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

1

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 прореживающего фильтра.

Цифровой прореживающий фильтр содержит N элементов 1 задержки, N компрессоров 2 частоты дискретизации, блок 3 дискретного преобразования Фурье (ДПФ), N перемножителей 4 и сумматор 5.

Цифровой прореживающий фильтр работает следующим образом.

Отсчеты входного сигнала фильтра X(z), частоту дискретизации которого требуется понизить в М раз, поступают на входы N элементов 1 задержки, в которых осуществляется задержка сигнала на п периодов частоты дискретизации входного сигнала (п - номер входа блока 3 дискретного преобразования Фурье).

Выходные сигналы элементов 1 задержки .

Xn(z) :- Z X(z), n 0; N-l ,

(1).

поступают на входы N компрессоров 2, в которых осуществляются прореживание сигналов с коэффициентом М, т.е. оставляется каждый М отсчет, а М-1 отсчетов между ними отбрасываются.

Выходные сигналы N компрессоров 2 XnCz), имеющие низкую частоту дискретизации выходного сигнала, поступа- ют на входы блока 3 дискре тного преобразования Фурье, который осуществляет операцию

Ее

«,П

Xn(), N-1 (2)

где Y,(z ) - сигнал на k-ом выходе блока 3;

-SДЛЯ фильтров вида I,

9 1

(k+-r) - для фильтров ви N Z

(3)

да 2.

- Выходные сигналы блока 3 ДПФ поступают на вторые входы W перемножителей 4, на первые входы которых поступают частотные выборки H(k)/N,

где , N-1, Эти частотные выборки определяются из требуемой частотной характеристики фильтра Н(сО ) следующим образом

H(k)H( ц )/« со. ,N-, (4)

где - нормализованная частота;

СОц - значения нормализованной частоты, в которых вычисляются частотные выборки, задаются выражением (3).

Из импульсной характеристики фильтра частотные выборки определяются следзтощим образом.

H(k)-Z:h(n) , N-1, (5)

ПгО

где h(n) импульсная характеристика фильтра;

W - определяются выражением (3).

С выходов перемножителей 4 сигналы -jf- Y (z) поступают на входы сумматора 5, выходной сигнал которого

Y(2) ) (6)

k O

N

является выходным сигналом цифрового прореживающего фильтра.

Таким образом предлагаемый цифровой прореживающий фильтр осуществляет операцию

fi

N-t Ljfa н-1 .

(.«), (7;

1с 0

где сигналы Xn(z) получены из сигна- 0 лов Xn(z ) (z) прореживанием с коэффициентом М.

Для случая линейной фазовой характеристики фильтра выражение (7) можно упростить.

Для фильтров вида I, N - четное.

N ,

I NM

)«(-г «

где

и.

1н(о)1 , „. °

,, , .х |H(k)l , N

i l-I } 1 2

5$

Для фильтров вида 1, N - нечетное.

|.(Ь (9:

где

IH(O)|

N

k 0;

U

(К)

„. ,.iiH(k) ,, N-1. 2(-l) ----, k-1, ---,

Для фильтров вида 2, N - четное.

N/ 1

( -fo l.)(,

где

тт - f n l3i) ft U(K) - N

Для фильтров вида 2, N

ное.

r

Х 0

Y(2-M:uWz:9inf(x.l(..)yn(2i, .

v-n rt-ft I n 1 (n)

где

2f-n k-n ) -T;-5 K.-U, ,

H()

, N-i

k : -2 -

В выражениях (8)-(П) |н(к)| обозначает модуль частотных выборок.

Основываясь на выражениях (8) - (11) в каждом конкретном случае, фильтр можно упростить. А именно в перемножителях 4 должно осуществлятьСоставитель А.Осипович Редактор И.Сегляник Техред л.Олейник Корректор М.Демчик :

Заказ 1963/57 Тираж 816Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

249814

ся умножение на действительные значения U(k), а блок 3 дискретного преобразования Фурье должен осуществлять функцию, соответствующую вто- 5 рой сумме в выражениях (8) -(11).

Формула изобретения

Цифровой прореживающий фильтр, соtO держащий N элементов задержки, сумматор, выход которого является выходом цифрового прореживающего фильтра, и N перемножителейj выходы которых подключены к входам сумматора,

5 а первые входы являются входами умножения на частотные выборки отличающий ся тем, что, с целью повьшения точности и быстродействия, в него введены блок дискретного пре-

20 образования Фурье, N выходов которого соединены с вторыми входами N перемножителей соответственно, между выходом каждого элемента задержки и соответствующими входами блока дис25 кретного преобразования Фурбе включен компрессор частоты дискретизации, а входы элементов задержки объединены и являются входом цифрового прореживающего фильтра.

Изобретение относится к радиотехнике и мо)тет использоваться в системах цифровой обработки информации. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия. Входной . сигнал, частоту дискретизации которого требуется понизить в М раз, поступает на N элементов 1 задержки. Задержанные на п периодов частоты дискретизации входные сигналы поступают через соответствую1цие компрессоры частоты дискретизации (КЧД) 2 на блок 3 дискретного преобразования Фурье. В КЧД 2 оставляется каждый М-й отсчет, а М-1 отсчетов между ними отбрасываются. С блока 3 сигналы поступают на N перемножителей 4, на другие входы которых поступают частотные выборки. С перемножителей 4 сигналы поступают на сумматор 5, на выходе которого формируется выходной сигнал прореживающего фильтра. 1 ил. (/)