Цифровой интерполирующий фильтр Советский патент 1986 года по МПК H03H17/06 

.

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

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.

На чертеже приведена структурная электрическая схема цифрового интерполирующего фильтра.

Цифровой интерполирующий фильтр содержит N перемножителей I, блок 2 дискретного преобразования Фурье (ДЦФ), N элементов 3 задержки и сумматор 4.

Цифровой интерполирующий фильтр работает следующим образом.

Отсчеты входного сигнала X(Z ), частоту дискретизации которого требуется повысить в L ра, поступают на вторые входы N перемножителей 1, в котррых производится умножение отсчетов X(Z ) на частотные выборки H(k)/N, где , N-1. Эти частотные выборки определяются из частотной характеристики фильтра Н(сд)

H(k)H(cj)/a) Wk, ,N-l, (I)

где О а) i 21Г

COv -

Г

нормализованная частота;

дпя фильтров вида 1;(2)

для фильтров вида 2 и значения нормализованной частоты, в ко- .торых вычисляются частотные выборки,

или из импульсной характеристики

фильтра -

ниЬЕЫ.,

«о

, N,(3)

где h(n) - импульсная характеристика

фильтра;

co - задаются выражением (2). С выходов перемножителей 1 отсчеты сигналов

XzS

Ш1 x(zh

-N

, N-1 (4)

поступают на входы блока 2 дискретного преобразования Фурье, который осуществляет.операцию

н-

z:

, N-1,(5)

- сигнал на п-м выходе

блока 2 ДПФ; W1 - задаются выражением (2)

YJZ )

где Y(7)

x.fz -).

23345

Выходные сигналы блока 2 ДПФ поступают на входы N элементов 3 задержки, которые задерживают сигнал на п периодов частоты дискретизации 5 выходного сигнала и имеют передаточные функции

Z-, , N-1,(6)

где п - номер выхода блока 2.

. С выходов элементов 3 сигналы 10 Z ) поступают на входы сумматора 4, выходной сигнал которого

N- n 1 Y(Z) Z: Z Y.CZ)

(7)

является вьпсодным сигналом цифрового интерполирующего фильтра.

Таким образом, предлагаемый фильтр выполняет функцию -интерполяции I

(8)

Y(Z)H(Z)X(Z ), где

25

H{ Ez-|:e V

«iQ

(9)

-передаточная функция фильтра.

Для случая линейной фазовой характеристики фильтра выражение (9) можно упростить

Для фильтров вида 1 (N - чётное)

35

H(z)(n4)lu(Kil

П L 2/J I J,

(10)

где

iHColl

40

и(и

of.A-dHM -1 Л.,

ч IJ п J

для фильтров вида 1 (N - нечетное)

Н-1

НИ

Гсоб

П-ОКсО

f«(

(П)

и(х)

гдеriHColl

1Г -О

,. для фильтров вида 2 (N - четнбе)

n().z:z-j .inte(K.i)(n4luu)l (12)

«-0 ktO L J

где

и(-(иГ1,..о.|-ь

для фильтров вида 2 (N - нечетное)

И

Н

,-n

И«0

&Ц|(-e(f («i,

где и (к)

iC-n

1Н(01

J- (13

U л N-J

«-o.-j-i

,...,

, В выражениях (10)-(13) (H(k)| обозначает модуль частотных выбо- рок.

Основываясь на выражениях (10)- (13), в каждом конкретном случае предлагаемый фильтр можно упростить, а именно: в перемножителях 1 должно осуществляться умножение на действительные значения U(k), а блок 2 дискретного преобразования Фурье дол223345 -

жен осуществлять функцию, соответствующую выражениям в фигурных скобках в формулах (10)-(12).

f

Формула изобретени

Цифровой интерполирующий фильтр, содержащий N перемножителей, первые

.входы которых являются входами умножения на частотные выборки, N элементов задержки и сумматор, выход которого является выходом цифрового интерполирующего фильтра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введен блок дискретного преобразования Фурье, включенный между входами N перемножителей и входами

.N элементов задержки, выходы которых соединены с входами сумматора, а первые входы перемножителей объединены между собой и являются

: ВХОДОМ цифрового интерполирующего фильтра.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах цифровой обработки информации с целью повышения точности и быстродействия. Отсчеты входного сигнала X (), частоту дискретизации которого требуется повысить в L раз, поступают на N перемножителей , в которых они умножаются на частотные выборки H(K)/N, где К-0, . Частотные выборки определяются из частотной или импульсной характеристики фильтра Н (со), Н(К). С перемножителей 1 отсчеты сигналов поступают на блок дискретного преобразования Фурье (БДПФ)2. С выходов БДПФ 2 сигналы через N соответству - щкз элементов 3 задержки постуяшот на сумматор 4 и далее - на выход цифрового интерполирующего фильтра. Точность и быстродействие повышаются введением БДПФ 2. 1 ил.