Рекурсивный цифровой фильтр Советский патент 1988 года по МПК H03H17/04 

Фаг.

Изобретение относится к цифровой обработке сигналов и.может быть использовано в системах цифровой фильтрации, в автоматизированных комплек- Сах обработки информации и в системах распознавания образов.

Цель изобретения - повышение отношения сигнал/шум на в ыходе рекурсивного цифрового фильтра,

На фиг.1 приведена структурная схема рекурсивного цифрового.фильтра; на фиг.2 - его импульсная характеристика.

Рекурсивный цифровой фильтр содержит сумматор 1, регистр 2 сдвига, умножитель 3, первую 4, вторую 5, третью 6, четвертую 7 и пятую 8 группы элементов И, группу 9 элементов ИЛИ, дополнительную группу tO элементов ИЖ, элемент ИЛИ 11, инвертор 12, счетчик 13, дешифратор 14, первый 15 и второй 16 регистры и дополнительный инвертор 17.

Рекурсивный цифровой фильтр рабо- тает следующим образом.

На вход рекурсивного цифрового фильтра поступает отсчет сигнала Ц(п Тд) в виде М-разрядного двоичного кода. Этот отсчет суммируется в сумматоре 1 с выходным сигналом сумматора 1, задержанным на период дискретизации Тд и прошедшим через цепь положительной обратной связи,с коэффициентом передачи , который зависит от состояния счетчика 13. В результате суммирования на выходе сумматора 1 формируется сигнал

UavixCn Тд) ивх(п Тд) +

+ рив,Л(п-О ТдЗ,

где п - номер отсчета.

Сигнал с выхода сумматора 1 одно- временно поступает на первые входы элементов И третьей группы 6. и вход регистра 2 сдвига. Задержанный сигна с выхода регистра 2 сдвига подается на умножитель 3 и на первые входы элементов ИЛИ второй группы 5. В умножителе 3 осуществляется умножение задержанного сигнала на коэффициент А или В, которые записаны в первом 15 и втором 16 регистрах соответственно. Сигналы с выходов первого 15 и второго 16 регистров подаются на умножитель 3 через дополнительную группу элементов 10 и четвертую 7 и

0

5 0

5

30

0

,

5

пятую 8 группы элементов И, которые управляются сигналами с выхода дешифратора 14, дешифрирующего текущее состояние из N возможных состояний счетчика 13.

На вторые входы сумматора 1 через группу 9 элементов ШН поступает сигнал, прошедший через первую 4 или вторую 5 группы элементов И, которые через элемент ИЛИ 11 и инвертор 12 управляются сигналами с выходов дешифратора 14 по соответствующему алгоритму.

Алгоритм состоит в следующем. Счетчик 13 имеет N состояний, нулевое и первое из которых выделяются дешифратором 14. После записи в счетчике 13 числа О дешифратор 14 с помощью элемента ИЛИ 11, первой группы 4 элементов И и группы 9 элементов ИЛИ подключает к вторым входам сумматора 1 выходы умножителя 3, на вторые входы которого через четвертую группу 7 элементов И и дополнительную группу 1 О элементов ИЛИ поступает с выхода первого регистра 15 код коэффициента А. При этом на выходе умножителя 3 образуется произведение задержанного отсчета входного сигнала на коэффициент А. После записи в счетчике 13 числа 1 элемент ИЛИ 11, первая группа 4 элементов И и группа

9элементов ИЛИ работают аналогично, а на вторые входы умножителя 3 пос- тупает через дополнительную группу

10элементов ИЛИ и пятую группу 8 элементов И с выхода второго регистра 16 код коэффициента Б, При этом

на выходе умножителя 3 образуется произведение задержанного отсчета входного сигнала на коэффициент В. Во все остальные моменты времени на вторые входы сумматора 1 через вторую группу 5 элементов И и группу 9 элементов ИЛИ поступает задержанньй отсчет входного сигнала с выхода регистра 2 сдвига, т,е, задержанньй отсчет умножается на коэффицие,нт, равный 1,

Сигнал с выхода рекурсивного цифрового -фильтра снижается постоянно, за исключением такта умножения на коэффициент В. В этом такте сигнал с второго выхода дешифратора 14 инвертируется в дополнительном инверторе 17 и запирает третью группу 6 элементов И, запрещая прохождение

выходного сигнала сумматора.1 на выход рекурсивного цифрового фильтра.

.

Формула изобретения

Рекурсивный цифровой фильтр, содержащий последовательно соединенные сумматор, первая группа входов которого является входом рекурсивного цифрового фильтра,регистр сдвига, умножитель, первую группу элементов И и группу элементов ИЛИ, выходы которых соединены с второй группой входов сумматора, вторую группу элементов И, выходы которых соединены с .вторыми входами элементов ИЛИ группы третью группу элементов И, первые входы которых подключены к выходам сумматора, а выходы являются выходом рекурсивного цифрового фильтра,-ин- вертор и последовательно соединенные счетчик, вход которого.является тактовым входом рекурсивного цифрового фильтра, и депшфратор, о т л и ч а- ю щ и и с я тем,.что, с целью повы- шения отношения сигнал/шум на выходе рекурсивного цифрового фильтра, введены первый и второй регистры, четвертый и пятый группы элементов И, дополнительная группа элементов ИЛИ, дополнительный инвертор и элемент ИЛИ, причем выходы первого регистра соединены через четвертую группу элементов И с первыми входами элементов ИЛИ дополнительной группы, выходы второго регистра соединены через пятую группу элементов И с вторыми входами элементов ИЛИ дополнительной группы, выходы которых подключены к вторым входам умножителя, второй вход элементов И четвертой группы соединен с первым входом элемента ИЛИ и первым выходом дешифратора, второй вход элементов И пятой группы соединен с вторым входом элемента ИЛИ, вторым выходом дешифратора и входом дополнительного инвертора, выход которого соединен с.вторым элементом И третьей группы, а выход элемента ИЛИ соединен с вторыми входами элементов И- первой группы и через инвертор - с втор ыми входами элементов И второй группы.

Изобретение относится к цифровой обработке сиглалов и м.б. использовано в системах цифровой фильтрации, в автоматизированных комплексах обработки информации и в системах распознавания образов. Цель изобретения - повышение отношения С/Ш на выходе рекурсивного цифрового фильтра (РЦФ). РЦФ содержит сумматор 1, регистр 2 сдвига, умножитель 3, три группы элементов И 4, 5, 6, группу элементов ИЛИ 9, инвертор 12, счетчик 13, дешифратор 14. В устр-во введены две группы элементов И 7 и 8, элемент ИЛИ 11, два регистра 15, 16, дополнительная группа элементов ИЛИ 10 и инвертор 17. Сигнал с вьпсода РЦФ снижается постоянно, за исключением такта умножения на коэффициент В. В этом также сигнал с второго выхода дешифратора 14 инвертируется в инверторе 17 и запирает группу элементов И 7, запрещая прохождение выходного сигнала сумматора 1 на выход РЦФ. 2 ил. СО

5 k J

о

2НТд Зт

Шд Фиг. 2

5Ш BNTd INTd пТд