Программируемый трансверсальный фильтр Советский патент 1986 года по МПК H03H15/02 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах дискретной обработки информации .

Цель изобретения - повьпиение точности фильтрации сигналов большой длительности.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема программируемого трансверсального фильтра; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 - структурная электрическая схема.блока формирования тактовых импульсов.

Программируемый трансверсальный фильтр содержит многоотводную линию 1 задержки, N перемножителей 2, сумматор 3, интегратор 4, блок 5 выборки-хранения, блок 6 постоянной памяти и блок 7 формирования тактовых импульсов, который состоит из генератора 8 тактовых импульсов, первого счетчика 9, К дешифраторов 10, К элементов И 11, элементы ИЛИ 12, второго счетчика 13, инвертора 14 и дополнительного элемента И 15.

Программируемый трансверсальный фильтр работает следующим образом.

Входной сигнал (фиг. 2а) поступает на многоотводную линию 1 задерки (фиг. 1), тактирование которой осуществляется блоком 7 формировани тактовых импульсов. Сигналы с ее отводов подаются на N перемножителей 2 и далее на сумматор 3. Блок 7 формирования тактовых импульсов вырбатывает адрес, по которому из блока 6 постоянной памяти извлекается группа чисел - ноль или единица, поступающая на вторые входы соответствующих перемножителей 2. Если на вход перемножителя 2 приходит единица, то сигнал с : соответствующего отвода многоотводной линии 1 задержки подается на вход сумматора 3, если ноль - то не подается. Перемножитель 2 при этом работает в ключевом режиме. Период дискретизации сигнала (фиг. 26) разбивается на несколько временных интервалов L (фиг. 2в). Длительности соседних временных интервалов кратны двум, т.е. t j « ч |tj 2. Каждому временному интервалу соответствует свой адрес, вырабатываемый блоком 7. Блок 7 формирования тактовых импульсов (фиг. 3) для реализации точности.

i

12184522

соответствующей М двоичным разрядам, I служащий одновременно для разбиения

периода дискретизации на интервалы , а также тактирования многоотводной линии 1 задержки и выработки управляющих импульсов, поступающих на интегратор и блок выборки-хранения, работает следующим образом. Генератор 8 тактовых импульсов вырабатьша- ет последовательность импульсов, поступающую на вход первого счетчика 9. Дешифраторы 10 дешифрируют состояния счетчика 9: .0,2, 2. .,. ,2 Информация в первом счетчике 9 периодичес- 5 ки обновляется с периодом, равным 2 тактовых периода генератора 8.

Сигналы с выходов дешифраторов 10 поступают на входы элементов И 11, вторые входы которых соединены с вы ходом генератора 8 тактовых импульсов При этом на входе первого элемента И 11 образуется сигнал выборки, посту пающий на управляющий вход блока 5 выборки-хранения (фиг. 1), а на выходе второго элемента И 11 - тактирующие импульсы (фиг. 26), поступающие на тактовый вход линии задержки (фиг. 1). Импульсы с генератора 8 тактовых импульсов через инвертор.14 поступают на вход дополнительного элемента И 15, второй вход которого соединен с выходом первого дешифр то- ра 10. На выходе элемента И 15 обра-, зуется сигнал сброса, подающийся на вход сброса интегратора 4 (фиг. 1). Выходы всех элементов И 11 (кроме первого) объединены с помощью элемента ИЛИ 12, а его выход соединен с входом второго счетчика 13, который

0 и вырабатывает адрес, поступающий на адресные входы блока 6 постоянной памяти (фиг. 1). Информация с первого разряда второго счетчика 13 соответствует первому разряду адреса, информация с второго разряда - второму и т.д. Число разрядов L второго счетчика 13 определяется по форму5

0

5

5

ле

0

5

,

М

и в случае необходимости округляется в большую сторону до ближайшего целого числа. Ввиду того, что промежуток времени между состояниями счетчика 2 и в два раза меньше, чем промежуток времени между состояниями 2 и 2 при ,1,..., М-3, адреса, формируемые вторым счетчиком 13, присутствуют н а его выходах разное время. Смена адресов в течение одного

периода дискретизации происходит неравномерно, причем J -и адрес присутствует на выходах второго счетчика 13 в два раза меньше времени, чем j-+-1-u. Таким образом, блок 7 выра- батьшает периодическую последовательность адресов с периодом, равным периоду дискретизации. За один такой период смена адресов и извлечение информации из блока 6 постоянной памяти происходит столько раз, сколько имеется интервалов L . Наибольшему временному интервалу соответствуют старшие разряды весовых коэффициентов фильтра, а наименьшему - младшие. На интервале LJ из блока 6 постоянной памяти извлекаются и подаются на умножители 2 значения j -х (разрядов) весовых коэффициентов. Величина, j -го весового коэффициента hj определяется отношением суммы временных интервалов, в течение которых на входе J -го перемножителя 2 присутствуют единицы, к сумме всех временных интервалов, равной периоду дискретизации t , т.е.

И

Г- Zlaijtift ,

где

М число временных интервалов, на которое разбит период -t ; ii I й разряд J-го весового

коэффициента.

Сигнал с выхода сумматора 3 (фиг. 2г) поступает на интегратор 4, производящий интегрирование в течение времени, равному периоду дискретизации 1 (фиг. 2д). В момент его окончания в соответствии с управляющим импульсом с выхода блока 7 осуществляется выборка сигнала с выхода интегратора 4 блоком 5 выборки-хранения, который хранит ее в течение следующего периода дискретизации (фиг.2е а интегратор 4 в соответствии с управляющим импульсом, вырабатываемым блоком 7, устанавливается в исходное состояние (сбрасывается).

18452

Повышение точности фильтра обусловлено тем, что величина весовых коэффициентов определяется как функция времени. Период дискретизации t раз- 5 бивается на несколько интервалов t , причем, как следует из указанной формулы, точность d определяется отношением минимального интервала к периоду дискретизации, т.е. d 10 - -Hiib/t Д достижения заданной точности достаточно разбить период t на требуемое число интервалов t (фиг. 2в). С увеличением их числа возрастает и точность.

15

Формула изобретения

Программируемый трансверсапьный .фильтр, содержащий многоотводную

0 линию задержки, вход которой являет-, ся входом программируемого трансвер- сального фильтра, N перемножителей, первые входы которых соединены с соответствующими отводами многоотвод5 ной линии задержки, сумматор, входы которого подключены к выходам соответствующих перемножителей, и бло постоянной памяти, выходы которого соединены с вторыми входами перемно0 жителей соответственно, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности фильтрации сигна- лов большой длительности, в него введены последовательно соединенные интегратор, вход которого подк.гао- чен к выходу сумматора, и блок выборки-хранения, выход которого является выходом программируемого транс- нереального фильтра, и блок формирования тактовых импульсов, адресные выходы которого подключены к соот- цетствующим входам блока постоянной памяти, тактовый выход, управляющий выход и синхронизирующий выходы блока формирования тактовых импульсов соединены с тактовым входом линии задержки, с входом сброса интегратора и с входом управления блока выборки - хранения соответственно.

5

0

5

II I I II II nil 111 I 1

n

It 1

Изобретение относится к радиотехнике и может.использоваться в системах дискретной обработки информации. Цель изобретения - повышение точности фильтрации сигналов большой длительности. Сигналы с многоотводной линии задержки 1, на которую поступает входной сигнал, через |4 соответствующих перемножителей 2 поступают на сумматор 3. Блок 7 формирования тактовых импульсов вырабатывает адрес, по которому кз блока 6 постоянной памяти на соответствующие перемножители 2 поступают О или l, обеспечивая их работу в ключевом режиме. Сигнал с выхода сумматора 3 через интегратор 4 поступает на блок выборки-хранения . Работа блока 7 формирования тактовых импульсов, вырабатывающего импульсы для всех блоков программируемого трансверсального фильтра, поясняется чертежами.3 ил. i

10

Редактор H. Швьщкая

(puf.S

Составитель Ю. Григорьев

Техред O.Hf neКорректор E, Сирохман

Заказ 1138/60 Тираж 818Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и откр1)1тий 113П35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

10

//

10

12

a

10

;/