Цифровой нерекурсивный фильтр

 

Изобретение относится к радиотехнике . По отношению к авт.св. , № 1197063 достигается цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем одновременной реализации передаточных ф-ций полосового и режекторного гребенчатых фильтров. Цифровой нерекурсивный фильтр содержит блок памяти 1 весовых коэффициентов, регистры 2 - 10, 28,29 и 30, блоки входных отсчетов 11 и 12, сумматоры 13 и 14, сумматор-вычитатель 15, накапливающий сумматор 16, умножитель 17, ЦАП 18 и 33, коммутаторы 19, 20, 21, 31 и 32, блок сравнения 22, эл-ты И 23, 24 и 25 и эл-ты НИИ 26 и 27. Введение в цифровой нерекурсивный фильтр регистров 28, 29 и 30, коммутаторов 31 и 32 и ЦАП 33 позволило в устр-ве одновременно реализовать передаточные ф-ции полосового и режекторного гребенчатых фильтров. 2 ил. с S (Л т СО ел О оо ю о: Аналоа II 1} uippa У{ Ци(рраАншюг i N)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5! )4 Н 03 Н 17/06

Р ° !

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цифра с цифра Аналог г;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1197063 (21) 4080099/24-09 (22) 24.06.86 (46) 07.11.87. Бюл.й 41 (7!) Рязанский радиотехнический институт (72) В.В.Витязев, С.И,Муравьев и Е,А.Морозов (53) 621.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1197063, кл. Н 03 Н !7/06, !985. (54) ЦИФРОВОЙ НЕРЕКУРСИВНЫЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к радиотехнике. По отношению к авт.св.

Ф 1197063 достигается цель изобретения — расширение функциональных воэможностей путем одновременной реали„„Я0„„1350826 A 2 зации передаточных ф-ций полосового и режекторного гребенчатых фильтров.

Цифровой нерекурсивный фильтр содержит блок памяти 1 весовых коэффициентов, регистры 2 — 10, 28,29 и 30, блоки входных отсчетов 11 и 12, сумматоры

13 и 14, сумматор-вычитатель 15, накапливающий сумматор 16, умножитель

l7, ЦАП 18 и 33, коммутаторы 19, 20, 21, 3! и 32, блок сравнения 22, эл-ты

И 23, 24 и 25 и эл-ты ИЛИ 26 и 27.

Введение в цифровой нерекурсивный фильтр регистров 28, 29 и 30, коммутаторов 31 и 32 и ЦАП 33 позволило в устр-ве одновременно реализовать передаточные ф-ции полосового и режекторного гребенчатых фильтров.

2 ил.

13508

Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано для фильтрации сигналов, выраженных цифровым кодом, и является усовершенст5 вованием изобретения по авт.св.

Ф 1197063.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем одновременной реализации передаточных функций полосового и режекторного гребенчатых фильтров.

На фиг.l представлена электрическая структурная схема цифрового нере-. курсивного фильтра; на фиг,2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Цифровой нерекурсивный фильтр содержит блок 1 памяти весовых коэффициентов, первый — девятый регистры 20

2 — 10, первый и второй блоки 11 и

12 входных отсчетов, первый и второй сумматоры 13 и 14, сумматор-вычитатель 15, накапливающий сумматор 16, умножитель 17, первый цифроаналого- 25 вый преобразователь (ЦАП) 18,первый— третий коммутаторы 19 — 21, блок 22 сравнения, первый — третий элементы

И 23 — 25, первый и второй элементы

ИЛИ 26 и 27, десятый — двенадцатый 30 регистры 28 — 30, четвертый и пятый . коммутаторы 31 и 32, второй цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 33.

Цифровой нерекурсивный фильтр ра ботает следующим образом.

Цифровой нерекурсивный фильтр реализует функцию фильтрации, вычисляя свертку входных отсчетов Х с весовыми коэффициентами Ь„ для полосового гребенчатого нерекурсивного фильтра по формуле г

11= 1

+ h,X., где М1 — порядок базового фкпьтра; (11 + 1)- коэффициент, определяющий число периодически повторяющихся лепестков гребенчатого фильтра в рабочем диапазоне частот.

Для того, чтобы получить реакцию режекторного фкпьтра, необходимо осуществить задержку входного отсчета.

Реакцию режекторного гребенчатого нерекурсивного фильтра можно определить как

Z. = Y, KX . н,-1

1 1

1 1

26 где !

К порядок гребенчатого фильтра; коэффициент передачи цифрового гребенчатого фильтра; — линейная задержка, осуществляемая фильтром при нечетном значении И1 (YIÇ,У14,У15, У!6,У!7,Y18,У19,У6) „

Коэффициенты h „, 0 c n c соответствующие полупериоду весовой функции, и К, хранятся в блоке 1 памяти весовых коэффициентов. Текущий отсчет входного сигнала Х,,11.-"

2 через первый коммутатор !9 (управляющие импульсы У9, У10) проходит на второй регистр 3 и записывается в него импульсом У.14. Одновременно происходит считывание (У6) с первого и второго блоков 11 и 12 памяти входных отсчетов Х и Х ч, вЂ, соответ1 1и

L ственно в третий и четвертый 4 и 5 регистры (Y4,Y7). Параллельно происходит считывание весового коэффициента h 1, 1 блока 1 памяти весовых

2 коэффициентов в первый регистр 2 (Yl), В умножителе 17 этот весовой коэффициент, проходящий через пятый коммутатор 32 (У26),и результат суммы входных отсчетов, проходящий через четв ер тый комму т а то р 3 1 (Y2 3 ), умножаются и поступают в накапливающий сумматор

16 (Yll) который перед этим обнуляется (У12).

В момент умножения на весовой коэффициент 1111, происходит запись

2 текущего входного отсчета Х, 1

2 из второго регистра 3 в первый блок !

1 памяти входных отсчетов (У5) по адресу, по которому был считан Х., а хранимый в третьем регистре 4 отсчет Х. записывается во второй блок

12 памяти по адресу отсчета Х, ц, 1- —

2 который не потребуется дпя вычисления последующих результатов, После записи в накапливающий сумматор 16 первого результата умножения отсчет Х. I из третьего регистра 4 через первый коммутатор 19 поступает во второй регистр 3, и четвертый регистр 5 обнуляется (Y8). Результат умножения

h X . поступает в накапливающий сумо матор 16.

Иэ блоков 11 и 12 поступает следующая пара входных отсчетов, их сумма умножается на соответствующий весо35

45 з 1350 вой коэффициент и результат с умножителя 17 поступает в накапливающий сумматор 16. Далее операции повторяются до полного вычисления выходного отсчета полосового гребенчатого

5 фильтра, который записывается в одиннадцатый регистр 29 (Y21). Для получения реакции режекторного полосового фильтра (Х2,Y3) из блока памяти весовых коэффициентов считывается коэффициент передачи цифрового гребенчатого нерекурсивного фильтра (Х25) в десятый регистр 28 (Х24) и через пятый коммутатор 32 (Х26) проходит на умножитель 17. Одновременно отсчет с третьего регистра проходит через четвертый коммутатор 31 (Х23) и поступает на умножитель 17. Результат данного умножения вычитается в накапливающем сумматоре 16 (Х20) из полученного выходного отсчета реакции полосового гребенчатого фильтра (Х22), Выход двенадцатого регистра

30 является цифровым выходом режекторного нерекурсивного фильтра.

Наиболее целесообразно использовать для данной структуры в качестве базового цифрового фильтра полуполосный фильтр, частотная характеристика которого имеет свойство антисимметрии относительно точки 7)/2. Поэтому справедливо следующее соотношение:

Н(е) ) = 1 — Н(е1("i " "- ) и частотная характеристика

Н(е ) = 1. — Н(е1 ), которая определяет гребенчатый режекторный нерекурсивный цифровой фильтр. Таким образом, АЧХ гребенчатого режекторного нерекурсивного цифрового фильтра, построенного на основе полуполосного, будет иметь в своем составе лепестки с параметрами

826 4 частотной избирательности полосового, но сдвинутыми по оси частот на величину 7 /4.

Формула изобретения

Цифровой нерекурсивный фильтр по авт.св. 11 - 1197063, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем одновременной реализации передаточной функции полосового и режекторного гребенчатых фильтров, дополнительно введены четвертый коммутатор, включенный между выходом первого сумматора и первым входом умножи- . теля, последовательно соединенные десятый регистр, вход которого соединен с выходом первого блока памяти весовых коэффициентов, и пятый коммутатор, одиннадцатый регистр и последовательно соединенные двенадцатый регистр, вход которого соединен с выходом накапливающего сумматора, а выход является цифровым выходом режекторного гребенчатого фильтра, и второй цифроаналоговый преобразова-. тель, выход которого является аналоговым выходом режекторного гребенчатого фильтра, при этом выход первого регистра соединен с вторым входом умножителя через второй вход пятого коммутатора, выход третьего регистра соединен с вторым входом четвертого коммутатора, выход накапливающего сумматора соединен с входом первого цифроаналогового преобразователя через одиннадцатый регистр, а управляющие входы десятого, одиннадцатого и двенадцатого регистров и четвертого и пятого коммутаторов являются соответственно первым, вторым, третьим, четвертым и пятым дополнительными управляющими входами цифрового нерекурсивного фильтра.

)350826

У2

УЗ

Я

_#_

У7

У8

У10

У1

У12

УО

У14

У15

УЮ

У1

УМ

Составитель Э.Борисов

Редактор Н.Егорова Техред И.Попович Корректор О. Кравцова

Заказ 5297/56

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

У1У

У20

И

У2 УР

У24

Nf .N

Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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