Рекурсивный фильтр дискретных сигналов Советский патент 1986 года по МПК H03H17/04 

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

Цель изобретения - повышение надежности.

-На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема рекурсивного фильтра дискретных сигналов; на фиг, 2 сигнальный граф.

Рекурсивный фильтр дискретных сигналов содержит первую и вторую линию 1 и 2 задержки, первый 3, вто- рой 4, третий 5, четвертый 6 и пятый

7сумматоры, первый 8, второй 9 и третий 10 умножители.

Рекурсивный фильтр дискретных сигналов работает следующим образом.

На низких частотах, где оба следующих друг за другом с интервалом дискретизации, отсчета входного сигнала мало отличаются друг от друга, ра- боту устройства можно пояснить следующим образом.

Сигнал, прошедший первый умножитель 8, поступает на инвертирующий вход третьего сумматора 5 и на первый инвертирующий вход первого сумматора 3, Низкочастотный сигнал, который, пройдя первую 1 и вторую 2 линии задержки, а также второй сумматор 4, и поступив на неинвертирующий вход третьего сумматора 5, будет мало отличаться по величине от противофазного сигнала, поступающего на инвер- тирунщий вход третьего сумматора 5,

8результате суммирования двух этих противофазных сигналов на выходе третьего сумматора 5 получается сигнал, близкий по величине к нулю. Таким образом, для низких частот рекурсивный фильтр дискретных сигналов будет обеспечивать ослабление сигнала,

I

На высокой частоте, равной.половине частоты дискретизации непрерывного входного сигнала, два следующие друг за другом с интервалом дискретизации отсчета входного сигнала будут равны по величине и противофазны. Благодаря наличию з-адержки сигнала на два интервала дискретизации выходной сигнал, получаемый за счет вычитания сигналов до и после линий задержки, будет по своему уровню близок к нулю, На произвольной частоте, лежащей внутри интервала от нуля до половины частоты дискретизации, полной компенсации противофазных сигналов на входе третьего сумматора 5 не будет. На некоторой частоте, являющейся частотой резонанса фильтра, суммирование отсчетов сигнал:а будет происходить в одной фазе,

Резонансная частота и полоса пропускания рекурсивного фильтра дискретных сигналов определяются действием цепей обратной связи, действующей че- рез второй умножитель 9, третий умно-

житель 10 и четвертый сумматор 6, При этом коэффициент передачи на резонансной частоте регулируется коэффициентом первого умножителя 8,

Исходя из графа фильтра (фиг, 2),

его передаточная функция равна

И К

-(i4-flc)(z -о

20

1- /JZ + Z -

If я

(if)(i-z- )

-p(.. ,i)+(5c)Z

Ч

(1)

2S

30

где of , } и К - соответственно коэффициенты второго, третьего и первого умножителей 9, 10 и 8,

Трансформируем передаточную функцию (О в аналоговую плоскость, для чего используем следующее преобразование:

Z

I «- jtg

/ соТ

(-т;

35

1 д 1 -

где Т - период квантования сигнала

по времени,

40 Из модуля полученной передаточной функции находим частоту резонанса

45

03,, - arccos р

(2)

и полосу пропускания

50

AM iarctgf

(3)

амплитудно-частотной характеристики рекурсивного фильтра дискретных сигналов ,

55 Из выражений (2) и (З) видно, что посредством изменения значений коэ фициентов и et возможна взаимно не- зависимая регулировка соответственно

частоты резонанса и полосы пропускания фильтра.

При аппаратурной реализации предлагаемого рекурсивного фильтра дискретных сигналов требуется на четыре операционных усилителя меньше, чем для прототипа, что объясняется более простым построением сумматоров (два входа). Благодаря этому повышается надежность.

Формула изобретения

Рекурсивный фильтр дискретных сигналов, соедржащий последовательно соединенные первый умножитель, вход которого является входом рекурсивно- го фильтра дискретных сигналов, первый сумматор, первую линию задержки, второй сумматор, вторую линию задержки, третий сумматор и второй умножитель, четвертый сумматор, первый вход которого подключен к выходу второго умножителя и к второму входу первого

1241420

сумматора, третий умножитель, причем второй вход третьего сумматора подключен к выходу первого умножителя, первые и вторые входы первого и вто- i рого сумматоров и второй вход третьего сумматора являются инвертирующими входами, а первые входы третьего и четвертого сумматоров являются неинвертирующими входами,

о т л и ч а -

10 ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности в него введен пятьй сумматор, первый и второй входы кото рого подключены к входу и выходу второго з ножителя соответственно, бход

15 и выход третьего умножителя соединены с выходом четвертого сумматора и с BTOpbiM входом второго сумматора соответственно, второй вход четвертого сумматора подключен к выходу третьего

20 сумматора, выход пятого сумматора является выходом рекурсивного фильтра дискретных сигналов, причем первый и второй входы пятого сумматора и второй вход четвертого сумматора являют-

25 ся инвертирующими.

Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано в системах обработки информации. Цель изоб ретения - повьппение надежности..Устр- во содержит две линии задержки 1 и 2, пять сумматоров (С).3, 4,5, 6 и 7 и три умножителя 8, 9 и 10. На НЧ два следующих друг за другом с ин- тервалом дискретизации отсчета входного сигнала мало отличаются друг от друга, и на выходе устр-ва обеспечивается ослабление сигнала. На ВЧ, равной половине частоты дискретизации неьрерьгоного входного сигнала два следующих друг за другом с ин- тервалоц дискретизации отсчета входного сигнала будут равны по величине и противофазны, и уровень выходного сигнала устр-ва будет к нулю. На произвольной частоте, лежащей внутри интервала от нуля до половины частоты дискретизации, полной компенсации противофазных сигналов на входе С 5 не будет. На некоторой частоте, являющейся частотой резонанса фильтра, суммирование отсчетов сигнала будет происходить в одной фазе. Цель достигается введением С 7. 2 ил. с S (Л Вход Выход

Вход

-/

%77ч

: о о

Выход

фиг, 2

Составитель А. Осипович Редактор А. Долинич Техред Н.Бонкало Корректор И. Муска

3611/53

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