Многочастотный цифровой фильтр Советский патент 1989 года по МПК H03H17/04 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах передачи и обработки дискретной информации, в электросвязи, гидролокации и т.д. для цифровой фильтрации сигналов в N частотных диапазонах.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения фильтрации сигналов, частоты которых кратны частоте дискретизации.

На фиг.1 приведена структурная схема многочастотного цифрового фильтра; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы многочастотного цифрового фильтра на фиг. 4-8 - блок памяти отсчетов, определитель номера канала, определитель времени задержки, первого коммутатора и блок буферной памяти

соответственно; на фиг.9 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы блока буферной памяти; на фиг.10 - блок синхронизации.

Многочастотный цифровой фильтр содержит фильтр 1 низких частот, бло 2 синхронизации, выходы с первого по десятый - 2.1-2.10 блока 2 синхронизации, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, блок 4 памяти отсчетов первый коммутатор 5, определитель 6 номера канала, определитель 7 времени задержки, умножитель 8, блок 9 памяти коэффициентов, сумматор 10, второй коммутатор 11 и блок 12 буферной памяти.

Блок 4 памяти отсчетов содержит блок 13 совпадения, регистр 14 сдвига отсчетов, выходы 14.1-14.(M+S) регистра 14 сдвига отсчетов, ервый коммутатор 15, выходы 15.1-15.N первого коммутатора 15, регистры 16.1- 16.N сдвига, второй коммутатор 17.

Определитель 6 номера канала содержит D-триггеры 18, одновибраторы 19, инверторы 20, элементы И 21,элементы задержки 22, элементы ИЛИ 23.

Определитель 7 времени задержки содержит одновибраторы 24,D-триггеры 25, элементы 26 задержки, учетчики 27, блок 28 совпадения и блок 29 элементов ИЛИ.

Первый коммутатор 5 содержит первый, второй и третий мультиплексоры 30-32.

ёлок 12 буферной памяти содержит N элементов 33 буферной памяти,каж0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

дый из которых содержит реверсивный счетчик 34, одновибратор 35, элементы 36 задержки, коммутатор 37 и регистр 38 сдвига.

Блок 2 синхронизации содержит тактовый генератор 39, делитель 40 частоты, счетчик 41, формирователь 42 частоты дискретизации, первый, второй и третий элементы 43-45 задержки, первый и второй RS-триггеры 46 и 47 и элементы ИЛИ 48.

Принцип работы многочастотного цифрового фильтра основан на том, что полоса пропускания и центральная частота цифрового фильтра изменяются с изменением тактовой частоты его работы (обычно равной частоте дискретизации входного сигнала), что обеспечивается с помощью прореживания потока отсчетов выходного сигнала АЦП 3. В этом случае для полосовой фильтрации на различных частотах может быть использован лишь один набор коэффициентов фильтра.

Снижению частоты дискретизации в отдельных частотных каналах должна предшествовать предварительная низкочастотная фильтрация для устранения искажений, связанных с эффектом наложения низкочастотной части спектра и левой боковой спектральной полосы при первой гармонике частоты дискретизации. Низкочастотная фильтрация осуществляется теми же средствами, что и полосовая, причем частоты среза фильтра низких частот (НЧ) для каждого канала различны и определяются соответствующими часто- тами дискретизации.

Многочастотный цифровой фильтр работает следующим образом.

Исследуемый сигнал подается на вход фильтра 1 низких частот, подавляющего высокочастотные составляющие, присутствие которых могло бы привести к искажениям из-за проявления эф- фекта наложения при дискретизации сигнала в АЦП. Частота среза выбирается несколько больше наивысшей частоты Ј„, подлежащей выделению ноло- совым фильтром. Частота дискретизации Т . сигнала з АЦП 3 выбирается таким образом, чтобы после прореживания потока для полосовой фильтрации на самой высокой частоте fN осталось бы достаточное число свободных временных позиций, на которых можно было бы вести обработку в друи л па зонах. Частота

свячена с паи высшей выделяемой частотой ft| следующим равенством:

гих частотных дискретизации Т7

2 n f N

(D

гд е n i: 2.

Если необходима полосовая фильтрация на частотах f, , . , . . f , периоды которых относятся как : Ра ... .

M V- -V (р

быть произвольными целыми числами) , то периоды дискретизации в каждом частотном канале могут быть определены следуютдими соотношениями:

ТАк

тЛ(м-0 р(ы-0 А (2)

ТА, Р,ТА

При таких периодах дискретизации и постоянных весовых коэффициентах частоты настройки полосовых фильтров находятся между собой в требуемом соотношении. Величина Рц, характери- зуюгдая степень прореживания выходного потока отсчетов АЦП 3 для обработки в самом высокочастотном канале (fM), должна быть достаточно велика для тоге чтобы при дачных Р, N и при цикле обработки отсчетов в одном канале, равном Т., после отведения части временных интервалов (периодов Т.) на обработку отсчетов в самом высокочастотном канале (f«) осталось бы достаточное количество свободных временных интервалов для обработки в других частотных каналах. Это позволяет использовать один умножитель 8 и сумматор 10 для обработки во всех частотных каналах,

Пусть, например, требуется произвести полосовую фильтрацию на двух частотах (), периоды которых относятся между собой как 2:3 (этот случай иллюстрируется временными диаграммами на фиг.2), и дискретизация входного сигнала в АЦП 3 производится взятием отсчетов в моменты t, tj,... в соответствии с тактовой частотой Ч д ц г, (фиг . 2а), подаваемой на А1Щ 3 с первого выхода 2.1 блока 2 синхронизации.

Для обеспечения требуемого соотношения между периодами фильтровы- ваемых частот необходимо обеспечить то же соотношение между периодами дискретизации сигнала в первом и втором частотных кан.шах. В соответствии с (2) можно попожитъ Р 2,Р(3 и таким образом использовать для полосовой фильтрации в первом частотном канале каждый третий отсчет, снимаемый в момент времени t t4, t7... (сигнал U, фиг.2п), а во втором канале - каждый второй отсчет в момент

времени t.

(сигнал U,

,, И - t- о . . l HIfJOJJ u 2

фиг.20), что обеспечило бы требуемое соотношение между периодами дискретизации тд,: Тд7 3:2. Из фиг.26,в видно, что отсчеты, снимаемые в мо5

0

0

5

0

5

0

5

менты t

должны обрабаты1 -

ватьсл одновременно в обоих частотных каналах. R связи с этим в многочастотном цифровом фильтре используется следующий алгоритм обработки отсчетов, а именно в случае появления на выходе АЦП 3 отсчета, который предполагается обрабатывать в нескольких частотных каналах (например, отсчет в момент Ц, фиг.26, в, должен быть обработан в обоих частотных каналах), устанавливается следующая очередность обработки отсчета. R первую очередь производится обработка в самом высокочастотном канале fM, на ближайшем свободном интервале длительностью Тд, че занятое под обработку в кандле , производится обработка того же отсчета в более низкочастотном канале fu, , аналогично на ближайшем свободном интервале, не занятом под обработку в каналах fN, Гц-i производится обработка того же отсчета в канале f ц.2 и т.д. Это схематически и зобра- жено на фиг.2г, где цифрами обозначен номер частотного канала, в котором на данном интервале производится обработка.

Другой пример распределения свободных временных интервалов для обработки в случае семи частотных каналов, в которых производится выделение частот с отношением периодов 2:3:4:5:6:7:8, иллюстрируется временными диаграммами, приведенными на фиг.За-з. На фиг. За показаны моменты появления отсчетов на выходе АЦП 3, а частота дискретизации в самом высокочастотном канале (сигнал IL) с целью обеспечения достаточного количества свободных времен ных интервалов для обработки в шести более низкочастотных каналах выбрана в 4 раза ниже частоты следования отсчетов ТГ

А

514

на выходе АЦП 3

(РТ в (2), равное 4). На фиг.З б-з показаны временные метки U, -U, , показывающие, что данный отсчет должен быть обработан: в седьмом канале (U7 фиг.36), в шестом (U6 фиг.Зв) и т.д.

Распределение свободных временных интервалов для обработки отсчетов в различных каналах схематически изображено на фиг.Зи, где цифрой обозначен номер канала, вертикальными стрелками указан отсчет, участвующий в обработке на данном интервале, а горизонтальные стрелки показывают задержку, имекяцую место при обработке отсчета в данном канале. На фиг.Зк показаны моменты окончания обработки соответствующих отсчетов в

одном из каналов (в первом - U . .., )

1 вы

При обеспечении достаточного количества свободных временных интервалов, аналогично рассмотренному распределению циклов обработки отсчетов в разных частотных каналах, может быть использовано в случае произвольного числа каналов, если периоды центральных частот полосовых фильтров равны целому числу периодов следования отсчетов на выходе АЦП 3.

Обработке каждого отсчета канальным полосовым фильтром должна предшествовать дополнительная обработка фильтром низких частот, необходимость которой связана с введенным прореживанием потока отсчетов для обработки канальными полосовымифильт

+ и,, а

(м Ок

(3)

0

U,

,tj)

ащш

J I-MH

где аок , .... а(мик - весовые коэффициенты нерекурсивного ФНЧ к-го канала, хранящиеся в блоке 9 памяти коэффициентов,

ам - порядок ЬНЧ. Однако, как показано на фиг.2.3, в предлагаемом устройстве тот же отсчет (Ј;) может быть использован для обработки в другом, например,

5 R-м канале, где также предварительно должен быть сформирован новый отсчет U(H4k(t;) в соответствии с (3), но с новым набором весовых коэффициентов aORa()R определя0 ющим ФНЧ R-ro канала, причем может

понадобиться формирование .u(t) .™ичн

не на интервале (t,, t,), а и на последующих интервалах, поскольку как показаио на фиг.З, введение оче5 редности обработки отсчетов в разных каналах приводит к тому, что обработка отсчета (tj) в произвольном R - м канале может производиться не на интервале (t, t, +, ), а с задерж0 кой на одном из последующих интервалов (t;4k, tj + }(4., ), где k 1,2, 3.... Очевидно, что для этого необходимо иметь возможность считывать на умножитель 8 из зоны блока 4 памяти, отведенной под хранение выход5

ных отсчетов АЦПЗ 11дцп, М отсчетов

U

АЦП

(ti-nn + )

Удцп (Ч не

только на интервале (tj, t ; ), но и на нескольких (S) последующих интер

Изобретение относится к вычислительной технике и м.б. использовано в системах передачи и обработки дискретной информации, в электросвязи, гидролокации и т.д. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения фильтрации сигналов, частоты которых кратны частоте дискретизации. Для достижения цели в фильтр введены определитель 6 номера канала, определитель 7 времени задержки и блок 12 буферной памяти. Принцип работы фильтра основан на том, что полоса пропускания и центральная частота цифрового фильтра изменяются с изменением тактовой частоты его работы (обычно равной частоте дискретизации входного сигнала), что обеспечивается с помощью прореживания потока отсчетов выходного сигнала АЦП 3. В этом случае для полосовой фильтрации на различных частотах м.б. использован лишь один набор коэф. фильтра. Положительный эффект достигается путем обеспечения возможности фильтрации одного и того же отсчета в нескольких частотных каналах за счет установления определенной очередности обработки в различных частотных каналах и поиска свободных временных интервалов для обработки отсчетов каждого канала. 10 ил.

рами, что эквивалентно снижению час- 40 валах, где S - максимальная задержтот дискретизации в каждом частотном канале. Значения частот среза ФНЧ различны для различных каналов, соответствуют значениям частот дискретизации, используемых при полосовой фильтрации в различных каналах и определяются наборами М весовых коэффициентов, считываемых из блока 9 памяти коэффициентов. Таким образом, для обработки появляющегося в момент времени t; выходного отсчета А1Щ 3 U. (t;) полосовым фильтром

р ЦП t

К-го канала необходимо предварительно сформировать новый отсчет U,H41 (t;) в соответствии с алгоритмом используемой в устройстве нерекурсивной фл-;ьтрации:

V, t) - ) аок +

5

ка, имеющая место при обработке отсчета в каком-либо канале, не превышающая обычно периода дискретизации в самом низкочастотном канале. Для обеспечения такой возможности в предлагаемом устройстве в зоне блока 4 памяти, отведенной под хранение выходных отсчетов АЦПЗ, запоминаются последние M+S отсчетов, причем груп- 0 пу М смежных отсчетов из (M+S) можно выбрать любым требуемым образом.

Рассмотрим более подробно работу отдельных блоков многочастотного цифрового фильтра.

Ограниченный по спектру в фильтре 1 входной сигнал подвергается дискретизации и преобразованию в цифровую форму в АЦПЗ, после чего отсчеты, следующие с частотой Т (UAUin ,фиг.2а),

5

подаются на вход блока 4 памяти отсчетов, в зону хранения выходных отсчетов АНПЗ, емкость которой составляет M+S отсчетов, где М - порядок нерекурсивных ФНЧ. Клок 4 памяти отсчетов может быть выполнен, например на базе регистров сдвига, как показано на фиг.6. Регистр 14 сдвига служит для запоминания M-t-S выходных отсчетов АЦПЗ, а каждый из N регистров 16 сдвига - для хранения 1 выходных отсчетов каждого канального ФНЧ (1 - порядок полосового фильтра).Выбор одного из регистров 16 сдвига,в который должен быть записан в соответствующий момент времени, когда открывается блок 13 совпадения, выходной сигнал сумматора 10, и из которого затем производится считывание выходных отсчетов ФНЧ, производится соответственно коммутаторами 15 и 17, которые управляются выходным сигналом определителя 6 номера канала. Этот же сигнал используется и для тактирования регистров 16 сдвига, поскольку импульс, разрешающий сдвиг (в соответствии со структурой выходного сигнала определителя 6 номера канала), поступает только на один из регистров 16 сдвига, соответствующий номеру канала, обрабатываемого на данном тактовом интервале. Сдвиг происходит только в этом регист ре, остальные находятся в режиме хранения информации. Возможна также реализация блока 4 памяти на базе оперативных запоминающих устройств (ОЗУ), что, однако, требует введения в блок 2 синхронизации относительно сложных формирователей адресов записей и считывания из ОЗУ.

Прежде чем начать обработку на текущем интервале (t;, t), необходимо определить номер канала К, в котором производится обработка, и в соответствии с этим установить какие М из M+S, хранящихся в блоке А памяти выходных отсчетов АЦПЗ, необходимо подать на ФНЧ К-го кана- ла, для чего, в свою очередь, по определенному номеру К канала необходимо определить время задержки обработки (расстояние вдоль временной оси между ближайшими, предшест- ВУЮРЯМ tj моментом дискретизации К-го канала и началом t; текущего интервала (t,1, t,) обработки).

Дляэтих целей в многочастстный цифровой фильтр введены определитель 6 номера канала и определи- 5 тель 7 времени задержки. На их входы с девятого и десятого выходов блока 2 синхронизации подаются частоты дискретизации различных каналов (аналогично Ux, U, (фиг.26,в) или

U ,...,U( (фиг.3б...э) с той разницей, что каждый полоххи тельный импульс затянут на величину периода Т. частоты дискретизации АЦП 3, соответствующие сигнаты иг, U, показаны

5 на фиг,,2д,е), В соответствии с описанным алгоритмом обработка К-го канала на интервале (t,j, t,-+1 ) производится лишь в том случае, если этот интервал не занят под обработку в

0 более высокочастотных каналах. Определитель 6 номера канала может быть построен, например, как показано на фиг.5. Часть схемы для (N-2)-ro канала, обведенная пунктиром, повторя5 ется и для более низкочастотных каналов,причем на инвертор 20 в (N-i)-M канале подается сигнал , ...

VF

4-1-М

сформированный на соответст

0

5

вующем элементе ИЛИ 23. Передним 0 Фронтом, например сигнала ин,

D-триггер 18 устанавливав.ся в единичное состояние, но эта единица поступит на выход лишь в том случае, если в данный момент ни один из выходных сигналов F, не равен единице, т.е. на ближайшем свободном временном интервале. Через элемент 22 задержки на Т. и одновиб- ратор 19 в конце текущего интервала 0 длительностью Тд на D-триггер 18

поступает сигнал, возвращающий его в нулевое состояние. Аналогичные процессы происходят и в других каналах. Для выходные сигналы Fa, F пока™ 5 заны на фиг.2ж,з. Таким образом, на выходе определителя 6 появляется номер канала, подлежащего обработке на данном интервале (t« , t ;tl ), в виде позиционного кода F ,...,F. (При больших N выходной сигнал определителя 6 перед подачей на управляющие входы блоков 4 и 9 памяти выгодно преобразовать из позиционного кода в двоичный).

Определитель 7 времени задержки формирует на своем выходе код, соот- ветствукшрй числу периодов дискретизации А1ЩЗ, расположенных между моментом t K дискретизации сигнала

для К-го канала и началом ближайшего свободного интервала, предназначенного для обработки отсчета в К-м канале. Выходной код определяет, та- ким образом, задержку обработки в К-м канале в виде некоторого числа периодов Т.. В соответствии со сказанным, определитель 7 времени задержки может быть выполнен, напри- мер, в виде набора схем, одна из которых (для одного канала) обведена пунктиром на фиг.8.

Передний фронт сигнала, например, U мм- установит D -триггер 25 в еди- ничное состояние, после чего счетчик 27 считает число периодов сигнала ий1Д|П (фиг.2а) до тех пор, пока пришедший с выхода определителя 6 номера канала сигнал FN, через одновиб- ратор 24 не возвратит D-триггер 25 в исходное состояние, остановив тем самым счетчик 27. Появившаяся на инверсном выходе П-триггера 25 единица с задержкой Тд сбросит счетчик 27, но в течение данного интервала Тд, пока сигнал сброса не поступил, двоичный код с выхода счетчика 27 через блок 28 совпадения и блок 29 элементов ИЛИ поступает на выход,

определяя величину задержки (число периодов Тд) между моментом дискретизации сигнала в (N-i)-M канале и ближайшим интервалом, на котором можно провести обработку в этом канале.

Выходной сигнал определителя 7 времени задержки подается на дополнительный управляющий вход первого коммутатора 5, определяя, какие именно М смежных отсчетов из M+S выход- ных отсчетов АЦПЗ, хранящихся в блоке 4 памяти (а именно, в регистре 14 сдвига (фиг.4), должны быть обработаны канальным ФНЧ в текущем интервале. На управляющий вход первого коммутатора 5 с второго выхода 2.2 блока 2 синхронизации поступают управляющие сигналы Uhl (фиг.2к) и U пч (фиг.2м), определяющие из какой зоны блока 4 памяти отсчетов (зоны выходных отсчетов АЦПЗ или зоны выходных отсчетов канальных ФНЧ) должно производится считывание. Пример реализации первого коммутатора 5 для случая М 4, S 1 приведен на фиг. При этом каждый из мультиплексоров 30 и 31 обеспечивает последовательное подключение определенных М из M+S входных отсчетов. Выбор одного

из выходных сигналов мультиплексоров 30 и 31 для подачи на выход первого коммутатора 5 задается выходным сигналом определителя 7 времени задержки. Аналогично может быть построен первый коммутатор 5 при любых М и S.

Выходной сигнал определителя 6, задающий код обрабатываемого канала К, поступая на второй управляющий вход блока 9 памяти коэффициентов, определяет последовательное считывание из этого блока на умножитель 8 М коэффициентов ФНЧ, соответствующих выбранному К-му каналу, и коэффициентов полосового фильтра. Одновременно на второй вход умножителя 8 поступают выбранные М из M+S выход- Iных отсчетов АЦПЗ. В течение М тактов в начале текущего временного интервала (t; , t ,-4.1 ) в сумматоре 10 происходит накопление взвешенных значений отсчетов по алгоритму работы нерекурсивного ФНЧ К-го канала и М-го порядка в соответствии с равенством (3), после чего управляющий сигнал, поступающий с третьего выхода 2.3 блока 2 синхронизации на блок 4 обеспечивает запись накопленного значения в зону хранения выходных отсчетов ФНЧ К-го канала блока 4. В следующем такте с пятого 2.5 выхода блока 2 на управляющий вход сумматора 10 поступает сигнал Сброс (ието фиг.2и), подготавливающий сумматор 10 к накоплению следующих взвещенньпс отсчетов. Далее по сигналу с второго 2.2. выхода блока 2 на управляющий вход первого коммутатора 5 поступает сигнал U (фиг.2м), разрешающий последовательное считывание из блока 4 хранящихся там выходных отсчетов ФНЧ К-го канала в блок 9, которые перемножаются в нем с последовательно поступающими с выхода блока 9 1 весовыми коэффициентами полосового фильтра с последующим накоплением результатов умножения в сумматоре 10. В отличие от М коэффициентов канальных ФНЧ, 1 коэффициентов полосового фильтра одинаковы для всех каналов, поскольку, как указывалось выше, различия в частотах настройки полосовых фильтров определяются разными частотами обработки отсчетов (частотами дискретизации) в отдельных частотных каналах

После накопления 1 результатов произведений на выходе сумматора 10

формируется отсчет Un4,v(tj), являю- шийся результатом обработки отсчета ,n(t;) низкочастотным и полосовым фильтром К-го канала, в соответствии с аналогичным (3) равенством, определяющим алгоритм нерекурсивной фильтрации

U(t;)

i,(ti) В;-Ь(4

где В ;: - весовые коэффициенты полосового фильтра.

По окончанию цикла обработки в соответствии с определенным номером канала К отсчет U (tj) адресуется на К-й выход второго коммутатора 11, соответствующий К-му каналу, а сумматор 10 сбрасывается управляющим сигналом Ucf0 (фиг.2и) с пятого 2.5 выхода блока 2 синхронизации. В следующем цикле (временном интервале длительностью Тд) происходит аналогичная описанной обработка в следующем канале, номер которого снова за- дается выходным сигналом определителя 6 номера канала.

В соответствии с фиг.З б-к появление обработаиных отсчетов на любом выходе второго коммутатора 11, кроме выхода, соответствующего самому высокочастотному каналу, может происходить нерегулярно, и расстояние между смежными обработанными отсчетами далеко не всегда равно периоду дис- кретизации в данном канале. Это является некоторым недостатком,например, в тех случаях, когда требуется восстановление отфильтрованных сигналов на выходе второго коммутатора 11 в исходной аналоговой форме. Для устранения нерегулярности потоков отсчетов выходы второго коммутатора 11 подключены к входам блока 12 буферной памяти, который может быть выполнен, например, в виде набора из N одинаковых элементов 33, один из которых для произвольного (N-i)-ro канала показан на фиг.8, где на входы прямого и обратного счета ревер- сйвного счетчика подаются соответственно выходной сигнал F.; (фиг.9а) определителя 6 и частота Jj,; (фиг.93 дискретизации (N-i)-ro канала, про- шедшая обработку последовательно- включенными одновибратором 35 и элементом 36 задержки на 1,5 Тд, выходные сигналы которых показаны соответственно на фиг.9 в,г. Заштрихованными прямоугольниками на фиг.9 в, г. Заштрихованными прямоугольными на фиг.9а показаны моменты пояапения обработанных отсчетов 1,2,... на (N-i)-M выходе второго коммутатора 11, Upc , Un, , и„ фиг.9,д,е,ж - двоичное число на выходе реверсивного счетчика 34 и содержимое (п-1)-й и n-й ячейки регистра 38 сдвига.Исходное состояние реверсивного счетчика 34 принято за Upc 011 (фиг.9д Каждый положительный импульс сигнала (фиг ,9а) увеличивает Upc на 1 и каждый импульс выходного сигнала элемента задержки 36 (фиг.9г) уменьшает U.c на 1 и вызывает сдвиг информации в регистре 38 сдвига на одну ячейку вправо. Из фиг.9а, ж видно, что в результате описанной обработки имевшая место нерегулярность следования отсчетов устранена и выходные отсчеты Ufl (фиг,9ж),снимаемые с последней ячейки регистра 38 сдвига следуют с периодом, равным периоду дискретизации ) в данном канапе.

Рассмотренный алгоритм работы предлагаемого устройства в совокупности с временными диаграммами фиг,2 а-м позволяет построить соответствующую структуру блока 2 синхронизации. В качестве примера реализации блока 2 синхронизации на фиг.10 приведена функциональная схема этого

блока. После понижения частоты f.

вч

тактового генератора 39 делителем 40 частоты формируется сигнал идцп (фиг.2а), определяющий частоту дискретизации сигнала в АЦПЗ. Этот же сигнал используется для строби- рования выходных сигналов второго коммутатора 11 и подается на счетчики 27 (фиг.6), входящие в состав определителя 7. В схеме имеются также элементы 43-45 задержки (вносимые ими задержки обозначены на фиг.2 и, л соответственно как с,,Ја ,4). Выходной сигнал элемента 45 задержки U,an (фиг.2л) подается на блок 4 и определяет момент записи последнего выходного отсчета канального ФНЧ в соответствующий регистр 16 (фиг.4). Объединенные по ИЛИ выходные сигналы элементов 43 и 44 задержки образуют сигнал Ucf0 (фиг.2и), используемый для сброса сумматора 10. Устанавливая RS-триггеры 46 и 47 в единицу (по входу S) или в ноль (по входу

1314

R), выходными сигналами 43-45 элементов задержки легко получить сигналы инц (фиг.2к) и ипф(фиг.2м), определяющие интервалы времени в пре- делах периода Ti , когда происходит обработка отсчетов соответственно канальным ФНЧ и полосовым фильтром. Эти сигналы подаются на управляющий вход первого коммутатора 5 (на трети мультиплексор 32, фиг.7), определяя будут ли считываться на умножитель 8 накопленные в блоке 4 М выходных отсчетов А1ЩЗ или 1 выходных отсчетов канального НЧ. Счетчик 41 цикличес- ки просчитывает число (М+1+2) выходных импульсов генератора 39 и формирует на своем выходе двоичный код, который используется для организации последовательного считывания весовых коэффициентов (из блока 9) и отсчето хранящихся в блоке 4 через первый коммутатор 5.

В соответствии с приведенным описанием работы предлагаемое устройст- во,представляет собой многочастотный нерекурсивный цифровой полосовой фильтр с предварительной низкочастотной фильтрацией в каждом частотном канале.

Формула иэобчете

ння

Многочастотный цифровой фильтр, содержащий фильтр нижних частот,вход которого является входом многочастотного цифрового фильтра, аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с выходом фильтра нижних частот, блок памяти отсчетов, блок синхронизации, блок памяти коэффициентов, первый коммутатор и последовательно соединенные умножитель,сумматор н второй коммутатор, причем выходы блока синхронизации с перво- го по седьмой соединены с управляющи

14

, Q 5 0

5

0

5

.с

0

ми входами аналого-цифрового преобразователя, первого коммутатора, блока памяти отсчетов, умножителя,сумматора и с первыми управляющими входами второго коммутатора и блока памяти коэффициентов соответственно, выход которого соединен с первым входом умножителя, отличающий- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения фильтрации сигналов,частоты которых кратны частоте дискретизации, введены блок буферной памяти, выходы которого являются выходами многочастотного цифрового фильтра, определитель номера н определитель времени задержки, выход которого подключен к дополнительному управляющему входу первого коммутатора, выход которого соединен с вторым входом умножите., а первый и второй информационные входы первого коммутатора соединены с первым и вторым выхода ми блока памяти отсчетов соответственно первый и второй информационные входы которого соединены с выходами аналого-цифрового преобразователя и сумматора соответственно, а дополнительный управляющий вход блока памяти отсчетов соединен с выходом определителя номера канала,пер- аым входом определителя времени задержки, первым управляющим входом блока буферной памяти и вторыми управляющими входами блока памяти коэффициентов и второго коммутатора,выходы которого соединены с информационными входаг м блока буферной памяти, второй управляющий вход которого соединен с восьмым выходом блока синхронизации, девятый и десятый выходы которого соединены с входом определителя номера канала и вторым входом определителя времени задержки соответственно.

Uwn

блока f

блока, #

ФияЗ

4-J

(tt-ii-йЪыаЯ

г