Патент на изобретение №2197775
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР
(57) Реферат: Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для фильтрации результатов измерений физических параметров, выраженных цифровым кодом. Устройство содержит последовательно соединенные первый блок вычитания (БВ) 1, двусторонний ограничитель 2, сумматор (С) 3 и нерекурсивный фильтр (НФ) 4. Введены последовательно соединенные блок 5 формирования разностей отсчетов, вход которого соединен с выходом НФ 4, блок 6 формирования значений функций принадлежности измеряемого параметра эталонным функциям, блок 7 формирования минимумов значений функций принадлежности измеряемого параметра эталонным функциям, второй БВ 8, блок 9 формирования показателей достоверности соответствия измеряемого параметра эталонным функциям, другой вход которого соединен с выходом блока 7, блок 10 формирования максимума и коммутатор (К) 11, выход которого соединен с другими входами первого БВ 1 и С 3, а также генератор 12 эталонных функций, выход которого соединен с информационным входом К 11 и вторым входом блока 5. Это позволяет повысить точность фильтрации. 1 ил. Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для фильтрации результатов измерений физических параметров, выраженных цифровым кодом. Известен цифровой фильтр, содержащий блок сравнения и последовательно соединенные сумматор и нерекурсивный фильтр, выход которого подключен к первым входам блока сравнения и сумматора [Авторское свидетельство СССР 499647, кл. Н 03 Н 17/02, 1976]. Недостатком устройства является недостаточная точность фильтрации при появлении “пачек” аномальных искажений измеряемого параметра. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно соединенные блок вычитания, блок задержки, ключ, сумматор и нерекурсивный фильтр, выход которого соединен со вторыми входами блока вычитания и сумматора, а также двухсторонний ограничитель, вход которого соединен с выходом блока вычитания, и датчик случайных чисел, выход которого соединен с входом сумматора, при этом, другой выход двухстороннего ограничителя соединен с управляющим входом ключа [Авторское свидетельство СССР 807486, кл. Н 03 Н 17/02, 1979]. Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая точность фильтрации в условиях широкого диапазона видов функций физического параметра и нечетком знании вида искажений измеряемого параметра. Требуемый технический результат заключается в повышении точности фильтрации. Требуемый технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные первый блок вычитания, двусторонний ограничитель, сумматор и нерекурсивный фильтр, введены последовательно соединенные блок формирования разностей отсчетов, вход которого соединен с выходом нерекурсивного фильтра, блок формирования значений функций принадлежности, блок формирования минимумов значений функций принадлежности, второй блок вычитания, блок формирования показателей достоверности, другой вход которого соединен с выходом блока формирования минимумов значений функций принадлежности, блок формирования максимума и коммутатор, выход которого соединен с другими входами первого блока вычитания и сумматора, а также генератор эталонных функций, выход которого соединен с информационным входом коммутатора и вторым входом блока формирования разностей отсчетов. Анализ научно-технической литературы показал, что до даты подачи заявки отсутствовали устройства с указанной совокупностью признаков. Следовательно, предложение отвечает требованию новизны. Кроме того, требуемый технический результат достигается всей вновь введенной совокупностью существенных признаков, в частности тем, что введены последовательно соединенные блок формирования разностей отсчетов, вход которого соединен с выходом нерекурсивного фильтра, блок формирования значений функций принадлежности, блок формирования минимумов значений функций принадлежности, второй блок вычитания, блок формирования показателей достоверности, другой вход которого соединен с выходом блока формирования минимумов значений функций принадлежности, блок формирования максимума и коммутатор, выход которого соединен с другими входами первого блока вычитания и сумматора, а также генератор эталонных функций, выход которого соединен с информационным входом коммутатора и вторым входом блока формирования разностей отсчетов. В известной литературе отсутствуют сведения об использовании указанной совокупности элементов для решения указанной технической задачи. Следовательно, предложение отвечает требованию изобретательского уровня. При этом, как будет показано ниже, все использованные в предлагаемом устройстве элементы являются стандартными элементами цифровых радиотехнических устройств. Следовательно, предложение отвечает требованию промышленной применимости. На чертеже представлена электрическая структурная схема цифрового фильтра. Цифровой фильтр содержит первый блок 1 вычитания, двусторонний ограничитель 2, сумматор 3, нерекурсивный фильтр 4, блок 5 формирования разностей отсчетов, блок 6 формирования значений функций принадлежности, блок 7 формирования минимумов значений функций принадлежности, второй блок 8 вычитания, блок 9 формирования показателей достоверности, блок 10 формирования максимума и коммутатор 11, а также генератор 12 эталонных функций. При этом входом устройства является вход блока 1, выход которого через последовательно соединенные блоки 2, 3 подключен ко входу блока 4, выход которого является выходом устройства и в то же время подключен к первому входу блока 5, выход которого через блок 6 подключен ко входу блока 7, выход которого подключен к первому входу и через блок 8 – ко второму входу блока 9, выход которого через блок 10 подключен к первому входу блока 11, выход которого подключен ко вторым входам блоков 1, 3, а выход блока 12 подключен ко вторым входам блоков 5 и 11 соответственно. Блоки устройства в частном случае могут быть выполнены в виде ПЗУ, поскольку из описания устройства ясны выполняемые ими функции. Работает цифровой фильтр следующим образом. Входной сигнал проходит через первый блок 1, двухсторонний ограничитель 2, сумматор 3 и поступает в нерекурсивный фильтр 4. Поскольку на вторые входы первого блока 1 и сумматора 3 поступает один и тот же сигнал, а аномальные искажения устраняются двусторонним ограничителем 2, то на вход нерекурсивного фильтра 4 практически поступает нормально искаженный входной сигнал, который фильтруется в нерекурсивном фильтре 4 и поступает на выход цифрового фильтра. Для повышения точности фильтрации отсчеты профильтрованного (выходного) сигнала поступают в блок 5, на другой вход которого поступают сигналы с выхода генератора 12, в котором формируются эталонные сигналы, соответствующие возможным изменениям параметра. В блоке 5 формируются разности отсчетов между эталонными и профильтрованными значениями измеряемого параметра. Эти разности отсчетов поступают в блок 6, в котором формируются значения функций принадлежности, например “примерного равенства” для этих разностей по отношению к эталонным функциям. Из сформированных значений функций принадлежностей в блоке 7 формируются минимальные значения, соответствующие последовательным отсчетам измеряемого параметра для относительно эталонных функций. В блоке 8 формируются разности между единицей и сформированными в блоке 7 минимальными значениями. Это позволяет сформировать в блоке 9 значения показателей достоверности для соответствующих эталонных функций. По максимальному из показателей достоверности, определяемому в блоке 10, формируется управляющий сигнал для коммутатора 11, который пропускает на входы первого блока 1 и сумматора 3 от генератора 12 ту эталонную функцию, которая соответствует максимально достоверному изменению параметра. Таким образом, благодаря введенным блокам и связям между ними повышается точность фильтрации в условиях широкого диапазона изменений функций измеряемого параметра при нечетком знании вида искажений измеряемого параметра. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 04.01.2004
Извещение опубликовано: 20.02.2006 БИ: 05/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
