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摘 要： 鉴于模拟有源滤波器参数难以程控,对超出其通频带的信号处理效果差,提出基于数字电位器的自适应滤波器,采用单片机控制数字电位器的方法调整滤波器参数,改变滤波器通频带以实现自适应滤波.实验表明,此滤波器能根据输入信号自适应调整滤波器参数,达到输入信号频率在其通频带内,对输入信号频率范围较大时的滤波器设计有良好的效果.
关 键 词 ： 引信；信号处理；自适应滤波器；数字电位器；单片机
0 引言
在引信信号处理中,滤波器对于提取出有效的目标回波信号具有至关重要的作用,目前常用的滤波器主要是以运算放大器为核心的RC模拟有源滤波器.它的不足之处是参数难以程控[1],对输入信号频率超出滤波器通频带的情况不能进行有效的处理.针对此问题,本文提出了基于数字电位器的自适应滤波器.
1.模拟有源滤波器和数字电位器技术
现有的引信信号处理中,对于弹目交会过程中目标回波信号带宽比较窄的情况,采用电阻R和电容C的值均固定的模拟有源滤波器,能够有效的处理回波信号.而对于交会过程中目标回波信号带宽较宽时,采用上述模拟有源滤波器处理就可能出现回波信号的频率超出滤波器通频带的情况.若直接采用通频带很宽的模拟有源滤波器,滤波器的基底噪声等指标就会显著变差,这样对于目标回波信号带宽窄时的信号处理就会变差[1].
数字电位器是利用数字信号来控制其输出电阻值改变的器件.自适应滤波器是一种根据环境的改变,使用自适应算法来改变滤波器参数的滤波器.基于数字电位器的自适应滤波器可以根据引信目标回波输入信号的频率,自适应地对滤波器参数进行控制,实现对目标回波输入信号的有效处理.
2.基于数字电位器的自适应滤波原理
3.实验验证
4.结论
本文提出了基于数字电位器的自适应滤波器,采用单片机控制数字电位器的方法调整滤波器参数,改变滤波器通频带以实现自适应滤波.实验表明,基于数字电位器的自适应滤波器能较好的适应输入信号频率的变化,能在较大的频率范围内实现滤波的功能.在引信回波信号频率范围较大时有很大的应用空间.自适应滤波器不仅能应用于低通滤波器,同样也可以应用于高通、带通、带阻等RC模拟有源滤波器中.
由于单片机主频及数字电位器的分档限制,自适应滤波器的自适应时间和精度有限.在要求较高的场合,可以通过选择高速单片机和高分辨率数字电位器的方法来实现滤波器的快速,高精度自适应滤波.