Цифровой фильтр Советский патент 1982 года по МПК H03H17/04 

(54) ЦИФРОВОЙ адшьтр

I

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться для цифровой обработки сигналов, в частности для цифровой фильтрации в различных цифровых комплексах.

Известен цифровой фильтр, содержащий одновибратор и элемент И-НЕ| Ij. Это устройство не может работать Б качестве фильтра низких частот.

Известен также цифровой фильтр, содержащий делитель с переменным коэффициентом деления, одновибратор и элемент .

Однако этот фильтр может использоваться только в качестве фильтра высоких частот.

Целью изобретения является расширение диапазона фильтруемых частот.

Указанная цель достигается .тем, что в цифровой фильтр, содержащий первьш элемент И-НЕ, одновибратор и делитель с переменным коэффициентом деления, установочные входы которого являются входами установки граничных значений фильтра, тактовьй вход и вход разрешения записи делителя с переменным коэффициентом деления являются соответственно тактовым и информационным входами фильтра, введены второй элемент И-НЕ, счетчик и RS-триггер, прямой и инверсный выходы которого соединены с пер10выми входами соответственно первого и второго элементов И-НЕ, выходы которых являются соответственно выходом низкой частоты и выходом высокой частоты фильтра, выход делителя

S с переменньм коэффициентом деления соединен со входом сброса счетчика и S-входом RS-триггера, R-вход которого подключен к выходу одновибратора, вход которого соединен с выходом

20 счетчика, тактовый вход которого объединен со вторыми входами первого и второго элементов И-НЕ и является информационным входом фильтра.

На фиг. 1 изображена стурухтурная схема фильтра; на фиг. 2 - диа- граммы, поясняйяцие работу фильтра.

Ш-Фровой фильтр содержит делитель с переменным коэффициентом деления 1 , входы установки кода граничного значения частоты 2, инфоррационные входы фильтра 3, тактовый вход (калиброванных по длительности импульсов) 4j счетчик 5, одновибратор 6, RS-триггер 7, элементы И-НЕ 8 и 9, выход фильтра низкой частоты 10 и вкпсод фильтра высокой частоты 11.

Цифровой фильтр работает следующим образом.

На О-входы делителя 1 по входам 2 устанавливается код граничного значения частоты. По входу 3 на вход разрешения записи идут импульсы анализируемой частоты. На вход 4, на вычитанзщий вход делителя 1 поступают калиброванные по длительности импульсы. Граничное значение частоты определяется как

1

f V

где fpp - значение граничной частоты

фильтра;

ТГ - длительность периода калиброванных импульсов по входу 4; N - число, записанное кодом по

входам 2.

Каждый анализируемый импульс по входу 3 восстанавливает в делителе 1 число N, записываемое по входам 2. Из этого числа вычитаются калиброванные импульсы, записанные по входу 4. Если входная частота «то записанное число N успевает вычитаться , на выходе заема делителя 1 до прихода каждого следующего входного импульса появляется импульс (точка а на фиг. 1 и диаграммы на фиг. 2), Эти импульсы поступают на вход сброс счетчика 5 с коэффициентом пересчета .2 и перед каждым входным имг пульсом, поступающим на его счетный вход, сбрасывают счетчик в нулевое состояние. Таким образом импульсы на выходе .счетчика 5 отсутствуют.

Одновременно импульсы с выхода за ема делителя 1 (точка а) поступают н S-вход триггера 7, устанавливая и подтверждая состояние логической 1 на его прямом выходе.

Это состояние разрешает прохождение входных импульсов фильтра через элемент И-НЕ 8 на выход фильтра низкой частоты 10.

При равенстве или при превьшении частоты значения граничной частоты фильтра f,-p импульсы на выходе заема делителя 1, поступающие на вход сброса счетчика 5 и S -вход триггера 7, отсутствуют, так как записанное по входу 2 число N не успевает вычитаться калиброванными импульсами поступающими на вход 4.

На выходах счетчика 5 (точка б) появляются импульсы, устанавливающие через одновибратор 6 по ft -входу триггер 7 в состояние, соответствующее логическому О на прямом выходе и 1 на инверсном выходе триггера. При зтом состоянии запрещается прохождение входных импульсов через элемент И-НЕ 8 на выход фильтра низкой частоты и разрешается прохождение через элемент И-НЕ 9 на выход 1 фильтра высокой частоты.

Таким образом, данное изобретение при простой схемной реализации позволяет значительно расширить область применения за счет реализации дополнительной функции низких частот и возможности создания из данных ячеек полосовых фильтров.

(Ьормула изобретения

Цифровой фильтр, содержащий первый элемент И-НЕ, одновибратор и делитель с переменным коэффициентом деления, установочные входы которого являются входами установки гранич ных значений фильтра, тактовый вход и вход разрешения записи делителя с переменньм коэффициентом деления являются соответственно тактовым и информационным входами фильтра, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона фильтруемых частот, в него введены второй элемент И-НЕ, счетчик и RS - триггерпрямой и инверсный выходы которого соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И-НЕ, выходы которых являются соответственно выходом низкой частоты и выходом высокой частоты фильтра, выход делителя с переменным коэффициентом деления соединен со входом сброса счетчика и S-входом RS-триг-гера, R-вход которого подключен к

выходу одновибратора, вход которого соединен с выходом счетчика, тактовый вход которого объединен со вторыми входами первого и второго элементов И-НЕ и является информационным входом фильтра.

Источники информации, принятые во при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 691871, кл. G 06 F 15/36, 1978 (прототип).