступает са знакам, определяемым знаком входной смеси сигнала и помех, на основной кван— тазатель 2 и определяет порог квактозания значений (х; ) з там или ином отсчете. Таким образом, последовательность х», поступающая. на

Вход основного кзантозателя 2, кзантуется на два значения относительно переменного порога квантования, значения которого з любой момент времени определяются выходным напряжением Аармирозателя 9 и знаком смеси сигнала и помех з этот момент време" ни. Последовательность кзантованных значений смеси сигнала и помех (э ») записываЕтся В регистр 3 сдвига, к выходам «атОр010 подключен н»аса

Вой сумматор 40 определяющий количество совпадений кода обрабатываемого сигнала с последовательностью

» .»

Выходное напряжение весового су»"латора 4 определяет отклик адаптивного дискретного согласованного фильтра. Повышение помехоустойчивости к. действию структурных помех в условиях априорной неопределенности о свойствах действующих сигналов

»5 и помех достигается в предлагаемом адаптивном дискретном согласованном фильтре благодаря исгалъзованию авT-0«iàTu÷åcKoé регулировки значения порога квантования основного квантозателя, з котором при Аормироьании сигнала управления используется лишь информация об отклонении текущего значения порога квантования от ега оптимальнсга з условиях действующей помехи значсния и не требуется получения в явном виде инАормации о параметрах действующей помехи.

Фосмула изобретения

1. Р»даптизный дискретный согласо. ванный фильтр, содержащий посл дазательно соединенные временной дискретизатар,. Основной кзантователь и pes

» истр сдвига, к Отводам КоТОро» О пОд ключен весовой сумматор, вспомогательный кзантазатель, включенный между входам асназнога KBBíòoâàòåëÿ и

VПuРаЗЛЯЮЩИМ ВХОДОМ ПЕРЕКЛЮЧаТЕЛЯ« ОДИН

Щ из сиГнальных ВхОдОВ кОтОрОГО пад» ссадине". к выходу инзеатора, а выходк Основному кван»азателю, а т л ич а ю шийся тем, чта,. с целью паВышения пОмеха;-стОЙчизОсти к действию структурных пОмех В услОзиях априорной неопределенности оТНоси. тельна их свойств, между выходам временкОГО дискретизатОра и друГим сиГнальным ВхОдам переключателя Включены последовательно дискриминатор отклонения порога квантования и формирователь порогового уровня, при этОм зтОрОЙ и третий ВхОцы .цискри ми»»атора отклонения порога квантования подключены соответственно к выходам вспомогательного кзантавателя и формирователя порогового уровня, а вход инзертара подключен к выходу формирователя порогового уровдо 2. йдаптизный дискретный согласованный фильтр по и. 1, О т л ич а ю шийся тем, чта дискриминатор отклонения порога квантования выполнен з виде последовательН0 саеДинснных Генератора пилаабраз »

813699

Составитель И.Ррачева

Редактор К.Волощук Техред С.Иигунова, Корректор Е.Рашко

Заказ 807 75 Тираж 988. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Н-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ного напряжения, дополнительного ин вертора, тактового переключателя, другой вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, сумматор, другой вход которого является третьим входоом 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 первого дополнительного регистра сдвига и другим входом вычитающего блока включен второй дополнительный весовой сумматор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 620012, кл. Н 03 Н 7/28, 1977 (прототип).