Для авторов
Найти
Результаты поиска
Найдено результатов: 6.
-
АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ И ОСОБЕННОСТЕЙ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ФИЛЬТРОВ ХОГЕНАУЭРА КАК РЕКУРСИВНЫХ ЦИФРОВЫХ ФИЛЬТРОВ С КОНЕЧНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ
И.Е. Моисеенко , С. П. Тарасов , И.И. Турулин37-462025-10-01Аннотация ▼Рассматриваются вопросы устойчивости каскадных интегратор-гребенчатых (CIC – cascade integrator-comb) фильтров, используемых в цифровой обработке сигналов, в том числе для децимации и интерполяции. Проведен краткий обзор современных публикаций, касающихся архитектурной оптимизации CIC-фильтров. Основное внимание уделено повышению устойчивости фильтров к переполнению разрядной сетки, анализу их устойчивости и методу синтеза рекурсивных
КИХ-фильтров (фильтров с конечной импульсной характеристикой). Для лучшего понимания природы устойчивости CIC-фильтров в работе приведены математические выкладки, иллюстрирующие особенности накопления постоянной составляющей при различных конфигурациях блоков. Предложено изменение структуры CIC-фильтра, заключающееся в перестановке блоков интегратора и гребенчатого фильтра. Доказано, что такое изменение предотвращает накопление постоянной составляющей сигнала в интеграторах и, следовательно, исключает переполнение разрядной сетки вследствие накопления постоянной составляющей в интеграторе. Этот подход базируется на свойстве линейных фильтров, согласно которому изменение порядка включения не влияет на передаточную функцию. амплитудно-частотную характеристику, но в случае цифровых реализаций позволяет существенно снизить вероятность переполнения. Возможности аппаратной и программной реализации таких структур рассматриваются с точки зрения минимизации потерь точности и увеличения надежности работы систем цифровой обработки сигналов. Предложено использование целых чисел или чисел с фиксированной точкой для устранения накопления ошибок квантования. Кроме того, была разработана программа на языке Python, реализующая CIC-фильтр с учетом устойчивости к постоянной составляющей во входном сигнале и точным выполнением операций. Полученные результаты сопоставлены с современными подходами, представленными в научных исследованиях последних лет. Предложенные решения могут быть полезны при разработке цифровых фильтров для систем с ограниченными вычислительными ресурсами и повышенными требованиями к стабильности. -
АНАЛИЗ НЕКОТОРЫХ ВЕСОВЫХ ФУНКЦИЙ (ОКОН) И ИХ АППРОКСИМАЦИЙ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ НА ИХ ОСНОВЕ УПРАВЛЯЕМЫХ РЕКУРСИВНЫХ ФИЛЬТРОВ НИЖНИХ ЧАСТОТ С КОНЕЧНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ
Т. В. Шушкевич , А.А. Морозов , И. И. Турулин2021-11-14Аннотация ▼Существуют различные типы весовых функций, так называемых окон, при цифровой
обработке сигналов, такие как прямоугольное (окно Дирихле), треугольное (окно Барт-
летта), окно Валле – Пуссена, окно Кайзера – Бесселя, окна Барсилона – Темеша, окна Хан-
на, Бохмана, Блэкмана, Гаусса (Вейерштрасса), Дольфа – Чебышева, Хэмминга и многие
другие и идеальные характеристики стандартных фильтров, таких как фильтры нижних
и верхних частот, полосовые фильтры. Целью данной обзорной статьи является опреде-
ление наиболее подходящей весовой функции для реализации на её основе управляемого ре-
курсивного фильтра нижних частот с конечной импульсной характеристикой. В данной
статье представлен анализ лишь некоторых из вышеперечисленных окон и их аппроксима-
ций, а именно окна Дольфа – Чебышева, окна Гаусса (Вейерштрасса) и окна Хэмминга.
Помимо анализа, был рассмотрен синтез рекурсивных цифровых фильтров с КИХ для весо-
вой обработки данных на основе выбранных окон и их аппроксимаций. Рассмотрен метод
синтеза окон Дольфа-Чебышева. Рассмотрена реализация окна Гаусса (Вейерштрасса).
Рассмотрены способы аппроксимации окна Хэмминга и методы и несколько алгоритмов
разработки фильтров с конечной импульсной характеристикой в виде данного окна. Про-
изведено оценивание взаимосвязи между параметрами быстрых окон, выбранных для ана-
лиза, от максимального уровня боковых лепестков. На основе полученных данных были сде-
ланы выводы по выбору наиболее подходящих и демонстрирующих наибольшее быстродей-
ствие окон, подходящих для реализации на её основе управляемого рекурсивного фильтра
нижних частот c конечной импульсной характеристикой. -
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНОГО УСТРОЙСТВА
А.В. Андрианов , Д.Е. Губарев , А.Н. Зикий , П.Н. Зламан263-2702025-07-31Аннотация ▼Защитное устройство (ограничитель) на входе приемника является важной составной ча-
стью, так как обеспечивает безопасность эксплуатации приемника в условиях приема мощных
сигналов. Представлены результаты экспериментального исследования защитного устройства
диапазона 1–4 ГГц. Показано, что минимальные потери в полосе пропускания при низком уровне
мощности не превышают 0,63 дБ, максимальные потери в полосе пропускания составляют
1,23 дБ. При входной мощности 25 дБм защитное устройство работает в нелинейном режиме,
поэтому создает гармоники входной частоты. Представлены экспериментальная амплитудно-
частотная характеристика (АЧХ) защитного устройства, а также амплитудные характери-
стики на трех частотах. Эксперимент по снятию АЧХ проводился на векторном анализаторе
цепей. Эксперимент по снятию амплитудных характеристик проводился с помощью генератора
стандартных сигналов и анализатора спектра на трех частотах: 1 ГГц; 2 ГГц; 4 ГГц. Конст-
руктивно защитное устройство представляет собой подложку из поликора, на которой разме-
щены все элементы, кроме соединителей. Подложка помещена в корпус рамочного типа и закры-
та двумя герметичными крышками. В качестве соединителей применены гнезда тип III по
ГОСТ13317- 89. Дана принципиальная схема и краткое описание конструкции. Достигнуты сле-
дующие основные параметры: потери не превышают 1,23 дБ в диапазоне рабочих частот от 1 до
4 ГГц, мощность выходного сигнала при высоком уровне входной мощности (f=1 ГГц;
Рвых=25 дБм) не превышает 12 дБм. Защитное устройство рекомендуется использовать во
входных цепях приемников связи, навигации, радиолокации и радиоэлектронной борьбы -
МОДУЛЬ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ПО ЗАДАННЫМ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ
В.И. Шлаев93-1032025-11-10Аннотация ▼Рассматривается решение задачи разработки преобразователей по заданным амплитудно-частотным характеристикам. Основная проблема заключается в проведении большого количества измерительных мероприятий с изменением параметров преобразователей для достижения необходимых амплитудно-частотных характеристик, что приводит к большим временным и ресурсным затратам на разработку. Проводится анализ основных параметров преобразователей, влияющих на заданные амплитудно-частотные характеристики. Анализируются существующие подходы, методы и алгоритмы при создании преобразователей требуемых характеристик. Описывается разработка модуля прогнозирования параметров электромеханических преобразователей, основанного на заданных амплитудно-частотных характеристиках. Задачи исследования включают создание структурно-параметрической и математической моделей для расчета характеристик преобразователей на стадии проектирования. Описывается алгоритм обучения модели на основе экспериментальных данных, полученных в ходе проведения измерений. Использование методов машинного обучения для предсказания параметров приводит к минимизации количества проводимых экспериментов и снижению затрат на разработку преобразователей. Предложенный подход основывается на использовании зависимости между конструктивными параметрами преобразователей и их частотными характеристиками. Для повышения точности прогнозирования применяется алгоритм градиентного бустинга. Представлены этапы подготовки данных для обучения модели. Описывается процесс обучения модели. Результаты демонстрируют значительное сокращение времени моделирования преобразователей: применение модуля позволяет ускорить процесс в несколько раз по сравнению с экспериментальным подходом. Прогнозирование характеристик на основе модели обеспечивает сопоставимую точность при большем объеме данных. Выводы исследования подтверждают эффективность предлагаемого подхода в разработке преобразователей, снижая временные и финансовые затраты, повышая точность моделирования и применимость в условиях ограниченных ресурсов
-
АТТЕНЮАТОР С ЦИФРОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ НА БАЗЕ МОДУЛЯ М44752
Ю.М. Богданов , А. Н. Зикий , А.И. Пустовалов2021-08-11Аннотация ▼Аттенюаторы широко используются в радиоприемных устройствах для расширения
динамического диапазона входных сигналов, а также для управления выходной мощности
радиопередатчиков. В последнее время аттенюаторы массово используются в приемо-
передающих модулях активных антенных решеток. Аттенюаторы различаются по диапа-
зону рабочих частот, элементной базе, методу управления, рабочей мощности. Актуаль-
ной задачей является создание и исследование новых микросхем аттенюаторов с цифро-
вым управлением отечественного производства. Целью данной работы является экспери-
ментальное исследование основных параметров и характеристик цифрового аттенюато-
ра дециметрового диапазона волн. Объектом исследования является аттенюатор типа
М44752 производства АО «НПП «Исток» им. А.И. Шокина», установленный на тест-
плате. Представлены результаты экспериментального исследования в диапазоне рабочих
частот от 0,1 до 2 ГГц. Даны схема включения, фото макета и шесть амплитудно-
частотных характеристик для разных управляющих кодов. Достигнуты следующие элек-
трические параметры: – диапазон рабочих частот от 0,1 до 2 ГГц; – диапазон затуханий
от 1 до 50 дБ; – допустимая входная мощность не более 23 дБм; – число разрядов управле-
ния 6; – время переключения не более 50 нс; – КСВН входа и выхода не более 2. Полученные
результаты исследования модуля М44752 могут быть использованы в сверхширокополос-
ной приемо-передающей аппаратуре связи различного назначения, навигации и радиолока-
ции. Актуальность исследования подтверждается двумя современными тенденциями –
микроминиатюризацией радиоэлектронной аппаратуры и импортозамещением -
МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВУХ МИКРОПОЛОСКОВЫХ ФИЛЬТРОВ САНТИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА
А. Н. Зикий , П. Н. Зламан2021-01-19Аннотация ▼Полосовые фильтры являются неотъемлемой составной частью любой радиоприем-
ной аппаратуры. Именно они определяют избирательность приемника по всем каналам
приема. Целью настоящей работы является моделирование двух микрополосковых фильт-
ров сантиметрового диапазона волн. Объектом исследования в данной работе являются
два микрополосковых фильтра на частоты 5,75 и 4,6 ГГц. Такие фильтры можно исполь-
зовать в конвертере сантиметрового диапазона волн в качестве сигнального и гетеродин-
ного фильтров. Проведено моделирование двух фильтров в среде Microwave Office. Пред-
ставлены результаты в виде моделей двух фильтров и четырех амплитудно-частотных
характеристик. Даны геометрические размеры фильтров, достаточные для их изготовле-
ния на материале RT5870 фирмы Роджерс. Фильтры имеют ширину полосы пропускания
200 МГц и потери в полосе пропускания не более 3 дБ. Потери в полосе заграждения для
сигнального фильтра составили не менее 45 дБ, и не менее 35 дБ для гетеродинного
фильтра, что является очень хорошим результатом для двухзвенного фильтра. Приемле-
мые электрические параметры, малые габариты и умеренная стоимость изготовления
фильтров позволяет их широко использовать в профессиональной и радиолюбительской
аппаратуре. Для повышения технологичности изготовления выбран материал с малой ди-
электрической проницаемостью. При этом зазоры и допуски на точность их изготовления
получаются приемлемыми. Конструкция фильтров позволяет их легко интегрировать с
другими узлами конвертера: малошумящим усилителем, смесителем, усилителем проме-
жуточной частоты, усилителем в гетеродинном тракте.
1 - 6 из 6 результатов
