Цифровой фильтр Советский патент 1977 года по МПК H03H17/00 G06F17/17 

Изобретение 1 т«8осится к вычислительной техшпсе и может быть использовано в системах управления и авторегулирования. Известен цифровой фильтр, содерхоший преоС разоватёль аналог-цифра, блок ця||рового счетного устройства и преобразователь цифра-аналог llБлижайшим текааческим решением к изобретению является нерекурсивный цифровой фильтр, содержащий блок дискретизации, аналого-цифровой преобразователь, Е элементов задержки, Е умножителей на постоянный коэффициент, сумматор, вход блока дискрети зации является входом устройства, а выход подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первому из последовательно соединенных элементов задержки, выходы которых через соответствуклдие умножители на постоянный коэффициент подключены к сумматору, выход ной сигнал которого равен у(иТ).(пТ-ег),(1) где Ср - вещественные чисповые коэффициL - целое число; K(iiT) гшфровая решетчатая функция выходного аналогового (непрерывного) сигнала x(t); ( и О,1,2...), а Т - интервал дискретизации 2 . Однако в таком фильтре идя образования выходного сигнала у (иТ ) в момент времени и Т необходимо время д t йпя вычисления произведения С X п Т) и сложения его с накопленной суммой. Если время д1 сравнимо с интервалом дискретизации Т, то появляется дополнительная задержка в образовании сигнала у (пТ), которая при работе в натуральном Иласштабе времени может оказать существенное влияние на процессы в системе, частью которой является цифровой фильтр. Цель изобретения - повышение бестродействия цифрового фильтра. Эта цель достигается тем, что в предложенный фильтр введены преобразователь аналог-частота и счетчик. Вход фильтра подключен через преобразователь аналогчастота к счетному входу счетчика, а устаковочные входы счетчика подключены ко входу сумматора. На чертеже представпеиа блок-схема цифрового фильтра. Цифровой фильтр состоит из блока днекретизацни 1, аиалогонаифрового преобразователя 2 элементов задержки 3, умножителей 4 на постоянный коэффициент, сум мат(фа 5, счетчика 6 и преобразователя аналог 1астота 7. Цифровой фвлътр работает следующим об разом. Входной аналоговый (непрерывный) СЕГнап X ( t ) поступает на вход блока двскретигаони 1, на выходе которого создает ев решетчатая функция х (Л Т), И О, 1,2.., т.е. с интервалом Т появляются амппитудно-модулированные импульсы. В преобразователе 2 осуществляется преобразование аналоговых величин в числовые X (п Т). Сигналы X ( м Т) поступают на элеме ты задержки 3 (каждый с временем задерж ки 3 Т) и с выходов последних чере уллножители 4 на сумматор 5, а затем в счетчик 6. На выходе сумматора 5 получаютy(nT-T).x(hT-T).(2) Составляющая для В О формируется в прсгцессе приема сигнала cnefsyKmvM обрг зом. Преобразователь 7 преобразует входной сигнал X ( t ) в часгмугу ймнупьсов CoX(t)/T , коггорые в речение времени Т считает счетчик 6 досчитывает к вве 1$з0ш ыу: ifaaee значению (2)3: ZCg.x(HT-ET)(t)dt-i Cgx{nT-er}-i.Ь1 , +СоМм)1 Cg-K(hr-eT) y{nT) Следовательно, и формирование и сложение гфоизведения СдХ ( и Т) с ранее на копленной суммой происходит в процессе риема сигнала, поэтому выходной сигнал у ( п Т) появляется на выходе без задержки, в момент времени п Т. Таким образом, предложенное решение позволяет без усложнения схемы исключить дополнительную задержку в образовании игнала у (и Т), что существенно улучшает параметры фильтра ( в частности исключается вынужденная мера - выполнение словия равенства нулю коэффициента С . Это существенно расширяет область применения цифровых фильтров, например, в управляемых экспериментах по ядерной физике, системах управления, авторегулирования и т.п. Формула изобретения Цифровой фильтр, содержащий блок дискретизации, аналого-цифровой преобразователь, В элементов задержки, Р умножителей на постоянный коээфвщиент;, сумматор, причем вход блока дискретизации является входом устройства, а выход подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первому из после доватепьно соединенных Р элементов задержки, выходы которых через соответствуку щие углножители на постоянный коэффициент подключены к сумматору, отличающийся тем, что, с целью повьпиения быстродействия, в него введены преобразователь аналог-частота и счетчик; причем вход фильтра подключен через преобразователь аналог-частота к счетному входу счет чика, а установочные входы счетчика подключены к выходу сумматора. Источники ,принятые во внимание при экспертизе: 1.Новак, Шмид, Цифровые фильтры, Зарубежная радиоэлектроника, 1969 г., № 2. 2.Гольденберг Л. М., Левчук Ю. П., Поляк М. Н. Цифровые фильтры М., Связь, 1974 г. (прототип).

«

4

Ьгф

6