Аналого-цифровой фильтр Советский патент 1978 года по МПК G06F17/17 H03H17/00 

1

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известен аналого-цифровой фильтр, содержащий входное устройство, запоминающее устройство для хранения дискретных значений импульсной характеристики фильтра, устройство свертки, выходное устройство 1.

Этот фильтр требует больщих затрат оборудования и является чувствительным к сбоям и помехам.

Из известных фильтров наиболее близким по технической сущности к изобретению является фильтр, представленный в 2. Он содержит преобразователь аналог-код, вход которого подключен к первому входу фильтра, преобразователь код-аналог, выход которого соединен с выходом фильтра, и уст-. ройства вероятностного округлепия.

Вычисление каждого результата осуществляется путем выполнения многих операций умножения, сложения, сдвига, обращений к памяти и перезаписи промежуточных результатов за некоторое фиксированное время вычисления.

Недостатком известного фильтра является появление, кроме основной полосы пропускания, дополнительных полос прозрачности на частотах, кратных величинам, обратны.м времени вычисления.

Кроме того, реализация такого фильтра требует значительных затрат оборудования за счет многоканальности схемы и применения запо.минающих устройств, параллельных сумматоров, сдвиговых регистров.

Целью изобретения является сокращение оборудования и повышение надежности.

Поставленная цель достигается тем, что

в фильтр введены блок согласования, реверсивный счетчик, подключенный входом к выходу блока согласования, два блока вероятностного умножения, выходы которых подключены- соответственно ко входам блока согласования, и два регистра, входы которых соединены соответственно со вторым и третьим входами фильтра, а выходы - через первое и второе устройства вероятностного округления подключены соответственно к первым входам первого и второго блоков вероятностного умножения, вторые входы которых соединены соответственно с выходами третьего и четвертого устройств вероятностного округления, вы.ходы реверсивного счетчика подключены ко входам преобразователя код-аналог и третьего устройства вероятностного округления, выход преобразователя аналог-код соединен.со входом четвертого устройства вероятностного округления.

На чертеже приведена функциональная схема фильтра, которая содержит регистры 1 - 1, 1-2; преобразователь 2 аналогкод; устройства 3-1, 3-2, 3-3, 3-4 вероятностного округления; блоки 4-1 и 4-2 вероятностного умножения; блок 5 согласования; реверсивный счетчик 6, преобразователь 7 код-аналог; входы 8-10 и выход 11 фильтра.

Фильтр состоит из двух регистров 1 - 1 и 1-2, выходы которых соединены со входами устройств вероятностного округления 3-1, 3-2. В устройствах вероятностного округления происходит округление чисел, записанных в регистре, до величины одного двоичного разряда. Выходы устройства вероятностного округления соединены с одним из входов блоков вероятностного умножения . 4-1 и 4-2, которые могут быть выполнены, например, в виде логической схемы по модулю 2. Выходы блоков вероятностного умножения соединены со входами блока согласования 5, выход которого соединен со входом реверсивного счетчика 6. Блок 5 осуществляет управление работой реверсивного счетчика. Выходы реверсивного счетчика 6 соединены со входом преобразователя код-аналог 7 и входами устройства вероятностного округления 3-3. Выход устройства вероятностного округления 3-3 соединен со вторым входом блока 4-1. Вход 8 фильтра для ввода информации соединен со входом преобразователя аналог-код. 2, выход которого соединен последовательно с устройством вероятностного округления 3-4 и вторым входом блока 4-2. Выход преобразователя код-аналог 7 подключен к выходу И фильтра.

Фильтр работает следующим образом.

На вход 8 поступает аналоговый сигнал, который в преобразователе аналог-код 2 преобразуется в цифровой код. Полученный код округляется в устройстве вероятностного округления 3-4 до одноразрядного числа, величина которого в блоке 4-2 умножается на число, записанное в регистре 1-2 и округленное в устройстве вероятностного округления 3-2. Одновременно в устройстве 3-1 округляется значение числа, записанное в другом регистре. 1 - 1, также до одноразрядного числа, значение которого поступает на один из входов блока 4-1. С третьего устройства вероятностного округления поступает значение второго множителя. Одноразрядные результаты умножения с выходов блоков 4-1, 4-2 подаются на блок согласования 5, где формируется сигнал, управляющий прибавлением или вычитанием единицы младшего разряда в реверсивном счетчике 6. Текущее значение кода в реверсивном счетчике 6 преобразуется в преобразователе код-аналог 7 в аналоговый сигнал и поступает на выход 11 фильтра. Использование изобретения позволит увеличить подавление сигнала, находящегося 5 за полосой пропускания, и уменьщить объем оборудования.

Формула изобретения

Аналого-цифровой фильтр, содержащий

0 преобразователь аналог-код, вход которого подключен к первому входу фильтра, преобразователь код-аналог, выход которого соединен с выходом фильтра, и устройства вероятностного округления, отличающийся тем, что, с целью сокращения оборудования и повыщения надежности, в него введены блок согласования, реверсивный счетчик, подключенный входом к выходу блока согласования, два блока вероятностного умножения, выходы которых подключены соответственно ко входам блока согласования, и два регистра, входы которых соединены соответственно со вторым и третьим входами фильтра, а выходы - через первое и второе устройства вероятностного округления подключены соответственно к первым входам

первого и второго блоков вероятностного умножения, вторые входы которых соединены соответственно с выходами третьего и четвертого устройств вероятностного округления, выходы реверсивного счетчика подключены ко входам преобразователя код-аналог и третьего устройства вероятностного округления, выход преобразователя аналог-код соединен со входом, четвертого устройства вероятностного округления.

Источники информации, принятые во вни5 мание при экспертизе:

1.Патент США № 3872290, кл. 235-152, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР № 465715, кл. П 03 И 7/10, 1973;