Рекурсивный фильтр дискретных сигналов

 

Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано в системах обработки информации. Цель изоб ретения - повьппение надежности..Устрво содержит две линии задержки 1 и 2, пять сумматоров (С).3, 4,5, 6 и 7 и три умножителя 8, 9 и 10. На НЧ два следующих друг за другом с интервалом дискретизации отсчета входного сигнала мало отличаются друг от друга, и на выходе устр-ва обеспечивается ослабление сигнала. На ВЧ, равной половине частоты дискретизации неьрерьгоного входного сигнала два следующих друг за другом с интервалоц дискретизации отсчета входного сигнала будут равны по величине и противофазны, и уровень выходного сигнала устр-ва будет к нулю. На произвольной частоте, лежащей внутри интервала от нуля до половины частоты дискретизации, полной компенсации противофазных сигналов на входе С 5 не будет. На некоторой частоте, являющейся частотой резонанса фильтра, суммирование отсчетов сигнала будет происходить в одной фазе. Цель достигается введением С 7. 2 ил. с S (Л Вход Выход

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1241420 (gD 4 Н 03 Н 17/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ од

Вх

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3850844/24-09 (22) 31,01,85 (46) 30.06.86. Бюл. Р 24 (» ) Воронежский политехнический институт (72) А. Г. Остапенко, А. А. Налетов, В. А. Антошин, Ю, П. Белянин и М. Е. Курлов (53) 621 ° 372,544(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 944078, кл. Н 03. Н 17/04, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1053275, кл. Н 03 Н 17/04, 1982. (54) РЕКУРСИВНЫЙ ФИЛЬТР. ДИСКРЕТНЫХ

СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к радиотехнике и м.б ° использовано в системах Обработки информации. Цель изоб ретения - повышение надежности.,Устрво содержит две линии задержки 1 и

2, пять сумматоров (С) 3, 4, 5, 6 и

7 и три умножителя 8, 9 и. 10. На НЧ два следующих друг за другом с ин тервалом дискретизации отсчета входного сигнала мало отличаются друг от друга, и на выходе устр-ва обеспечивается ослабление сигнала. На ВЧ, равной половине частоты дискретиза ции HBl,рерывного входного сигнала, два следующих друг за другом с интервалом дискретизации отсчета входного сигнала будут равны по величине и противофазны, и уровень выходного сигнала устр-ва будет близок к нулю.

На произвольной частоте, -лежащей вну три интервала от нуля до половины частоты дискретизации, полной ком пенсации противофазных сигналов на входе С 5 не будет. На некоторой частоте, являющейся частотой резонанса фильтра, суммирование отсчетов сигнала будет происходить в одной фазе. Цель достигается введением

С 7. 2 ил.

1 12

Изобретение относится к радиотех« нике и может быть использовано в системах обработки информации.

Цель изобретения - повьппение надежности, На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема рекурсивного фильтра дискретных сигналов; на фиг. 2 - сигнальный граф.

Рекурсивный фильтр дискретных сигналов содержит первую и вторую линию 1 и 2 задержки, первый 3, вто рой 4, третий 5, четвертый 6 и пятый

7 сумматоры, первый 8, второй 9 и третий 10 умножители.

Рекурсивный фильтр дискретных сигналов работает следующим образом.

На низких частотах, где оба следу ющих друг за другом с интервалом дис кретизации. отсчета входного сигнала мало отличаются друг от друга, ра боту устройства можно пояснить сле дующим образом.

Сигнал, прошедший первый умножитель 8, поступает на инвертирующий вход третьего сумматора 5 и на первый инвертирующий вход первого сумма тора З..Низкочастотный сигнал, который, пройдя первую I и вторую 2 линии задержки, а также второй сумматор 4, и поступив на неинвертирующий вход третьего сумматора 5, будет мало отличаться по величине от противофаэного сигнала, поступающего на инвер тирующий вход третьего сумматора 5.

В результате суммирования двух этих противофазных сигналов на выходе тре тьего сумматора 5 получается сигнал, близкий по величине к нулю. Таким образом, для низких частот рекурсивный фильтр дискретных сигналов будет обеспечивать ослабление сигнала. в

На высокой частоте, равной полови™. не частоты дискретизации непрерывного входного сигнала, два следующие друг за другом с интервалом дискретизации отсчета входного сигнала будут равны по величине и противофазны. Благодаря наличию задержки сигнала на. два интервала дискретизации выходной сиг нал, получаемый за счет вычитания сигналов до и после линий задержки, будет по своему уровню близок к нулю.

На произвольной частоте, лежащей внутри интервала от нуля до половины частоты дискретизации, полной компен сации противофазных сигналов на входе третьего сумматора 5 не будет. На не

«(1+Ф) (Š— 1)

1-pz + pa Z — dZ (1+й)(1-Z ) где, и К " соответственно коэф фициенты второго, третьего и первого умножителей 9, 10 и 8.

Трансформируем передаточную функцию (1) в аналоговую плоскость, для чего используем следующее преобразоЗ0 ванне:

2 где Т « период квантования сигнала. по времени.

40 Из модуля полученной передаточной функции находим .частоту резонанса

Я = — агссоз Р

Т (2) и полосу пропускания (3) амплитудно частотной характеристики рекурсивного фильтра дискретным сигналов .

M Из выражений (2) и (3) видно, что посредством изменения значений коэф фициентов Р и g возможна взаимно-не зависимая регулировка соответственно

41420 2 которой частоте, являющейся частотой резонанса фильтра, суммирование отсчетов сигнала будет происходить в одной фазе.

Резонансная частота и полоса пропускания рекурсивного фильтра дискретных сигналов определяются действием цепей обратной связи, действующей че; рез второй умножитель 9, третий умноt0 житель 1О и четвертый сумматор 6. При этом коэффициент передачи на реэонансной частоте регулируется коэффи™ циентом первого умножителя 8.

Исхоця иэ графа фильтра (фиг. 2), 15 его передаточная функция равна

Формула изобретения выход

Вход

Составитель А. Осипович

Редактор A. Долинич Техред Я.Бонкало Корректор И. Муска

Заказ 3611/53

Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 частоты резонанса и полосы пропускания фильтра.

При аппаратурной реализации предлагаемого рекурсивного фильтра дискретных сигналов требуется на четыре операционных усилителя меньше, чем для прототипа, что объясняется более простым построением сумматоров (два входа). Благодаря этому повышается надежность.

Рекурсивный фильтр дискретных сигналов, соедржащий последовательно соединенные первый умножитель, вход которого является входом рекурсивно.го фильтра дискретных сигналов, первый сумматор, первую линию задержки, второй сумматор, вторую линию задерж» ки, третий сумматор и второй умножитель, четвертый сумматор, первый вход которого подключен к выходу второго умножителя и к второму входу первого

241420 4 сумматора, третий умножитель, причем второй вход третьего сумматора подключен к выходу первого умножителя, первые и вторые входы первого и второго сумматоров и второй вход третьего сумматора являются инвертирующими входами, а первые входы третьего и четвертого сумматоров являются неинвертирующими входами, о т л и ч а10 ю шийся тем, что, с целью повышения надежности в него введен пятый сумматор, первый и второй входы которого подключены к входу и выходу второго умножителя соответственно, вход

15 и выход третьего умножителя соединены с выходом четвертого сумматора и с вторым входом второго сумматора соответственно, второй вход четвертого сумматора подключен к выходу третьего

20 сумматора, выход пятого сумматора является выходом рекурсивного фильтра дискретных сигналов, причем первый и второй входы пятого сумматора и второй вход четвертого сумматора являют25 ся инвертирующими.