Цифровой трансверсальный фильтр Советский патент 1983 года по МПК H03H15/00 

4 h-r-- 2т t-t I I I - h ( fV-/j/n Р-1 Р I

Изобретение относится к технике обработки сигналов, а именно к трансверсэ-льным фильтрам, и может быть .использовано для фильтрации электрических колебаний, нгшример в передатчиках модемов.

Известен трансверсальный фильтр, содержаний секционированную линию задержки, весовые сопротивленик и сумматор С

Недостатком трансверсального фильтра с весовыми сопротивлениями являются нетехнологичность схемы и низкая точность реализации заданных характеристик, а также трудность выполнения прециз-ионной линии задержки .

Указанные недостатки частично устранены в цкфровглх трановерсальных фильтрах, где весовые коэффициент в виде двоичных чисел хранятся з запоминающем устройстве, а операции перемножения и суммирования осуществляются с помощью цифровых перемножителей к сумматора.

Наиболее близким по технической сущности к прелшагаемому является цифровой трансверсгхльный фильтр, содержащий линию задержки, выход которой через коммутатор соединен с ее входдом, и последовательно соединенные блок управления, запоминающее устройство, перемнолчитель, второй вход которого соединен с выходом упомянутой линии задет:)жки. накапливающий сумг-латор С 2 .

15здостатки известного цифрового трансверсального фил.ьтргг -- сложность конструкции, низкое быстродействие и относительно большой уровень собственных шумов о

Низкое быстродействие обусловлено тем, что при длине линии задержки,N вычисление очередно :-о отсчета выходного сигнала осуществляется последовательно во времени за (N + 1) шагов в соответстаии с формулой дискретной авертки

где qy, - входная информадионнак

последовательность устрой

отна;; 1 - выходная последозательпость (выход фильтра) , С; 1 - ко;.-ффидиен ;ы импу.иьсмой

реахцрп- ф1и1ьтра.

Собственные шумы цифрового тр-ансверсалького фильтра вызвакЕ.,:. ::ем,что при реа.лизаи.ии фильтра ( с цед ысповышения быстродействия и сокращенч объема оборудования число разрядов представления коэффициентов ч.; выбкратат пе более 8-.О, после перемножения D,; на CT Г1роизведенке иногда округляется. Гр;1 гтоН; :оследств1ге

округлегп я коэффициентов С| и промежуточных результатов произведений Q 11-1 С; сигнал на выходе устройства ртличае.тся от расчетного на некоторую величину ),

что эквивап

.лентно появлению, собственного циф- ро в о rojXj,5 шу ма

При высоких требованиях к точности и быстродействию цифрового трансверсального фильтра реализация 10 таких узлов, как быстродействующий .перемножитель и накапливающий сумматор сопряжена с большими аппаратурными затратами.

Цель изобретения - повышение 5 точности и быстродействия при одновременном- упрощении устройства.

Указанная цель достигается .тем, что в цидтровой трансверсальный шилыр, содержащий линию задержки п -с отводами, вход которой соединен с входными шинами, введен преобразователь кода, выполненный,например, в виде постоянного запоминающего устройства, причем отводьл линии задержки соединены с входами преобразователя 1,ода, выходы которого соединены с выходныг-ти шинами.

Ка чертеже представлена блок-схема цифрового трансверсального фильтра . .

Цифровой транс.версальный фильтр содержит 1п-1нию 1 задержки, отводы которой соединены с входами преобразователя 2 кода. Ел-дход преобразо,вателя кода является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом,.

На вход линии 1 задержки, вкполlieHKofi, HanpHviep, в виде регистра сдвига длинойN , поступает после дозательность Qy,l . С отводов линии задержки двоичные т -разрядные числаоу, QiT..i. . . fCcfl,-;. подаются одновременно на входы Уфеобразователя 2, 5 который может быть выполнен в виде постоянного запоминающего устройства С ПЗУ) емкостью двоичных чисел, где М число отводов линии задержки, VY - разрядность зходных чи0 -ел, .

Преобразователь 2 осуьлеотвляет не посрздственное преобразование после довательности Q),, , Qvi-i г / Чу,-Ц-И кран-яще;1оя в данный г-./омент в i- линик задержки : в выходной сигнал jy, S Значения выходного си1нала в, виде функции М f 1} переменны: QV,, QV.-N рассчитываются заранее с высокой точностью по формуле дискретной свертки, переводятся - в дБоичны р-разрядные код г и записываются в кодопреобразователь. ilp;-i подаче с линии 1 задержки на входы преобразсзателя 2 (j н-1) чисел Ciy,, ,-,i . «, 0.1- i-э. его выходе практи5 чески мгновенно появляется ачередное р-разрядное значение выходного сигнала ,

Включение преобразователя 2 между отводами линии задержки и вькодом устройства выгодно отличает предлагаемый цифровой трансверсальный фильтр от прототипа, так как при этом упрощается конструкция {отпадает необходимость в перемножителе и сумматоре), существенно (в десятки или сотни раз) повышается быстродействие, поскольку операции перемножения и суммирования выполнены заранее, а в данном устройстве вместо этих операций выполняется лишь

операция табличного преобразования которая на современной элементной базе может быть выполнена за время порядка 10 - 30 НС. Одновременно существенно умены11ается уровень собственных шумов, так как В1 числен11е табличных значений выходного сигнала может быть сделано с любой наперед заданной точностью, при этом .погрешность определяется лишь разрядностью р представления выходных чисел У ;. увеличение же числа разрядов р в данном случае ( в отличии от прототипа) не влияет на быстродействие устройства.

ЦИФРОВОЙ ТРАНСВЕРСАЛЬНЫИ ФИЛЬТР, содержащий линию задержки с отводами, вход которой соединен с входными шинами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия при одновременном упрощении устройства, в него впедден преобразователь кода, выполненный, например, в виде постоян нрго запоминающего устройства,причем отводы: линии задержки соединены с входами преобразователя кода, выходыкоторого соединены с выходными шинами.