Цифровой трансверсальный фильтр Советский патент 1989 года по МПК H03H15/00 

10

ел

00

И и)бре:теппе относится к цифровой обработке снглалов и может исполь- чонаться для цифровой фильтрации слу- ироцессоБ, например, в спек- Tpc.riuajiri jaTOpax параллельного дейст- с использованием формата линейной де.п/га-модуляции для представления |Г-:( сигнала „

И.ель изобретения - повьшение точ .и.с. ги фильтрации путем обеспечения iiiriM;i;; пости изменения длины импульсной характеристики беа изменения структуры цифрового трансвёрсального (Ьильтра

.чертеже приведена структурная : 1ле1; 1 ричес.кая схема цифрового транс- f;p(;;ijibiU ; o фштьтра

|,ифров(-11 рапсверсальный фильтр слмержит блоки Ifl-lcM весового сум- мироваиин, включающие элемент 1.т.1 ПСК:ПОЧМ)ЩЕЕ ИЛИ-НЕ, реверсивный счетчик 1,т.2 и регистр 1„т.З; регистр 2 j ecfM.bix коэффипиентов, первый 3 и 1гг 4 накапливающие сумматоры, ьход 5, дг.толнительньй тактовый вход 6, тактовый вход 7-, вход 8 сброса, вход 9 логического нуля, выход 10,

l ;:piio o f трансверсальный фильтр осуществляет ф1 льтрацию входного сиг- п::11,-1, представленного в формате ли- ii(( /тильта-модуляции. Выходной си пал такого фильтра в формате иг-шульс 110- кодопоГ г- одуляции соответствует Boip r.Keiniio

(ill

;-m

(hi

(1)

г ih -1.

Ь: , 1 , , ,М - весовая последовательность,

. S О - входная последо{ ъ )

вательность.

Значение 1; М удобст- ;м опегип овпния представлено в виде

- 1 1

, (1 ; +1)/2; а операцию умножения заменяют операцией суммирования 11 мо/1ул п дна с отрицанием, тогда

1 ; 2а г©ь ::)-1, где© ciiepan,U)T с /ммирования по модулю два „ Для получения алгоритма функциониро- тиипш р,аз/7олиют (1) на три последо- D i Г.л1. ых этапа, каждый из которых осуществляется при помощи суммирова- пип с иакстплепием

п,

V-Y; ; VY;

k

,

Zf2a i L b-i.

5 1

(2)

Работа устройства начрп€ается с прихода установочного импульса на вход 8 сброса. В результате воздействия этого импульса на входы сброса реверсивных счетчиков l.m.2, регистров l.m.3 и накапливаюошх сумматоров 3 и 4 на всех выходах указанных блоков устанавливается нулевое значение сигнала. В регистре 2 записана

Гт 7 последовательность i L- i весовых

коэффициентов, причем на первый вход элемента 1.т.1 подается значение ком

эффициента L

М-т- 1

На вторые входы

о 5

5

0

5

элементов 1. , М с входа 5 поступает последовательность квантовых

Г (И выборок входного сигнала |L |,k О

которые сопровождаются тактовыми импульсами на тактовом входе 7„ По переднему фронту импульса па тактовом входе 7 значение выходного сигнала реверсивного счетчш а 1„т.2 записывается в регистр Кт.З, а значение сигнала из регистра 1,,т.З записывается в первый накапливающий сумматор 3, где суммируется с нулевым з 1ачениемо Одновременно значение выходного сигнала первого накапливающего сумматора 3 записьшается в накапливающий сумматор 4, в результате па выходе 10 подтверждается нулевое состояние о При высоком уровне сигнала па тактовом входе 7 значение выходного сигнала регистра К (т-1).3 предыдущего (пг-1 ) блока 1 с, (М-1) записывается в реверсивный счетчик l.m.Z, причем ре- версивньй счетчик 1.1По2 записьшает нулевое значение о На выходах элементов 1 .in. 1 формируется значение

;u) М LO ®L,

которое является уп

равляющим для реверсивного счетчика l.m.2. Изменение состояния реверсивных счетчиков l.m.2 происходит при поступлении импульсов с дополнительного тактового входа 6, которые задержаны на некоторое время относительно импульсов на тактовом входе 7 о В результате воздействия импульса с дополнительного тактового входа 6 на тактовый вход реверсивного счетчика l.m.2 на его выходах

формируется значение 2( L

(h)

О ЛА 11 - m

15

В следующем такте указанное значение переписывается через регистр 1„т.З в реверсивный счетчик 1.(т-1).2 следу- ющего (т-И)-го блока 1 о (М+1) и при поступлении очередного импульса с входа 6 суммируется со значением

w

)-l. Дальнейшее

2a7©L,,,.,,,,

функционирование блоков 1,1 - 1 „M происходит аналогично. На выходе М-го блока 1аМ (на выходах регистра 1„т.З) в га-м такте входного сигнала формиру

)-..,

15

20

%-- I 1 , J1 I

ется значение 7. 2(L ®L:;

5.iL m- 1, D

На выходе блока 1,М в М-м такте число слагаемых этой суммы равно М, а ее значение соответствует величине

v4., z:..2(:ru)-,.

Таким образом, на выходе М-го блока 1.М формируется последовательность значений Г Y , k О, которые по- ,, ступают на два последовательно вклю- ченные накапливающие сумматоры 3 и 4. Рассматривают формирование выходного сигнала из последовательности значений с момента времени, когда на выходе блока 1.М формируется значение V Y( .По переднему фронту синхросигнала на тактовом входе 7 указанное значение записывается в первый накапливающий сумматор 3, где суммируется с его пре/тдзщущим значением, 35 формируя сигнал -VY. По переднему фронту следующего синхроимпульса производится суммирование выходного сиг- нала первого накапливающего сумматора 3 VY, с предыдущим значением вы- 40 ходного сигнала цифрового трансвер- сального фильтра во втором накапливающем сумматоре 4Y, YQ4 VY|, л в первом накапливающем сумматоре 3

30

45

,

формируется значение V Y,j vY i + ,

Дальше работа происходит аналогично, В случае случайных сбоев (например, по питанию) нормальная работа цифрового трансверсального фильтра восстанавливается подачей установочного сигнала на вход 8„

Временная задержка импульсов на дополнительном тактовом входе 6 от- носитель импульсов на тактовом входе 7 должна быть достаточной для выполнения операции суммирования по модулю два с отрицанием в элементах

71186

1.m.1 о Затраты времени на получение

5

одного значения t t

равны + t.

10

15

1 СМ

где t , - время выполнения операции суммирования по модулю два с отрицанием элементом 1 „т, 1 ; , время выполнения операции суммирования в реверсивном счетчике l.rri,2.

При выполнении входа разрешения установки реверсивного счетчика l.m.2 динамическим из схемы блока 1оМ может быть исключен регистр Кт.З, а входы 6 и 7 объединены. Предустановка в этом случае осуществляется по переднему фронту синхронизирующего сигнала, а суммирование значения

2(L J © )-1 по заднему фронту ука

,7 ©ь Г

ванного сигнала о

Таким образом, рассмотрение работы предлагаемого цифрового трансвер- сального фильтра показывает, что увеличение длины импульсной характеристики приводит только к увеличению числа последовательно включенных блоков, 1.М и не требует изменения структуры цифрового трансверсальтюго фильтра в целом, что позволяет получить высокое качество фильтрации при высокой унификации устройства, которое также легко может быть реализовано в интегральном исполнении.

Форму ла изобретения

,, 3540

45

.

50

55

Пифровой трансверсальньп фильтр, содержащий последовательно включенные первый и второй накапливающие сумматоры, выход последнего из которых является выходом цифрового трансверсального фильтра, М блоков весового суммирования, где М - длина импульсной характеристики цифрового трансервального фильтра, каждьш из которых содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ, первый вход которого является входом весового коэффициента блока весового суммирования, и регистр, тактовый вход и вход сброса которого являются тактовым входом и входом сброса блока весового суммирования соответственно, а также М-разрядньм регистр весовых коэффициентов, т-й выход которого (где , М) подключен к входу весового коэффициен та т-го блока весового суммирования, , причем тактовые входы и входы сброса М блоков весового суммирования соединены с тактовыми входами, с входами сброса первого и второго накапливающих сумматоров и являются тактовым входом и входом сброса цифрового трансверсального фильтра соответственно, о тличающий- с я тем, что, с целью повышения точности фильтрации путем обеспечения возможности изменения длины импульсной характеристики без изменения структуры цифрового трансверсального фильтра, в каждый блок весового суммирования введен реверсивный счетчик выходы которого соединены с информационными входами регистра, выходы которого являются выходом блока весового суммирования, а тактовый вход и вход сброса регистра соединены с вхо- дом разрешения установки и входом сброса реверсивного счетчика соответственно, информационные входы и так- товьй вход которого являются входами

суммы и дополнительным тактовым входом блока весового суммирования соответственно, а управляющий вход реверсивного счетчика соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ, второй вход кото рого является входом блока весового суммирования, причем вход суммы первого блока весового суммирования является входом логического нуля цифрового трансверсального фильтра, выход пг-го блока весового суммирования, кроме М-го, соединен с входом суммы (т+1)-го блока весового суммирования, выход М-го блока весового суммирования соединен с информационным входом первого на апли- вающего сумматора, а входы и дополнительные тактовые входы блоков весового суммирования являются входом и дополнительным тактовым входом цифрового трансверсального фильтра со- ответственно.

Изобретение относится к цифровой обработке сигналов. Цель изобретения - повышение точности фильтрации. Цифровой трансверсальный фильтр содержит блоки весового суммирования 1, состоящие каждый из эл-та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 1.1, реверсивного счетчика 1.2 и регистра 1.3, регистр 2 весовых коэффициентов и накапливающие сумматоры 3 и 4. Данный фильтр осуществляет фильтрацию входного сигнала, представленного в формате линейной дельта-модуляции, формируя из него выходной сигнал в формате импульсно-кодовой модуляции. Цель достигается путем обеспечения возможности изменения длины импульсной х-ки без изменения структуры фильтра. При этом увеличение длины импульсной х-ки приводит только лишь к увеличению последовательно включенных блоков весового суммирования 1. 1 ил.