Цифровой фильтр Советский патент 1982 года по МПК H03H17/04 

(54) ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для цифровой фильтрации электрических сигналов.

По основному авт. св. 830634 известен цифровой фильтр, содержащий п элементов задержки, п блоков умножения, сумматор, генератор пилообразного напряжения и блок синхронизации. В этом фильтре реализуется известный классический алгоритм для нерекурсивного фильтра и поэтому этот фильтр обладает малой крутизной спада частотной характеристики, что эграничивает область его применения |lj.

Цель изобретения - расшнрение функциональных возможностей за счет увеличения крутизны спада частотной характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой фильтр введены n+l блоков умножения, цифро-аналоговый преобразователь и второй cyNwaTop, входы которого соединены с выходами п-И блоков умножения, первые входы которых подключены к выходу генератора пилообразного напряжения, второй вход i-ro (, п+1) блока умножения соединен с выходом 1-го элемента задержки, выход второго сумматора подключен ко входу цифро-аналогового преобразователя, выход кос торого подключен ко входу первого элемента задержки, а второй вход первого блока умножения является входом фильтра.

На чертеже показана блок-схема IQ фильтра.

Устройство содержит элетлент 1 задержки, включающие дискретизаторы, 2-4, блоки умножения на постоянный коэффициент ai 5 и 6, включающие нуль-органы 7 и 8, ключи 9 и 10 и

15 генераторы11 и 12 импульсов, сумматор 13, генератор 14 пилообразного напряжения, синхронизатор 15, блок умножения на постоянный коэффициент Ы 16, включающий нуль-орган 17,

20 ключ 18 и генератор 19 импульсов, входной блок 20 умноження, включающий нуль-орган 21, ключ 22 и генератор 23 импульсов, сумматор 24 цифроаналоговый преобразователь 25.

25

Вход элемента 1 задержки соединен с одним из входов блока умножения 5 и выходом цифро-аналогового преобразователя 25. а выход с одним из входов блоков 6 и 16 умножения. Выходы

30 блоков умножения на постоянный коэффициент ai соединены со входс1ми сумматора 13, Выход генератора 14 пилообразного напряжения соединен с одни из входов блоков 5,6,16 и 20 умножения.Один из выходов синхронизатора 1 присоединен к управляющему входу генератора пилообразного напряжения и к управляющим входам нечетных по порядку дискретизаторов, другой выход синхронизатора присоединен к управляющим входам четных дискретизаторов . Дискретизаторы 2-4 соединены между собой последовательно. Выходы нуль-органов 7, 8, 17 и 21 соединены с управляющими входами ключей 9, 10, 18 и 22, Информационные входы ключей присоединены к выходам генераторов импульсов 11, 12;. 19 и 23. Выходы блоков 16 и 20 умножения соединены со входами сумматора 24, выход которого соединен со входом цифро-аналогового преобразователя 25 Работа фильтра происходит по известному алгоритму для рекурсивного фильтра ,ы-1- - VolKT)a;V, {KT-jT)-ab5V,, (KT-jT), (1 /- ). Д- J i. где V(KT) - входная последовательност VJKT) - выходная последовательность;aj ,bj - весовые коэффициенты. Входной сигнал поступает на вход входного блока 21 умножения. Этот блок отличается от блоков умножения на постоянные коэффициенты а,;, Ь; только тем, что частота следования импульсов f его генератора принимается за единицу. Частоты генераторов блоков умножения на коэффициенты 3; и bj выбираются уже исход из этой частоты, т. е. равными a:f и bjf . Импульсы с выхода входного блока умножения поступают на вход суммато ра 24 . С выхода сумматора цифровое значение преобразуется в аналоговую величину с помощью цифро-аналоговог преобразователя 25 и поступает на вход элемента 1 задержки. Задержаные сигналы взвешиваются блоками множения на постоянный коэффициент - 5,6 и поступают на сумматор 13. ти же сигналы взвешенные с помощью локов умножения на постоянный коэфициент Ь; , поступают на суматор 24, Таким образом реализуется алгоритм работы рекурсивного фильтра, для работы которого,как это следует из формулы (1), необходима дискретная задержкасигнала, умножение задержанных сигналов на коэффициенты а; и Ь , суммирование взвешенный значений с весовыми коэффициентами а; в выходном сумматоре и суммирование взвешенных значений с весовыми коэффициентами Ь; во входном сумматоре. Благодаря тому, что предлагаемое устройство позволяет реализовать рекурсивный фильтр, оно дает возможность получить фильтр с более крутым спадом характеристики, чем известное. Формула изобретения Цифровой фильтр по авт. св. № 830634, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения крутизны спада частотной характеристики, в него введены п+1 блоков умножения, цифро-аналоговый преобразователь и второй сумматор, входы которого соединены с выходами п+1 блоков умножения, первые входы которых подключены к выходу генератора пилообразного напряжения, второй вход i-ro (, п+1) блока умножения соединен с выходом i-ro элемента задержки, выход второго сумматора подключен ко входу цифро-аналогового преобразователя, выход которого подключен ко входу первого элемента задержки, а второй вход первого блока умножения является входом фильтра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское . свидетельство СССР № 830634,кл, G 06 F 15/34,28.12.1978 (прототип).

Т

(t)