Цифровой нерекурсивный фильтр Советский патент 1987 года по МПК H03H17/06 

К,-1 Т

с

о

10

20

Изобретение относится к раднотех- где N нике, может быть использовано дляК

фи.пьтрации СИГ1ШЛОВ, выраженных цифровым кодом, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1197063.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем одновременной реализации передаточных функций полосового и режекторного гребенчатых фильтров.

На фиг.1 представлена злектричес- кая структурная схема цифрового нерекурсивного фильтра; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Цифровой нерекурсивный фильтр содержит блок 1 памяти весовых коэффициентов, первый - девятый регистры 2-10, первый и второй блоки 11 и 12 входных отсчетов, первый и второй сумматоры 13 и 14, сумматор-вычита- тель 15, накапливающий сумматор 16, умножитель 17, первый цифроаналого- вый преобразователь (ЦАП) 18,первый- третий коммутаторы 19 - 21, блок 22 сравнения, первый - третий элементы И 23 - 25, первый и второй элементы ИЛИ 26 и 27, десятый - двенадцатый регистры 28 - 30, четвертый и пятый коммутаторы 31 и 32, второй цифроана- логовый преобразователь (ЦАП) 33.

Цифровой нерекурсивный фильтр ра- ботает следующим образом.

Цифровой нерекурсивный фильтр реализует функцию фильтрации, вычисляя свертку входных отсчетов X с весовыми коэффициентами Ь„ для полосового гребенчатого нерекурсивного фильтра по 40 формуле .

Коэ

соотве функци мяти в отсчет

через ющие и второй него и происх и втор ных от ственн регист 25 ходит ента h

коэффи

(YI). коэффи коммут входнь вертый и пост 16 (Yl 35 ется (

В м коэффи

30

текуще

из вто

11пам адресу храним счет X

hJX, + Ь,Х,,

-(V+1)

XH(M,.+

порядок гребенчатого фильтра; коэффициент передачи цифрового г ребенчатого фильтра;

К,-1 Т

линейная задержка, осуществляемая фильтром при нечетном значении N (Y13,Y14,115, Y16,Y17,Y18,Y19,Y6).j j Коэффициенты h „, О , rv ,

соответствующие полупериоду весовой функции, и К, хранятся в блоке 1 памяти весовых коэффициентов. Текущий отсчет входного сигнала X ;,

2

через первый коммутатор 19 (управляющие импульсы Y9, Y10) проходит на второй регистр 3 и записывается в него импульсом Y14. Одновременно происходит считывание (Y6) с первого и второго блоков 11 и 12 памяти входных отсчетов X. и X. M,-I соответственно в третий и четвертый 4 и 5 регистры (Y4,Y7). Параллельно проис- ходит считывание весового коэффициента h м,-1 блока 1 памяти весовых

2.

коэффициентов в первый регистр 2

(YI). В умножителе 17 этот весовой коэффициент, проходящий через пятый коммутатор 32 (Y26) ,и результат суммы входньк отсчетов,проходящий через четвертый коммутатор 31 (Y23),умножаются и поступают в накапливающий сумматор 16 (Yll), который перед этим обнуля- ется (Y12).

В момент умножения на весовой коэффициент w-i происходит запись

текущего входного отсчета X , w-i

f , I

1 - из второго регистра J в первый блок

11памяти входных отсчетов (Y5) по адресу, по которому был считан X/, а хранимый в третьем регистре 4 отсчет X, записывается во второй блок

12памяти по адресу отсчета X, ,.i ,

где N, ( ,)+ 1

порядок базового фильтра; коэффициент, определяющий число периодически повторяющихся лепестков гребенчатого фильтра в рабочем диапазоне частот.

Для того, чтобы получить реакцию режекторного фильтра, необходимо осуществить задержку входного отсчета. Реакцию режекторного гребенчатого нерекурсивного фильтра можно определить как

Z, Y - КХ. Vl , 1

который не потребуется для вычисления последующих результатов. Цосле записи в накапливающий сумматор 16 первого результата умножения отсчет X. из третьего регистра 4 через первый коммутатор 19 поступает во второй регистр 3, и четвертый регистр 5 обнуляется (YS), Результат умножения

поступает в накапливающий сумматор 16.

Из блоков 11 и 12 поступает следующая пара входных отсчетов, их сумма умножается на соответствующий весевой Коэффициент и результат с умножителя 17 поступает в накапливающий сумматор 16, Далее операции повторяются до полного вычисления выходного отсчета полосового гребенчатого фильтра, который записывается в одиннадцатый регистр 29 (Y21). Для получения реакции режекторного полосового фильтра (Y2,Y3) из блока 1 памяти весовых коэффициентов считывается коэффициент передачи цифрового гребенчатого нерекурсивного фильтра (Y25) в десятый регистр 28 (Y24) и через пятый коммутатор 32 (Y26) про- ходит на умножитель 17. Одновременно отсчет с третьего регистра проходит через четвертый коммутатор 31 (Y23) и поступает на умножитель 17. Результат данного умножения вычитается в накапливающем сумматоре 16 (Y20) из полученного выходного отсчета реакци полосового гребенчатого фильтра (Y22), Выход двенадцатого регистра 30 является цифровым выходом режек- торного нерекурсивного фильтра.

Наиболее целесообразно использовать для данной структуры в качестве базового цифрового фильтра полуполосный фильтр, частотная характеристика которого имеет свойство антисимметрии относительно точки /2. Поэтому справедливо следующее соотношение:

H(eJ ) 1 - )

и частотная характеристика

E( ) К- H(ei ),

которая определяет гребенчатый ре- жекторный нерекурсивный цифровой фильтр. Таким образом, АЧХ гребенчатого режекторного нерекурсивного цифрового фильтра, построенного на основе полуполосного, будет иметь в своем составе лепестки с параметрами

Q2025

зо

35

.„ частотной избирательности полосового, но сдвинутыми по оси частот на величину J7/V.

Формула изобретения

Цифровой нерекурсивный фильтр по авт.св. № 1197063, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем одновременной реализации передаточной функции полосового и режекторного гребенчатьт фильтров, дополнительно введены четвертый коммутатор, включенный между выходом первого сумматора и первым входом умножителя, последовательно соединенные десятый регистр, вход которого соединен с выходом первого блока памяти весовых коэффициентов, и пятый коммутатор, одиннадцатый регистр и последовательно соединенные двенадцатый регистр, вход которого соединен с выходом накапливающего сумматора, а выход является цифровым выходом режекторного гребенчатого фильтра, и второй цифроаналоговый преобразоваг- тель, выход которого является аналоговым выходом режекторного гребенчатого фильтра, при этом выход первого регистра соединен с вторым входом умножителя через второй вход пятого коммутатора, выход третьего регистра соединен с вторым входом четвертого коммутатора, выход накапливающего сумматора соединен с входом первого цифроаналогового преобразователя через одиннадцатый регистр, а управляющие входы десятого, одиннадцатого и двенадцатого регистров и четвертого и пятого коммутаторов являются соответственно первым, вторым,третьим, четвертым и пятым дополнительными управляющими входами цифрового нерекурсивного фильтра.

Составитель Э.Борисов техред и.попович Корректор О.Кравцова

5297/56

Тираж,900Подписное

ВНИИ1Ш Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проёктная Г

....JL

JЛL

ГГ

J.1

JI

JI

IL

I- r

I-I m

.„л:

Изобретение относится к радиотехнике. По отношению к авт.св. , № 1197063 достигается цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем одновременной реализации передаточных ф-ций полосового и режекторного гребенчатых фильтров. Цифровой нерекурсивный фильтр содержит блок памяти 1 весовых коэффициентов, регистры 2 - 10, 28,29 и 30, блоки входных отсчетов 11 и 12, сумматоры 13 и 14, сумматор-вычитатель 15, накапливающий сумматор 16, умножитель 17, ЦАП 18 и 33, коммутаторы 19, 20, 21, 31 и 32, блок сравнения 22, эл-ты И 23, 24 и 25 и эл-ты НИИ 26 и 27. Введение в цифровой нерекурсивный фильтр регистров 28, 29 и 30, коммутаторов 31 и 32 и ЦАП 33 позволило в устр-ве одновременно реализовать передаточные ф-ции полосового и ре- жекторного гребенчатых фильтров. 2 ил. с S (Л т СО ел О оо ю о: Аналоа II 1} uippa У{ Ци(рраАншюг i N)