Безінерційний нелінійний фільтр шумоподібних сигналів

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах передачи и извлечения информации с шумоподобными сигналами различной структуры в качестве устройства предварительной безинерционной обработки совокупности полезного шумоподобного сигнала с аддитивной помехой со структурой, отличающейся от сигнала. Известно нелинейное устройство фильтрации (подавления) помех, содержащее соединенные в кольцо линейный широкополосный тракт, прерыватель, демодулятор с детектором автоматической регулировки усиления, а также подключенные между дополнительным выходом широкополосного тракта и входом управления прерывателя последовательно соединенные широкополосный усилитель, детектор помех, формирователь запирающих импульсов [Авт.св. № 516199, кл. Η 04 В 1/10]. Однако в известном устройстве происходит подавление помех за счет формирование запирающего импульса, поступающего на прерыватель канала выделения сигнала, что эффективно лишь при подавлении кратковременных помех большой амплитуды. В этом устройстве во время запирания прерывателя одновременно с помехой вырезается часть сигнала, содержащего полезную информацию, по длительности соответствующей длительности запирающего импульса. Наиболее близким техническим решением является устройство для подавления негауссовых помех в приемнике с бинарным квантованием сигнала [Авт.св. № 1427453, кл. Η 04 В 1/10], состоящее из жесткого ограничителя первого и второго компаратора, сумматора и блока пороговых напряжений. Устройство осуществляет нелинейное преобразование входного сигнала с регулировкой пороговых напряжений компараторов. Пороговые напряжения определяются блоком пороговых напряжений путем оценки положительной моды распределения вероятности отсчетов входного сигнала. Однако данное устройство при нелинейном преобразовании сигнала путем использования бинарного его квантования обеспечивает эффективное подавление только негауссовых помех с симметричной бимодальной функцией распределения вероятности [3]. Задача изобретения - повысить эффективность фильтрации помех с применением безынерционной нелинейной обработки принимаемых сигналов. Учитывая особенности тонкой структуры сигнала, воздействие которого вместе с аддитивной помехой другой структуры на безынерционный нелинейный фильтр приводит к эффекту фильтрации, выражающемуся в минимизации среднеквадратического отклонения реализации сигнала с помехой на выходе фильтра от полезного сигнала на входе фильтра. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого безынерционного нелинейного фильтра шумоподобных сигналов. Безынерционный нелинейный фильтр содержит умножители 1 и 2, блок возведения в квадрат 3, сумматор 4. Выходной сигнал безынерционного фильтра определяется из соотношения где - аддитивная реализация принятого сигнала x(t) с помехой n(t); - коэффициенты усиления i-го умножителя; ho - константа, обеспечивающая несмещенность величины e(t). Для случая, когда шумоподобный сигнал x(t) и случайная помеха n(t) статистически независимые случайные величины где мощности; определяются из выражений - отношение сигнал/шум по - кумулятивные коэффициенты i-го порядка соответственно величин χ и п; - начальный момент 1-го порядка случайного процесса ξ(t). Настройка фильтра на определенный вид сигнала x(t) осуществляется путем установки величин числовые значения которых определяются по выражениям (2). Анализ показывает, что при значениях найденным в соответствии с (2), обеспечивается несмещенность оценки e(t) сигнала x(t), а среднеквадратическое отклонение оценки от сигнала достигает минимального значения. Минимум среднеквадратического отклонения является количественной характеристикой эффективности предлагаемого безынерционного нелинейного фильтра.