Селективний фільтр

Селективний фільтр, що реалізований на моделюванні реакції фільтра з операторною дробово-раціональною передавальною функцією вигляду b1p W (p) , a0 a1p p2 де W(p) - операторна дробово-раціональна передавальна функція, p - оператор, a0 a1 r , - час - коефіцієнт зага передавальна функція, р - оператор, a0 2 r , r 14774 (11) UA частота селекції, b1=a1= r , - коефіцієнт загасання, = 1/q, q - добротність фільтра, на основі опису реакції фільтра. Коефіцієнти операторної дробовораціональної передавальної функції W(p) виражені через параметри фільтра, що забезпечує універсальність пропонованого способу, дозволяючи вирішувати поставлену задачу синтезу фільтра в широкому діапазоні його характеристик. Суть пропонованої корисної моделі виражається сукупністю наступних істотних відмітних ознак: вихідний сигнал селективного фільтра формується шляхом застосування процедури рекурентного пониження порядку похідної сигналу за допомогою двох ідентичних модулів, що складаються з підсилювача, суматора і елемента затримки, що охоплює суматор. На Фіг.1 є схема, пояснююча суть пропонованої корисної моделі. Вона складається з двох послідовно сполучених ідентичних модулів 1 і 8. Кожний з модулів містить вхідний підсилювач 2, суматор 3 і елемент затримки 4. Вихід підсилювача 2 сполучений з одним з входів суматора 3, другий вхід якого сполучений з виходом елемента (19) Корисна модель відноситься до радіотехнічних систем фільтрації сигналу і може бути використана в автоматиці і телемеханіці при рішенні задач корекції систем управління. Відомий фільтр за пат. JP2001339278 ІРС Н03Н17/06 (FIR FILTER, 2001-12-07), заснований на дискретному перетворенні сигналу. Недоліком його є складність реалізації. Як найближчий аналог вибраний фільтр за пат. JP1256208 ІРС Н03Н17/02 (DIGITAL FILTER, 1989-10-12), що містить суматори, помножувачі і елементи затримки. Його недоліком є складність структури. В основу корисної моделі поставлена задача зниження складності реалізації фільтра, яка досягається за рахунок застосування рекурентного опису реакції фільтра, що володіє операторною дробово-раціональною передавальною функцією вигляду b1p W (p) , a0 a1p p2 де W(p) - операторна дробово-раціональна (13) U тота селекції, b1 2 r , r сання, 1/ q, q - добротність фільтра, який відрізняється тим, що введені два послідовно сполучених ідентичних модулі 1 і 8, кожний з яких містить вхідний підсилювач 2, суматор 3 і елемент затримки 4, вихід підсилювача 2 сполучений з одним із входів суматора 3, другий вхід якого сполучений з виходом елемента затримки 4, вихід суматора 3, сполученого з входом елемента затримки 4, є виходом функціонального модуля, вихід модуля 1 сполучений з входом підсилювача 5 з коефіцієнтом посилення a1 , а вихід модуля 8 сполучений з входом підсилювача 6 з коефіцієнтом посилення a 0 , вихідні сигнали підсилювачів 5 і 6 надходять на інверсні входи суматора 7 і віднімаються з вхідного сигналу x , вихід суматора 7 підключений до входу підсилювача 2 модуля 1, а вихід підсилювача 5 є виходом фільтра Y . 3 14774 затримки 4. Вихід суматора 3, сполучений з входом елемента затримки 4, є виходом функціонального модуля. Вихід модуля 1 сполучений з входом підсилювача 5 з коефіцієнтом посилення рівним твору частоти селекції r на коефіцієнт загасання , а вихід модуля 8 сполучений з входом підсилювача 6 з коефіцієнтом посилення рівним квадрату частоти селекції r2. Вихідні сигнали підсилювачів 5 і 6 поступають на інверсні входи суматора 7 і віднімаються з вхідного сигналу х. Вихід суматора 7 сполучений з входом модуля 1 (вхід підсилювача 2). Вихідним сигналом фільтра Y є вихід підсилювача 5. Робота фільтра відбувається таким чином. За допомогою функціональних перетворювачів 1 і 8 проводиться послідовне пониження порядку другої похідної у'', отриманої на виході суматора 7 як різниця вхідного сигналу х і творів першої похідної Комп’ютерна верстка А. Крулевський 4 сигналу у' на коефіцієнт посилення підсилювача a1= r і сигналу у на коефіцієнт посилення підси. . 2 лювача a0 r (у''=х-a0 y-а1 у'). Вихідним сигналом фільтра Y є вихідний сигнал підсилювача 5:Y=a1.y'. На Фіг.2 приведена амплітудно-частотна характеристика фільтра, отримана при зміні частоти сигналу вгору і вниз щодо частоти селекції. Пропонований селективний фільтр має частотну характеристику, відповідну параметрам вказаної передавальної функції, маючи більш просту в порівнянні з найближчим аналогом структуру. Введений зворотний зв'язок по другій похідній сигналу автоматично коректує процес, підвищуючи стабільність і точність роботи селективного фільтра. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601