Для уменьшения неравномерности предлагается следующая структура построения фнч канала обработки. Структурная схема фнч канала обработки представленная на рис. 4.11.

Рис. 4.11. Структурная схема ФНЧ

ФНЧ канала обработки предназначен для выделения УП. ФНЧ состоит из следующих блоков:

• КИХ-фильтр 64-го порядка с единичными коэффициентами (ФНЧ1);

• КИХ-фильтр R-го порядка с единичными коэффициентами (ФНЧ2);

• линия задержки (Z^-n);

• сумматор 1 (Z ₁);

• умножитель на константу К;

• сумматор 2 (Z ₂).

Как видно из рис. 4.6 вид частотной характеристики компенсатора в основном обусловлена частотными характеристиками фильтра ФНЧ1. Уменьшение неравномерности достигается за счет суммирования сигнала с выхода ФНЧ1 с сигналом коррекции. Сигнал коррекции формируется в блоках ФНЧ2, сумматоре1 и умножителе на масштабирующий коэффициент. Используемая в схеме линия задержки предназначена для компенсации временного рассогласования сигналов на выходе ФНЧ1 и ФНЧ2.

Минимальной неравномерности АЧХ ФНЧ канала обработки в полосе пропускания добиваются выбором порядка ФНЧ2 и значения масштабирующего коэффициента К. В результате проведенного моделирования было установлено, что при выбранном порядке ФНЧ1 наилучшие результаты достигаются при использовании ФНЧ2 порядка R=128 и коэффициенте К=0.3389. Соответственно длина линии задержки, равна 32-м тактам. АЧХ ФНЧ1 фильтра приведена на рис. 4.6. АЧХ ФНЧ2 фильтра приведена на рис. 4.12.

Рис. 4.12. АЧХ ФНЧ2

Результирующая АЧХ компенсатора на нулевой частоте представлена на рис 4.13.

Рис. 4.13. АЧХ компенсатора

Из рисунка видно, что использование в качестве ФНЧ, в компенсаторе, КИХ-фильтра с единичными коэффициентами 64-го порядка не дает требуемого подавления в полосе задержания компенсатора (f_STOP = 4кГц). Использование в качестве ФНЧ предложенной схемы (рис. 4.11) дает подавление 80дБ. АЧХ компенсатора с применением данной схемы представлена на рис. 4.13 (АЧХ4).

4.3.4. Выходное ару

В результате работы входного АРУ и оцифровки сигнала в АЦП входная смесь сигнала и помехи занимает весь динамический диапазон АЦП. После подавления узкополосной помехи суммарная мощность сигнала на выходе компенсатора существенно снижается, что приводит к не эффективному использованию разрядности устройств дальнейшей обработки сигнала и нарушению корректной работы последующих устройств. Устройство компенсации помех регулирует уровень собственного выходного сигнала при помощи выходного АРУ. Блок-схема АРУ представлена на рис. 4.14.

.

Рис. 4.14. Структурная схема АРУ

АРУ состоит из следующих блоков:

• Масштабирующий умножитель

• Ограничитель

• Детектор перегрузки

• Блок оценки вероятности перегрузки

• Блок коррекции масштабирующего множителя

Входной сигнал поступает на вход масштабирующего умножителя. Масштабирующий умножитель выполняет умножение отсчетов сигнала на масштабирующий коэффициент М. Выходной сигнал умножителя поступает на вход ограничителя. Ограничитель выполняет усечение разрядности сигнала и симметричное ограничение в случае переполнения разрядности. Выходной сигнал ограничителя является выходным сигналом АРУ. Выходной сигнал АРУ подается на детектор перегрузки. Детектор перегрузки выполняет сравнение амплитудного значения сигнала со значением максимально возможной амплитуды. В случае если амплитудное значение сигнала равно максимально возможному, детектор формирует сигнал перегрузки. Выходной сигнал детектора подается на вход блока оценки перегрузки. Блок оценки перегрузки производит подсчет количества появления сигнала перегрузки на заданном временном интервале. Полученная таким способом вероятность перегрузки сравнивается с заданными порогами. В случае, когда вероятность перегрузки превышает верхний порог, масштабирующий коэффициент уменьшается. В случае если вероятность перегрузки меньше минимального порога, масштабирующий коэффициент увеличивается.