Нерекурсивный цифровой фильтр Советский патент 1986 года по МПК H03H17/06 

Изобретение относится к радио- технике и может быть использовано в различных радиотехнических устройствах для цифровой обработки сигналов.

Цель изобретения - повышение быстродействия и расширения динамического диапазона при одновременном упрощении конструкции.

На чертеже представлена структурная схема нерекурсивного цифрового фильтра.

Нерекурсивный цифровой фильтр содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, регистр 2 сдвига, блок постоянной памяти для хранения весовых коэффициентов, записанных в виде логарифмов с сохранением знака (БППК) 3, сумматор 4, накапливающий регистр 5, блок 6 синхронизации, блок постоянной памяти для хранения антилогарифмов (БШТА) 7, буферный регистр 8, коммутатор 9, элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ. ИЛИ .10.

Нерекурсивный цифровой фильтр работает следующим образом.

Каждьш цикл работы нерекурсивного цифрового фильтра, который условно разбит на такты, начинается подачей импульса с блока 6 синхронизации на управляющий вход накапливающего регистра 5 на обнуление данных, а каждый такт начинается с подключения выхода БППК 3 и регистра 2 сдвига к входам сумматора 4, затем по командам с блока 6 синхронизации коммутатор 9 подключает выходы буфеного регистра 8 и накапливающего регистра 5 к входам сумматора 4. Следующимимпульсом с блока 6 син-. хронизации выходной код сумматора 4 переписывается в накапливающий регистр 5, в конце такта производится круговой сдвиг регистра 2 и выборка следующего значения весового коэффициента из БППК 3.

За один такт работы нерекурсивного цифрового фильтра выполняется операция суммирования

log к (Х,) и log, (aj, где К - любое положительное число, которую можно представить в виде log,/c,a/ / Х,. БППА 7 осуществляет потенцирование полученного результата. Выходной код БШ1А 7 рав

/Зо,/ / Х(„.п„ / .

Запись цифрового кода с выхода АЦП 1 в регистр 2 сдвига происходит в конце первого такта работы фильтр

223346

при круговом сдвиге регистра 2. При . этом величина log j.. /+ знак (n-ml теряется и на ее месте оказывается log /X,,/ + знак Xj,.

Коды знаков Х , и а, записанные в регистре 2 сдвиТа и БППК 3, поступают со знаковых выходов на входы элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 10. При этом знак плюс имеет код О, а знак минус - код 1.

На выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 присутствует код О, при совпадении знаков - и код 1 при противоположных знаках. Произведение 15 (n-m}/ ° знаком записьшается в буферный регистр 8.

В конце цикла работы нерекурсивного цифрового фильтра содержимое ,буферного регистра 8 и накапливающего регистра 5 выражается формулой

20

m

г т-о

I tw -п.) J .

Формула изобретения

I

Нерекурсивный цифровой фильтр,

содержащий аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом фильтра, регистр сдвига, блок постоянной памяти для хранения весовых коэффициентов, сумматор, выход которого подключен к входу накапливающего регистра, блок синхронизации, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения динамического диапазона при одновременном упрощении конструкции, в него введены блок постоянйой памяти для хранения антилогарифмов,, буферньй регистр, коммутатор и элемент ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, причем выход аналого-цифрового преобразователя подключен к первому входу регистра сдвига, выход которого соединен с вторым входом регистра сдвига и с первым входом коммутатора, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами блока постоянной памяти дпя хранения весовых коэффициентов, буферного регистра и накапливающего регистра, а оба выхода коммутатора соединены с входами сумматора, выход которого подключен к входу блока постоянной памяти для хранения антилогарифмов, выход которого соединен с первым ,

входом буферного регистра, второй вход которого подключен к выходу элемента, ИСЮЛОЧАЩЕЕ ИЛИ, первьй вход которого связан со знаковым выходом регистра сдвига, а второй вход подключен к знаковому выходу блока постоянной памяти для хранения весовых коэффициентов, управляющие входы аналого-цифрового преобразователя , блока постоянной па2233464

мяти для хранения весовых коэффициент тов, регистра сдвига, буферного и накапливающего регистров подключены к соответствующим управляющим выхо- 5 дам блока синхронизации, причем абсолютные величины весовых коэффициентов записаны в виде логарифмов с сохранением знака, а аналого- цифровой преобразователь выполнен логарифмическим.

Изобретение может использоваться в различных ргщиотехнических устройствах для цифровой обработки сигналов. Повышается быстродействие и расширяется динамический диапазон при одновременном упрощении коист- РУК191И. Входной сигнал через аналого-цифровой преобразователь 1, регистр сдвиги 2 (PC) и коммутат(ч 9 поступает на сумматор 4. Через коммутатор 9 на сумматор 4 поступают также весовые коэффициенты в виде логарифмов с сохранением знака с блока постоянной памяти хранения весовых коэффициентов (БППК) 3, По синхроимпульсу с блока 6 синхронизации коммутатор 9 подключает к сумматору 4 выходца буферного регистра 8 и накапливающего регистра 5. По следующему синхроимпульсу код с сумматора 4 поступает в блок постоянной памяти для хранения антилогарифмов (ЫША) 7 на накапливающий регистр 5, а также происходит круговой сдвиг PC 2 и выборка следующего значення с БППК 3. БППК 7 осуществляет потенцированне полученного результата, который поступает на буферный регистр 8. Коды знаков, записанные в PC 2 и БППК 3, поступают со знаковых выходов на элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10. Код совпадения знаков (о) или несовпадения знаков (-1) поступает на буферный регистр 8. БЛОК 6 синхронизации обеспечивает синхронную работу бло,КОВ. 1 Ш1. 4aik С