С.И. Зиатдинов1, О.И. Красильникова2

1,2 Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (Санкт-Петербург, Россия)

1 ziat.53@mail.ru; 2 oikrasinikova@yandex.ru

Постановка проблемы. К актуальным на сегодняшний день задачам относятся создание перестраиваемых гребенчатых комплексных дискретных нерекурсивных/рекурсивных полосовых/режекторных гребенчатых фильтров для решения задач селекции полезных сигналов на фоне мощных коррелированных помех, разработка разнообразных автоматических систем обработки цифровых изображений и др.

Цель. Представить методику синтеза комплексных дискретных гребенчатых полосовых/режекторных фильтров с индивидуальной настройкой отдельных парциальных областей частотных характеристик.

Результаты. На основании инвариантных временны́х и частотных характеристик непрерывных фильтров-аналогов нижних и верхних частот найдены весовые коэффициенты разностных уравнений, определяющих работу нерекурсивных/рекурсивных комплексных дискретных полосовых/режекторных гребенчатых фильтров, обладающих свойствами индивидуальной настройки отдельных парциальных областей их частотных характеристик. Представлена методика синтеза нерекурсивных полосовых гребенчатых фильтров, базирующаяся на суммировании импульсных и приращений переходных характеристик отдельных полосовых фильтров. Построены дискретные рекурсивные полосовые/режекторные гребенчатые фильтры с применением суммирования и перемножения передаточных функций в z-плоскости. Определены весовые коэффициенты разностных уравнений дискретных полосовых и режекторных гребенчатых фильтров по заданным временным и частотным характеристикам непрерывных фильтров-аналогов нижних и верхних частот. Представлено смещенное по частоте билинейное z-преобразование. Получены передаточные функции синтезированных дискретных гребенчатых полосовых/режекторных фильтров, а также итоговые передаточные функции для дискретных полосовых и режекторных гребенчатых фильтров путем суммирования передаточных функций для полосовых фильтров и перемножения передаточных функций для гребенчатых фильтров. Рассчитаны амплитудно-частотные характеристики полосовых/режекторных гребенчатых фильтров. Показано, что частота настройки, ширина и форма амплитудно-частотных характеристик отдельных парциальных областей гребенчатых фильтров могут индивидуально оперативно изменяться.

Практическая значимость. Разработанная методика синтеза комплексных дискретных полосовых/режекторных гребенчатых фильтров с индивидуальной настройкой отдельных парциальных областей частотных характеристик может быть эффективна при построении адаптивных систем и устройств обработки сигналов, таких как системы обнаружения и фильтрации сигналов, доплеровские измерители скорости, системы селекции движущихся целей и других устройств.

Зиатдинов С.И., Красильникова О.И. Синтез комплексных дискретных гребенчатых фильтров с индивидуальной настройкой парциальных областей // Радиотехника. 2026. Т. 90. № 1. С. 45–53. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202601-05

1. Бесекерский В.А. Микропроцессорные системы автоматического управления. Л.: Машиностроение. 1988. 355 с.
2. Бакулев П.А. Радиолокационные системы. М.: Радиотехника. 2004. 319 с.
3. Попов Д.И. Автокомпенсация доплеровской фазы пассивной помехи // Цифровая обработка сигналов. 2009.  № 2. С. 30-33.
4. Попов Д.И. Адаптивное подавление пассивных помех // Цифровая обработка сигналов. 2014. № 4. С. 32-37.
5. Попов Д.И. Адаптация нерекурсивных фильтров // Известия вузов. Сер. Радиоэлектроника. 2009. Т. 52. № 4. С. 46-55.
6. Попов Д.И. Оптимизация цифровых систем обработки сигналов // Известия вузов. Поволжский регион. Сер. Технические науки. 2017. № 14. С. 96-105.
7. Котоусов А.С., Морозов А.К. Оптимальная фильтрация и компенсация помех. М.: Горячая линия - Телеком. 2008. 166 с.
8. Зиатдинов С.И. Синтез дискретных фильтра методами инвариантных дифференциальных и интегральных уравнений // Известия вузов России. Сер. Приборостроение. 2019. Т. 62. № 5. С. 424-432.
9. Зиатдинов С.И. Синтез рекурсивных дискретных фильтров во временной области // Известия вузов. Сер. Радиоэлектроника. 2016. № 3. С. 3-6.
10. Зиатдинов С.И. Синтез нерекурсивных дискретных фильтров во временной области // Информационно-управляющие системы. 2016. № 5. С. 98-101.
11. Воробьев С.Н. Цифровая обработка сигналов. СПб: ИД «Академия». 2013. 318 с.
12. Куприянов М.С., Матюшкин Б.Д. Цифровая обработка сигналов. СПб: Политехника. 2000. 592 с.
13. Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. М.: Техносфера, 2006. 855 с.
14. Гадзиковский В.И. Методы проектирования цифровых фильтров. М.: Горячая линия - Телеком. 2007. 416 с.
15. Гадзиковский В.И. Теоретические основы цифровой обработки сигналов. М.: Радио и связь. 2004. 344 с.
16. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: URS. 2016. 915 с.
17. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигнал. М.: Радио и связь. 1986. 512 с.