Усредняющий фильтр Советский патент 1987 года по МПК H03H7/30 

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

Цель изобретения - расширение динамического диапазона.

На чертеже приведена структурная электрическая схема усредняющего фильтра.

Усредняющий фильтр содержит М усредняютцих звеньев 1 , мультиплексор

2и блок 3 формирования тактовых импульсов. Усредняющие звенья 1 состоят ,из линии 4 задержки и сумматора 5.

Усредняющий фильтр работает следующим образом.

Входной сигнал 1 поступает на сигнальный вход первого усредняющего звена 1.1, где происходит усреднение сигнала в течение времени, определенного временем задержки появления первого стробирующего сигнала с первого выхода 1 блока 3 формирований тактовых импульсов, Входной сигнал каждого последующего i-ro (где 1 1,2,...,М) усредняющего звена 1 снимается с выхода предыдущего (1- 1)-о усредняющего звена 1 и усредняется в течение времени задержки появления стробирующего сигнала с i-ro выхода блока 3 формирования тактовых импульсов. На входы мультиплексора 2 поступает усредненный дискретизиро- ванный сигнал с разной глубиной усреднения. На выход усредняющего фильтра поступает сигнал степенью усреднения, зависящей от сигнала на входе управления мультиплексора 2 и алгоритма усреднения, задаваемого блоком

3формирования тактовых импульсов. При этом в процессе усреднения выбор глубины усреднения осуществляется с высокой скоростью.

Усредняющий фильтр имеет алгоритм текущего усреднения значений x(t) измеряемой величины вида

io+T

y() - x(t)dt,

(1)

где y(t +Т) - выходной сигнал уср.ед- на 2° 4 такта, равен

няющего .фильтра; - входной сигнал усредня- 55

ющего фильтра, имеющий х интервал Т единственным параметром усреднения .

и

В условии дискретизации цифровой эквивалент алгоритма имеет вид,

У,,(п)- z:x(n-m)y(n-l)(n)Л

(2)

-х(п+К),

где Уц(п) - выход фильтра; X (п) - вход фильтра;

К - глубина усреднения, где глубина усреднения Т К ,( - тактовый интервал) характеризуется порядком К разностного уравнения фильтра ( 2).

При вьшолнении блока 3 формирования тактовых импульсов в виде двоичного пересчетного устройства, например счетчика импульсов, и цифро-вом

входном сигнале усредняющий фильтр будет работать следующим образом.

Если дискретные отсчеты входного сигнала обозначить х,, х ,..., на тактах i 1,2,..., то первое усредняющее звено 1.1 задержит сигнал, на один такт, поэтому выходные сигналы сумматора 5 этого усредняющего звена 1 будут равны

4

X

X

1-1

+ Х;

Деление этого сигнала осуществляется сдвинутым соединением на один двоичный разряд выхода данного усредняющего звена 1.1 со входом последущего 1.2. В итоге имеем среднее значение двух соседних отсчетов входного сигнала (глубина усреднения 1 такт). Второе усредняющее звено 1.2 задерживает сигнал за два такта, поэтому сигнал на его выходе равен

ч

X J

5

1 , 1/0 - о

т - +х;) Т,--. + X

.5,-.,

2

О ч

+ х; ),

1-г

Тем самым получим усредненный на А такта сигнал на вьпсоде сумматора 5 Q второго усредняющего звена 1.2,

Выходной сигнал третьего усредняющего звена 1.3, имеющего задержку

на 2° 4 такта, равен

1 /1

- 2 1-4

)(.-,

х..)

х

и соответствует усредненному на 2 В тактов входному сигналу.

В общем случае j-e звено 1 имеет задержку на 2 тактов и выходной сигнал этого звена равен

что соответствует усредненному на

)}

тактов входному сигналу.

Формула изобретения

Усредняющий фильтр, содержащий М последовательно соединенных усредняющих звеньев, каждое из которых состоит из линии задержки и сумматора, вход лийии задержки и выход сумматора лвляются входом и выходом

усредняющего звена, а вход первого усредняющего звена - входом усредняющего фильтра, отличаюдий- с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона, введены мультиплексор, входы которого подключены к выходам соответствующих усредняющих звеньев и блок формирования тактовых импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами управления усредняющих звеньев, первый и второй входы сумматоров каждого усредняющего звена подключены к входу и выходу линии задержки соответственно, вход стробирования сумматора является входом управления усредняющего звена, а выход мультиплексора - выходом усредняющего фильтра .

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - расширение динамич. диапазона. Фильтр содержит М усредняющих звеньев 1, состоящих из линии 4 задержки и сумматора. Вновь введены мультиплексор 2 и блок 3 формирования тактовых импульсов. 1 ил. Bjfod (Л Выход ю 00 00 вход упрамения