Многоканальный цифровой фильтр Советский патент 1983 года по МПК H03H17/06 

ков коммутации, .каходый из которых содержит элемент 2И-ИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ и элемент ИЛИ-iIE, причем выход элемента 2И-НЛИ-НЕ соединен с первым входом элемента И-ПЕ, выход которого подключен к парному входу элемента ИЛИ-НЕ блока коммутаций, при этом выходы разрядов регистра подключены ко входам соответствующих элементов НЕ группы и- первым входом элементов 2И-ИЛИ-НЕ соответствующих блоков коммутации группы, выходы элементов НЕ группы подключены ко вторым входам элементов. 2И-ИЛИ-НЕ соответствующих блоков коммутатации группы, первый и второй входы элемента ИЛИ-ПЕ объединены соответственно с третьим и четвер тым входами элементов 2И-ИЛИ-НЕ блоко коммутации группы и являются соответсвенно входами низкочастотного и вы- сокочастотного диапазона фильтра, выход элемента ИЛИ-ПЕ подключен ко вторым входам элементов ИЛИ-ПЕ блоков коммутации группы-, вторые входы элементов И-ПЕ блоков коммутации объединены и являются входом начальной установки фильтра, выходы элементов ИЛИ-ПЕ блоков коммутации соеди11ены с первым входом блока памяти, выходы элементов И-ПЕ блоков коммутации группы соединены со вторым входом блока памяти, выход которого соединен с первыми входами элементов И-ПЕ группы, вторие входы которых объединены и являются стробирующим входом .фильтра, выходы элементов И-ПЕ группы являются выходами фильтра.

Па чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит сумматор 1, блок памяти 2, группу элементов И-ire 3, управляюищй вход 4, регистр 5, группу элементов НЕ б, группу блоков 7 коммутации, количество которых соответствует количеству, разрядов., , элемент.8 2И-ИЛИ-НЕ, элемент 9 И-ПЕ. и элемент 10 ИЛИ -ПЕ, элемент 11 ИЛИ-ПЕ, управлякнций вход 12 вычитания управляющий вход 13 .суммирования, вход 14 обнуления блока памяти, стробирующий вход 15, вход 16 интегратора выход 17 интегратора.

Принцип действия фильтра заключается в следующем.

Перед началом работы ячейки памяти ,б.лока ,2 обнуляются. Для этого по входу 14 обнуления на входы блока 7 коммутации подается уровень логического нуля и независимо, от состояний других входов блоков 7 на его втором выходе устанавливается уровень логического нуля, а на первом выходе У хзвень логической единицы, что COOTветствует записи логического нуля по парофазным входам блока 2 в соответствующую ячейку памяти. После обнуления ячеек памяти блока 2 по входу 14 на входы блоков 7 подается потенциал

логической единицы, который не изменяется в течение всей последующей работы.

При работе фильтра в качестве | фильтра верхних частот в каждом такте квантования происходит вычитание из текущего значения входной величины результата интегрирования, полученного в предыдущем такте квантования. Это эквивалентно операции сложения в сумматоре 1 текущего значения входной величины с инверсным значением результата интегрирования предыдущего такта квантова-ния при подаче на вход переноса в младший разряд сумматора 1 уровня логической единицы по входу 4.. Получение на втором входе сумматора 1 в текущем такте квантования инверсного значения результата интегрирования, полученного в предыдущем такте квантования , осуществляется следующим образом. В предыдущем такте квантования результат суммирования из сумматора 1 переписывается в регистр 5, с выхода которого поразрядно прямо и через группу элементов ПЕ б подается соответственно на входы блоков 7 коммутации, на соответствукяцие входы которых со входа 12 поступает потенциал логической единицы, и на другие входы - потенциал логического нуля со входа 13. При этом если в одном из разрядов регистра 5 записанр единица, то на одном выходе соответствующего блока 7 коммутации устанавливается потенциал логической единицы, а на другом выходе - потенциал логического нуля, -что соответствует записи в ячейку блока памяти 2 логического нуля. Если же в одном из разрядов регистра 5 записан нуль, тона первом выходе соответствующего блока 7 коммутации устанавливается потенциал логического нуля, а на другом выходе - потенциал логической единицы что соответствует записи в блок 2 памяти логической единицы

Считывание из блока 2 памяти происходит путем подачи по входу 12 и входу 13 логического нуля, тогда независимо от сигналов на входах блоков 7 коммутации, на выходах этих блоков будут уровни логического нуля, что соответствует режиму считывания из блока 2 памяти. При работе фильтра в качестве фильтра нижних частот в каждом квантования происходит сложение в сумматоре текущего значения входной величины с прямым значением результата интегрирования, полученного в предыдущем такте квантования, для чего на вход переноса в младший разряд сумматора 1 подается сигнал логического нуля по входу 4. Получение прямого значения результата интегрирования в блоке 2 памяти достигается следующим образом. В предыдущем такте квантования результат суммирования из сумматора 1 пере писывается в регистр 5, с выхода которого поразрядно, непосредственно через группу элементов НЕ 6 подается соответственно на входы блоков 7 ком мутации, на соответствующие входы которых со входа 12 поступает потенциал логического нуля, а потенциал логической единицы со входа 13, При этом еслиВ одном из разрядов регист ра 5 записана единица, то на первом выходе соответствующего блока 7 коммутации устанавливается потенциал логическога нуля, а на другом выходе потенциал логической-единицы, что соответствует записи в ячейку блока памяти логической единицы. Если же в одном из разрядов регистра3 записан нуль,то на первом выходе соответствующего блока 7,коммутации устанавливает ся потенциал логической единицы, а на другом выходе - потенциал логического нуля, что соответствует запи си в ячейку блока памяти 2 логическо го нуля. Считывание из блока 2 памяти при работе фильтра в качестве фильтра ниж них частот аналогично считыванию из блока 2 памяти при работе фильтра в качестве фргльтра верхних частот. При поступлении управляющего сигнала на вход 15 сигнал из блока 2 памяти поступает через группу элементов И-ПЕ 3 на выход устройства. Эффективность фильтра особенно высокая при разработке многоканальных корреляционных фильтров и анализаторов сятектра, в которых используется большое количество фильтров. В этом случае использование данного фильтра который мохсно использовать в качестве фильтра верхних и нижних частот, из- меняя лишь управляющие сигналы, позволит существенно упростить прибор в целом, уменьшить затраты на его изго товление и регулировку. Формула изобретения Многоканальный цифровой фильтр, содержащий сумматор, первый вход которого является входом фильтра, а выход сумматора соединен с входом регистра, блок памяти, выход которого .соединен с вторым входом сумматора. .вход переноса которого является управляющим входом фильтра,, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет дополнительной низкочастотной фильтрации, в него введены элемент ИЛИ-ЦЕ, группа элементов НЕ, группа элементов И-ПЕ и группа блоков коммутации,каждый из которых содержит элемент 2И-ИЛИ-НЕ,элемент И-НЕ и элемент ИЛИ-НЕ, причем выход элемента .2И-ИЛИ-НЕ соединен с первым входом .элемента И-НЕ,выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ-НЕ блока коммутации,при этом выходы разрядов регистра подключены к входам соответствующих элементов НЕ группы и первым входам элементов 2И-ИЛИ-НЕ соотсоответствующих блоков кoм cтaции группы, выходы элементов НЕ группы подключены к вторым входам элементов 2И-ИЛИ-НЕ соответствующих блоков коммутации группы, первый и второй объединены ж входы элемента ИЛИ-НЕ с третьим и чет- соответственно вертым входами элементов 2И-ИЛИ-НЕ блоков коммутации группы и являются соответственно входами низкочастотного и высокочастотного диапазона фильтра, выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к вторым входам :элементов ИЛИ-НЕ блоков коммутации группы, вторые входы элементов И-11Е блоков коммутации объединены и являются входом начальной установки фильтра, выходы элемейтов ИЛИ-НЕ блоков коммутации соединены с первымвходом блока памяти,выходы элементов И-НЕ блоков коммутации групПы соединены с вторым входом блока памяти, выход которого соединен с первыми входами элементов И-НЁ группы, вторые входы которых объединены и являются стробирующим входом фильтра, выходы элементов И-НЕ группы явлшотся входами фильтра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 632052, кл. Н 03 Н 7/02, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2631578/18-24, кл. Н 03 Н 7/28, 26. 10. 79 (прототип).