7. ОБЗОР СПОСОБОВ РЕАЛИЗАЦИИ АНАЛОГОВЫХ И ЦИФРОВЫХ АДАПТИВНЫХ ФИЛЬТРОВ

Колин Ф. Н. Коуэн и Питер М. Грант

7.1. ВВЕДЕНИЕ

Несмотря на то, что теория адаптивных систем была хорошо известна на протяжении многих лет из-за их применения в системах управления и антенных устройствах, лишь в последние годы успехи в области технологии обеспечили возможность создания адаптивных фильтров для обработки импульсных сигналов. В этой главе дан обзор различных методов реализации аналоговых и цифровых адаптивных фильтров [64]. Описано несколько схем специальных адаптивных систем и приведены экспериментальные результаты, полученные для рабочих характеристик адаптивных фильтров.

Обзор методов применения цифровых и импульсных аналоговых устройств грубо делится на две части. В разд. 7.2 обсуждается техническая сторона цифровых схем, главным образом конструктивные ограничения, обусловленные недостатками современных интегральных схем. Это позволяет понять, какие структуры будут реально осуществимы и смогут использоваться, как только будут освоены субмикронные размеры кремниевых сверхбольших интегральных схем (СБИС). Данному вопросу посвящен разд. 7.5.

В разд. 7.3 рассматривается использование аналоговых структур с выборкой данных в схемах адаптивных фильтров. Такие фильтры, главным образом, связаны с применением и технологией изготовления приборов с зарядовой связью (ПЗС) [13, 38] и приборов с зарядовой связью типа «пожарной цепочки» (ППЦ) [327]. В гл. 8 приведены примеры применения аналоговых адаптивных фильтров в телефонии. В настоящее время маловероятно, что уменьшение размеров элементов в кремниевых микросхемах даст какие-либо преимущества для технологии этих аналоговых устройств, и, следовательно, можно полагать, что приведенные в данной главе результаты представляют собой предельно реализуемые рабочие характеристики, получения которых можно ожидать при данном частном подходе. В разд. 7.4 сообщается о результатах, полученных для других аналоговых адаптивных фильтров, использующих приборы, основанные на поверхностных акустических волнах; здесь мы имеем дело с более широкой полосой частот по сравнению со случаями, когда применяются ПЗС и ППЦ. Будет показано, что, несмотря на большие преимущества аналоговых систем в отношении мощности, веса и габаритов, импульсной характеристикой свойственны фундаментальные ограничения по динамическому диапазону и точности, которые нелегко преодолеть. Представляется вероятным, что в основу следующего поколения конструкций адаптивных фильтров будет положено применение цифровых методов. Поэтому разд. 7.5, в котором описываются дальнейшие тенденции развития приборов, полностью посвящен данному подходу.