Адаптивный следящий фильтр
Описанный в предыдущем подразделе эксперимент можно, кроме того, использовать для иллюстрации еще одного важного приложения адаптивного устройства подавления помех. Во многих случаях, когда имеется входной сигнал, состоящий из смсси периодического и широкополосного сигналов, представляют интерес периодические, а не широкополосные составляющие. Если выходной сигнал системы на рис. 12.34 снимается с адаптивного фильтра, то в результате имеем адаптивный следящий фильтр, который может выделять из широкополосного шума периодический сигнал.
На рис. 12.36 показана схема адаптивного устройства подавления в качестве следящего фильтра. Выходной сигнал этой системы получен с помощью моделирования на ЭВМ для входного сигнала из предыдущего примера (рис. 12.35, а). Действительный входной синусоидальный сигнал и полученное в результате адаптации его приближение показаны на рис. 12.37. Здесь сигнал ошибки представляет собой случайный процесс с малой амплитудой.
На рис. 12.38 приведены импульсная характеристика и передаточная функция адаптивного фильтра после сходимости. Импульсная характеристика (рис. 12.38, а) близка к синусоидальному сигналу.
Рис. 12,36. Схема адаптивного устройства подавления помех в качестве следящего фильтра
При широкополосной входной составляющей оптимальное устройство приема является согласованным фильтром, а его импульсная характеристика имеет синусоидальную форму.
Приведенная на рис. 12.38, б передаточная функция равна дискретному преобразованию Фурье от импульсной характеристики. На частоте помехи ее амплитуда близка к единице — значению, требуемому для полного подавления. Сдвиг фазы на этой частоте не равен нулю, но при сложении с фазовым сдвигом, вносимым задержкой А, приводит к суммарному сдвигу на 360°.
Аналогичные эксперименты проведены для сумм синусоидальных сигналов и широкополосной случайной помехи. В этих экспериментах адаптивный фильтр имеет резонансы на всех частотах, на которых во входном сигнале расположены периодические спектральные составляющие. Таким образом, эту систему можно использовать в качестве автоматического устройства поиска.
Другие эксперименты показали, что адаптивный следящий фильтр можно использовать в качестве накопителя при обнаружении в шуме синусоидальных сигналов с очень низким уровнем.
Рис. 12.37. Результат эксперимента со следящим фильтром
Рис. 12.38. Экспериментальные характеристики адаптивного следящего фильтра: а — импульсная характеристика адаптивного фильтра после адаптации; б — АЧХ адаптивного фильтра после адаптации
В следующем подразделе кратко рассмотрен подход к такому применению адаптивного устройства подавления.
