Многоканальный фильтр

Многоканальный фильтр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

„„898587

Союз Советских

Социалистических

Республин (22) Заявлено 21.02.77 (21) 2454957/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл

Н 03 Г) 3/00

Н 03 Н 7/01

Ю. И. Губин, В. Г. Еремеев, Б. Г. Ишмухаметов„С, Б. Макаров, И. И. Семенов, В. А. Тимков и И. А. Ц« кин

3 1

3 ю

«-..» (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в устройствах обработки многопозиционных дискретных си гн алов.

Известен корреляционный фильтр, выполненный в виде включенных параллельно квадратурных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных переключателя, ключевых элементов, интегратора, вторых ключевых элементов и квадратора, выход которого подключен к суммирующему устройству (1).

Недостатком такого устройства является его сложность. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является корреляционный фильтр, выполненный в виде соединенных параллельно . квадратурных каналов, каждый из которых состоит из входного перемножителя к выходу которого подключены группы соединенных последовательно входного ключа, интегратора и выходного ключа, при этом выходы всех групп подключены ко входу функционального преобразователя, соединенного со входом решающего устройства. Кроме того, в состав устройства входят блок опорных частот, ключевые элементы и генератор тактовых импульсов (2).

Недостатком известного устройства является его сложность, обусловленная Hàëèчием генератора опорных частот и большо. го количества ключевых элементов.

5 Цель изобретения — упрощение устройст ва.

Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный фильтр, содержащий первый и второй перемножители, сигнальные входы которых соединены между собой, первый фазоврашатель, выход которого подключен к управляющему входу второго перемножителя, генератор тактовых импульсов, соединенные последовательно функциональный преобразователь и решающее устроиство, а также llepB$10 H BTop) lo каналов обработки сигнала, включающие в себя по m каналов, каждый из которых состоит из соединенных последовательно входного ключа, интегратора и выходного ключа, при этом входы всех входных клющ чей и выходы всех выходных ключей первой группы каналов обработки сигнала подключены соответственно к выходу первого перемножителя и к первому входу упомянутого

898587 функционального преобразователя, а входы всех входных ключей и выходы всех выходных ключей второй группы каналов обработки сигнала соединены соответственно с выходом второго перемножителя и вторым входом функционального преобразователя, кроме того, выходы R-й последовательности генератора тактовых импульсов, где R = 1,2, 3,..., m, подключены к управляющим входам всех входных и всех выходных ключей обоих

R-x каналов обработки сигнала, введены третий и четвертый перемножители, генератор гармонических колебаний, первый выход которого соединен с сигнальным входом третьего перемножителя, а второй его выход через второй фазовращатель подключен к сигнальному входу четвертого перемножиS о

1s тели, с :мматор, первый и второй входы которог

На чертеже приведена функциональная схема многоканального фильтра. .Чногоканальный фильтр содержит в своем составе первый, второй, третий и четвертый перемножители соответственно 1, 2, 3 и 4, первый и второй фазовращатели 5 и 6, входные ключи 7 — 1, 7 — 2,..., 7 — m u

8 — 1, 8 — 2,..., 8 — m, интеграторы 9 — 1, 9 — 2, 9 — m и 10 — 1, 10 — 2,..., 10 — m, выходные ключи 11 — 1, 11 — 2,...., 11 — m и 12 — 1, 12 — -2,..., 12 — m, функциональный преобра- 4 зователь 13, решающее устройство 14, генератор тактовых импульсов 15, взвешивающие элементы 16 — 1, 16 — 2,..., 16 — m u

17 — 1, 17 — 2,..., 17 — m, генератор гармонических колебаний 18, и сумматор 19. При 4s этом входы первого 1 и второго 2 перемножителей соединены между собой и являются входом фильтра. Входные ключи, интеграторы и выходные ключи образуют две группы каналов обработки сигнала, каждый из которых содержит соединенные последовательно входной ключ, интегратор и выходной ключ. Каждая группа состоит из

m каналов. Входы всех входных ключей первой группы каналов 7 — 1, 7 — 2,..., 7 — m соединены с выходом первого перемножителя

1, входы входных ключей второй группы каналов 8 — 1, 8 — 2,..., 8 — m подключены к выходу второго перемножителя 2. Далее выходные ключи 11 и 12 соединены соответственно с первым и вторым входами функционального преобразователя 13, выход которого подключен ко входу решающего устройства 14. Выход R-й последовательности генератора тактовых импульсов соединен с управляющими входами ключей R-го канала как первой, так и второй групп каналов, например, выход первой последовательности генератора тактовых импульсов 15 соединен с ключами второго канала первой группы 7 — 1, 11 — 1 и с ключами второго канала второй группы 8 — 1, 12 в 1. Первый выход генератора гармонических колебаний

18 соединен с сигнальным входом третьего перемножителя 3, а его второй выход через фазовращатель 6 подключен к сигнальному входу четвертого перемножителя 4.

Выходы перемножителей 3 и 4 подключены ко входам сумматора 19, выход которого соединен с управляющим входом первого перемножителя 1 и через второй фазовращатель 5 — с управляющим входом второго перемножителя 2. Управляющие входы третьего 3 и четвертого 4 перемножителей через взвешивающие элементы 16 — 1, 16 — 2,..., 16 — m и 17 — 1, 17 — 2,..., 17 — m соединены с выходами последовательностей тактового генератора 15 таким образом, что выход R-й последовательности подключен ко входам R-й пары взвешивающих элементов 16 — R и 17 — R.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемый сигнал пост. паст на входы перемножителей 1 и 2. С первого выхода генератора тактовых импульсов 5 на взвешивающие элементы 16 — 1 и 7- — поступает первая последовательность гактовых импульсов, каждый из которых имеет лительность т

Ь

М rn где T — длительность сигнала;

m — число каналов обработки;

N = FT;

F — полоса частот, занимаемая сигналами. При этом момент, соответствующий началу первого импульса принимается за

t, Взвешивающие элементы 16 — и 17 — 1 изменяют амплитуду тактового импульса, который с их выходов поступает на управляющие входы перемножителей 3 и 4. На сигнальные входы указанных перемножителей от генератора 18 поступает гармоническое колебание с частотой

< п а — Cdmjg

z где ы,„ „М„;„— соответственно максимальная и минимальная частоты используемых сигналов. причем на перемножитель 3 колебания поступают непосредственно от генератора 18, а на перемножитель 4 — через фазовращатель 6, который изменяет фазу колебаний на 90 .

Полученные в результате перемножения сигналы складываются в сумматоре 19 и поступают на управляющий вход первого

898587

Формула изобретения перемножителя 1 и через фазовращатель 5, сдвигающий фазу на 90 — на управляющий вход перемножителя 2. Таким образом.осуществляется операция, которая в ма-. тематической форме может быть выражена как

А э n(Wt)+11 оэ(Ыт) = А «В Мп(ото где tgq —

Ь

A — амплитуда импульса на выходе взвешивающего элемента 16 — 1;

 — амплитуда импульса на выходе взвешивающего элемента 17 — l.

Коэффициенты передачи взвешивающих элементов выбраны таким образом, чтобы A«+ В = 1, поэтому амплитуда колебаний на выходе сумматора 19 всегда постоянна.

Так формируется отрезок гармонического колебания длительностью Т и частотой

ыс начальной фазой (, определяемой коэффициентами передачи взвешивающих элементов 16 — 1 и 17 — 1. Полученный отрезок гармонического колебания используется в качестве опорного колебания входных перемножителей 1 и 2. Полученные в результате перемножения сигналы через ключи 7 — 1 .и 8 — 1, которые в это время открыты тем же тактовым импульсом, с выходов перемножителей 1 и 2 поступают соответственно на интеграторы 9 — 1 и10 — 1. Результаты интегрирования через выходные ключи 1 — и

12 в 1 подаются на вход функционального преобразователя 13 и далее на решающее устройство 14.

В момент времени t = t + Т со второго выхода генератора 15 тактовых импульсов на взвешивающие элементы 16 — 2 и 17 — 2, а также на ключи 7 — 2, 8 — 2, 11 — 2, 12 — 2 поступает тактовый импульс второй последовательности длительностью 1- и дальнейшая работа устройства происходит аналогично описанному.

В момент времени 1„,(= mТ + 11 начинается повторение цикла.

В предлагаемом многоканальном фильтре по сравнению с известным устройством отсутствует блок опорных частот, что обеспечивает его упрощение.

Многоканальный фильтр, содержащий первый и второй перемножители, сигнальный входы которых соединены между собой, 5

50 первый фазовращатель, выход которого подключен к управляющему входу второго перемножителя, генератор тактовых импульсов, соединенные последовательно функциональный преобразователь и решающее устройство, а также первую и вторую группы каналов обработки сигнала, включающие в себя по m каналов, каждый из которых состоит из соединенных последовательно входного ключа, интегратора и выходного ключа, при этом входы всех входных ключей и выходы всех выходных ключей первой группы каналов обработки сигнала подклюцены соответственно к выходу первого перемножителя и к первому входу упомянутого функционального преобразователя, а входы всех входных ключей и выходы всех выходHb(x ключей второй группы каналов обработки сигнала соединены соответственно с выходом второго перемножителя и вторым входом функционального преобразователя, кроме того, выходы R-й последовательности генератора тактовых импульсов, где R=1,2...

m, подключены к управляющим входам всех входных и всех выходных ключей обоих R-x каналов обработки сигнала, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены третий и четвертый перемножители, генератор гармонических колебаний, первый выход которого соединен с сигнальным входом третьего перемножителя, а второй его выход через второй фазовращатель подключен к сигнальному входу четвертого перемножителя, (),мматор, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом третьего и выходом четвертого перемножителей, а выход подключен к управляющему входу первого перемножителя и входу первого фазовращателя, а также две группы взвешивающих элементов, каждая из которых содержит по m элементов, причем выходы всех взвешивающих элементов первой группы и выходы всех взвешивающих элементов второй группы подключены соответственно к управляющему входу третьего и управляющему входу четвертого перемножителей, а входы каждой R-й пары взвешивающих элементов, где R = — 1,2,..., m подключены к выходу R-й последовательности генератора тактовых импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР № 399043, кл. Н 03 Н 7/10, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 527005, кл. Н 03 Н 7/10, 1974 (прототип) .

898587

Составитель В. Гелегип

Редактор М. Петрова Тек род A. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

3 а к аз 1! 967/73 Тираж 953 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4