Полосовой коммутируемый фильтр
Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение отношения сигнал/шум. Полосовой коммутируемый фильтр содержит усилитель 1, ключи 2 и 7, линии задержки 3, сумматоры 4 и 9, тактовый генератор 5, полосовые фильтры 6 и распределитель 8 импульсов. Дискретный радиосигнал поступает через усилитель 1 на управляемые ключи 2, с помощью которых каждая исходная вырезка смеси сигнала шума и помех, равная длительности элемента сигнала, поступает последовательно в линии задержки 3, которые образуют из каждой посылки удлиненные посылки, сдвинутые одна относительно другой. Затем каждая удлиненная посылка поступает на фильтр 6 с полосой, меньшей, чем ширина спектра одной посылки, после чего поступает на управляемый ключ 7, в котором из удлиненной посылки выделяется исходная посылка. После суммирования выделенных посылок на выходе сумматора 9 образуется исходный сигнал. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 Н 03 Н 7 Ol
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4305612/24-09 (22) 14.09.87 (46) 15.11.89. Бюл. № 42 (75) Г.В. Дедюкин (53) 621.372.543.2(088.8) (56) Хейнлейн В.Е., Холмс В.Х. Активные фильтры для интегральных схем.
М.: Связь, 1970, с. 556, рис. 11,2 а.
1 (54) ПОЛОСОВОЙ КОЮ1УТИРУЕ>1ЫЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повьш ение отношения сигнал-шум. Полосовой коммутируемый фильтр содержит усилитель 1, ключи 2 и 7, линии задержки 3, сумматоры 4 и 9, тактовый генератор 5, полосовые фильтры 6 и распределитель 8 импульсов. Дискретный ра2 диосигнал поступает через усилитель 1 на управляемые ключи 2, с помощью которых каждая исходная вырезка смеси сигнала шума и помех, равная длительности элемента сигнала, поступает последовательно в линии задержки 3, которые образуют из каждой посылки удлиненные посылки, сдвинутые одна относительно другой. Затем каждая удлиненная посылка поступает на фильтр 6 с полосой меньшей, чем ширина спектра одной посылки, после чего поступает на управляемый ключ 7, в котором из удлиненной посылки выделяется исходная посылка. После суммирования выделенных посыпок на выходе сумматора 9 образуется исходный сигнал. 2 ил .
1522380
Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в,приемниках для частотной фильтрации дискретных сигналов с известной структурой.. 5
Цель изобретения — повышение степени сигнал — шум.
На фиг ° 1 показана структурная схема полосового коммутируемого фильтра; на фиг. 2 — спектры сигнала
10 и помехи на входе полосового коммутируемого фильтра (фиг. 2 а) и на выходе сумматоров (фиг. 2 б) .
Паласовой коммутируемый фильтр содержит входной усилитель 1, И вход--.
15 ных ключей 2, М линии 3 задержки, N сумматоров 4, тактовый генератор 5, N паласовых фильтров 6, N выходных ключей 7, распределитель 8 импульсов, выходной сумматор 9. °
Паласовой коммутируемый фильтр работает следующим образом.
Дискретный радиосигнал поступает на входные ключи 2 через входной усилитель 1, с помощью которых каждая ис25 ходная вырезка смеси сигнала шума и помех, равная длительности элемента (посылки) сигнала, поступает последовательно в N-.þ линию 3 задержки с (11-1) -й. На выходах линий 3 задержки образуются из каждой посылки удлиненные посылки в N раз, сдвинутые одна относительна другой на время Т (длительности посылки). Если известна в месте приема несущая и тактовая час- 35 таты дискретного сигнала, то удлинение посылки сигнала произойдет без разрыва фазы. Затем каждая удлиненная посылка подается на паласовой фильтр 6 с полосой в И раз меньшей, чем шири- 40 на спектра одной посылки, а затем поступает на выходной ключ.7, в котором из удлиненной посылки выделяется исходная посылка. После суммирования выделенных посылок на выходе выходного 45 сумматора получают исходный сигнал.
Для синхронизации входных ключей 2 и выходных ключей 7 на них подаются сигналы управления из распрецелителя 8 импульсов. 50
Рассмотрим, что происходит с узкополосным шумом или помехами,- мгновенные частоты которых, вычисленные как средние .на интервале Т, отличаются от частоты сигнала. Из каждой вырезки шу-55 ма и помех на выходе линий 3 задержки ,образуется периодическая последовательность вырезок (пачка), спектр ко торой при 11 †с будет концентрироваться вокруг своих мгновенных частот и их гармоник, отстоящих от мгновенных ! 2)( частот на величину + К—
Т
Известное свойство преобразования
Фурье при сдвиге колебания S(t) во времени S (t) = S(t- ) дает возможность определить функции Б (t), зная спектр S(t), т.е.
1(.ц (1Г
s, (и) = Js(e-.)e ae - s(pp) ())
При этом не вводится каких-либо ограничений на вид функции S(t) °
Выражение (1) несправедливо для узкопдлосных колебаний (процессов) вида
S (t) = х(с) сову, 1 + y(t) sin@, t. (2)
Для колебаний вида (2) необходимо пользоваться уточненным свойством преобразования Фурье при сдвиге узкополосного колебания во времени, которое описывается следующим выражением.
Для колебания, например Ц(г)
= x(t)cos t, имеющего спектр Б (Сд), Л
ll спектр U(t- ь } равен
1 ОО
S (и) = -(z(p- )(е)(") +
2 1 ! -сО
-)(а.и„ )д„) - (и-,)
° "" ) ("""" °
-11ь ср1,1 )() (с ) (+ (3) Используя выражение (3), получим спектр К-й вырезки шума и П помех
Р
ХБд, S к(Я) периодической последовательности вырезок шума и помех, образованной на выходе линии 3 задержки (,,1) ()(c0 cocp)K" .> к
1 j(g Km, 1) ) т -1("(Г 1
2 О и, ) (4) ° тогда спектр всей периодической последовательности (пачки) вырезок myма и помех будет равен
Я T зз п(Я-()„,,„) 2 я Сдо сны . Т +
si nQ-Û
9 2 гце К = 0,1,2... цати вырезок на его выходе получает сигнал длительностью со значительным (более 20 раз) ослаблением помехи, Такое же подавление получат и в случае воздействия шума и других одновременно действующих помех, если мгновенные их частоты отличаются от частоты сигнала.
Составитель Ю. Чернышов
Редактор И. Келемеш Техред М.Ходанич Корректор М. Шароши
Заказ 6978/55 Тираж 884 Подписное
БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæroðoä, ул. Гагарина,101
5 )5223 т
sin(Q .u ð р) ) 2 — и - С) п Т
s i n (Q -,> p, )
2 5 (5)
- При N oo спектр периодической последовательности шума помех Я (Я,-63, LU). станет линейчатым с частотами
2р Р . 2Т 10
Ы.р- К, иХЯЧП К
В качестве примера на фиг, 2 приведены спектры вырезки сигнала U u помехи U с постоянными амплитудами, мгновенные частоты которых отличают2Т ся друг от друга на — . На фиг. 2б
20 показаны спектры пачки сигнала и помех при И = 20.
При воздействии на полосовой
Я 25 фильтр 7 с полосой — пачки из двад20
80 6
Формул а изобретения
Полосовой коммутируемый фильтр, содержащий N входных ключей, N выходных ключей, тактовый генератор, распределитель импульсов, причем вы. ход тактового генератора соединен с входом распределителя импульсов, первые N выходов которого соединены с
;входами управления N входных ключей, )а вторые N выходов соединены с управляющими входами выходных ключей, входы И входных ключей объединены, отличающийся тем, что, с целью повышения отношения сигнал шум, введены N линий задержки, последовательно соединенные N сумматоров и N полосовых фильтров, выходной сумматор, входной усилитель, вход которого является входом полосового коммутируемого фильтра, а выход соединен с объединенными входами входных ключей, выход каждого из которых соединен с первым входом соответствующего сумматора и входом соответствующей линии задержки, (N-1) выходов линий задержки подключены соответственно к (N-1) входам сумматоров, а выходы N полосовых фильтров подключены соответственно к входам N выходных ключей, выходы которых соединены с входами выходного сумматора, выход которого является выходом полосового коммутируеМого фильтра.
