Адаптивний фільтр

Изобре.ение относится к радиотехнике Цель ["лобретеиия - уменьшение искажений сигнала при наличии узкополосной по иечии широкополосного шума Адзппшиый фильф содержит блок 1 вычитания, перемислитель 2, чн т егратор 3, блок 4 деления блок I сложения Бпок 6 ВЗЯТИР мод/лл, дпог 7 диф ^эренци^аоанир, датчик 8 оппгц ых сигнале^, дополнительный бло*- J ВЗЯТИЯ модуля, дополнительный б/ЮК 10 сложения, MacibTd6Hbi« усилкї а ль 11, блок 1 2 сглаживания Поставленная цель достиггется І Ї ^ Є М регулирования эквив;лен гной лосто^ниой ареглеьл адаптивно г о фильтра при изчеьакии соотношения сигнал/помеха НА его входе при условии сохранения постоянным выходного отношения сигнал/помеча 4 ил. Выход Вход Дополнит быход U т С 1626236 Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в следящих измерителях для выделения низкочастотной составляющей измеряемых сигналов с получением текущей информации о значении 5 эквивалентной постоянной времени фильтра. Цель изобретения - уменьшение искажении сигнала при наличии узкополосной помехи и широкополосного шума. 10 На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предлагаемого адаптивного фильтра, на фиг. 2-4 - результаты экспериментального исследования адаптивного фильтра 15 Адаптивный фильтр содержит блок 1 вычитания, перемнохитель 2, интегратор 3, блок 4 деления, блок 5 сложения, блок 6 взятия модуля, блок 7 дифференцирования датчик 8 опорных сигналов, дополнитель- 20 ный блок 9 взятия модуля, дополнительный блок 10 сложения, масштабный усилитель 11 и блок 12 сглаживания. Адаптивный фильтр работает следующим образом. 25 Входной сигнал x(t) + v(t), где x(t) - полезный сигнал, v(t) - аддитивная помеха с нулевым средним значением, подается на второй сход блока 1 вычитания, на первый вход которою поступает выходной сигнал 30 устройства х(т), япляющийся оценкой полезного сигнали Выходной сигнал блока 1 вычитания /, (І.) л{С\ * v(t) - xft), являющийся оденкой помехи, в і-а^єствс первого сомножителя поступает на первый вход перемно- 35 жителя 2 и через дополнительный блок 9 взятия модуля на вход блока 12 сглаживания. Сглаженный сигнал модуля ошибки l£(t)l с выхода блока 12 сглаживания через масштабный усилитель 11 поступает на пер- 40 выи вход дополнительного блока 10 сложения, на второй вход которого поступает сигнал с і = const с второго выхода датчика 8 опорных сигналов. Выходной сигнал дополнительного блока 10 сложения щ п = 45 =k|£(t)l + с і поступает на второй вход блока 4 деления в качестве делителя. сигнал последнего \ц= « u s uio , обратно пропорциональный эквивалентной постоянной времени адаптивного фильтра, в качестве второго сомножителя поступает нэ второй вход перемножителя 2. Выходной сигнал перемножителя 2 иг = =U4 £(t) поступает на вход интегратора 3, на выходе которого формируется отфильтрованный сигналах) Эквивалентная постоянная времени адаптивного фильтра Ти[к т ' аф + С2 \а (1) Поскольку величина сі выбирается достаточно малой, то из (1) следует, что при отсутствии помех на входе адаптивного фильтра его эквивалентная постоянная времени также является малой. Адаптивно=частотная и фазочастотная •характеристики адаптивного фильтра описываются выражениями: Н 1 -arctg (2) (3) Из выражений (1} - (3) следует, что при отсутствии помех на входе адаптивного фильтра НафИ -* 1, 0аф>) - * 0 , т. е. погрешность передачи полезного сигнала практически отсутствует. Кроме того, зависимость величины эквивалентной постоянной времени адаптивного фильтра от частотных характеристик полезного сигнала обеспечивает в заданном диапазоне их изменения устранение вносимых адаптивных фильтров дополнительных амплитудио=фззовых искажений полезного сигнала, а также более эффективное подавление помехи. На фиг. 2 и 3 представлены результаты экспериментальных исследований - графики процессов фильтрации соответственно для известного и предлагаемого адаптивСигнал x(t) с первого выхода адаптивноных фильтров, настроенных по минимуму го фильтрз через блок 7 дифференцирования поступает на вход блока 6 взятия 50 интеграла квадрата ошибки фильтрации г ^ модуля. Выходной сигнал последнего U6= 2 I = / е ( t ) d t , где e(t) = x(t) - x(t). Кривая А Jx'(t) о —.j ' поступает на второй вход полезный сигнал x(t); кривая Б - входной блока 5 сложения, на первый вход которого поступает сигнал С2 • const с первого выхо- Й5 сигнал x(t) t- v(t); кривая В - выходной сигнал = фильтра x(t). да датчика 8 опорных сигналов. В качестве полезного сигнала и помех Выходной сигнал блока 5 сложения us = используются синусоидальные сигналы x(t) =ue + С2 в качестве делимого поступает на «AcStntoct, v(t) = AnSintOn t присоотноше первый вход блока 4 деления. Выходной 1626236 ний частот (On/ak. = 100 и амплитуд Ап/А^ ~ =1. Применение для анализа работы фильтроп гармонических сигналов об/словлено равенством гармонических и статистических коэффициентов передачи нелинейньл •5 элемен г ов при гармонических воздействі/г я\. Для сравнительной оценки качества фичьтрэции в известном и предлагаемом ад.т1гвных фильтрах иг пользуется показа- 10 тели интеграла модуля ошибки Фильтрации И и интеграла кзадрао ошибки фильтрации . 6 при большем диапазоне изменение -кэипалеьтиои постоянной времени При этом не требуется ЗНЙНИЯ априорсой информации о характеристиках как помех, т