圖 1 自適應濾波器電路應用示意圖
圖 1 中,有用信號源和干擾信號源為兩個獨立信號源,輸出信號分 別為信號 A 和信號 B,且頻率不相等。自適應濾波器根據干擾信號 B 的 特征,采用干擾抵消等方法,濾除混合信號 D 中的干擾信號 B,以恢復有 用信號 A 的波形,其輸出為信號 E。
二、要求
1.基本要求
(1)設計一個加法器實現 C=A+B,其中有用信號 A 和干擾信號 B 峰 峰值均為 1~2V,頻率范圍為 10kHz~100kHz。預留便于測量的輸 入輸出端口。
(2)設計一個移相器,在頻率范圍為 10kHz~100kHz 的各點頻上,實
現點頻 0°~180°手動連續可變相移。移相器幅度放大倍數控制在
1±0.1,移相器的相頻特性不做要求。預留便于測量的輸入輸出 端口。
(3)單獨設計制作自適應濾波器,有兩個輸入端口,用于輸入信號 B 和 D。有一個輸出端口,用于輸出信號 E。當信號 A、B 為正弦 信號,且頻率差≥100Hz 時,輸出信號 E 能夠恢復信號 A 的波形, 信號 E 與 A 的頻率和幅度誤差均小于 10%。濾波器對信號 B 的幅 度衰減小于 1%。預留便于測量的輸入輸出端口。
2.發揮部分
(1)當信號 A、B 為正弦信號,且頻率差≥10Hz 時,自適應濾波器的 輸出信號 E 能恢復信號 A 的波形,信號 E 與 A 的頻率和幅度誤 差均小于 10%。濾波器對信號 B 的幅度衰減小于 1%。
(2)當 B 信號分別為三角波和方波信號,且與 A 信號的頻率差大于等 于 10Hz 時,自適應濾波器的輸出信號 E 能恢復信號 A 的波形, 信號 E 與 A 的頻率和幅度誤差均小于 10%。濾波器對信號 B 的幅 度衰減小于 1%。
(3)盡量減小自適應濾波器電路的響應時間,提高濾除干擾信號的速 度,響應時間不大于 1 秒。
(4)其他。 三、說明
1.自適應濾波器電路應相對獨立,除規定的 3 個端口外,不得與移相 器等存在其他通信方式。
2.測試時,移相器信號相移角度可以在 0°~180°手動調節。
3.信號 E 中信號 B 的殘余電壓測試方法為:信號 A、B 按要求輸入, 濾波器正常工作后,關閉有用信號源使 UA=0,此時測得的輸出為殘 余電壓 UE。濾波器對信號 B 的幅度衰減為 UE/UB。若濾波器不能恢 復信號 A 的波形,該指標不測量。
4.濾波器電路的響應時間測試方法為:在濾波器能夠正常濾除信號 B 的情況下,關閉兩個信號源。重新加入信號 B,用示波器觀測 E 信 號的電壓,同時降低示波器水平掃描速度,使示波器能夠觀測 1~2 秒 E 信號包絡幅度的變化。測量其從加入信號 B 開始,至幅度衰減
1%的時間即為響應時間。若濾波器不能恢復信號 A 的波形,該指標 不測量。