Устройство для цифровой обработки сигналов

 

Изобретение относится к автома тике , вычислительной и измерительной технике и может быть использовано для обработки сигналов различной природы. Цель изобретения - упрощение устройства. Поставленная цель достигается за счет того, что в состав устройства входит блок 1 регистров коэффициентов 1, умножитель 2, аналого-цифровой преобразователь 3, блок регистров 4, накапливающий сумматор 5, сумматор 6, умножитель 7, блок регистров 8 и соответствующие связи между узлами устройства. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (ll) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 4240080/24-24 (22) 29.01.87 (46) 30.09.88. Бюл. У 36 (72) М.В.Куприянова, В.А.Смирнова и С.И.Хазанович (53) 681.32 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1107134, кл. G 06 F 15/332, 1984.

Куля В.И. Ортогональные фильтры.

К,: .Техника, 1967, с. 186. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к автома тике, вычислительной и измерительной технике и может быть использовано для обработки сигналов различной природы. Цель изобретения — упрощение устройства. Поставленная цель достигается за счет того, что в состав устройства входит блок 1 регистров коэффициентов 1, умножитель 2, аналого-цифровой преобразователь 3, блок регистров 4, накапливающий сумматор 5, сумматор 6, умножитель 7, блок регистров 8 и соответствующие связи между узлами устройства. 1 ил.

1427388 (1-а,)

1- о(. U

«l2 (" о 2) (ог(1- «)t П

q, (1/2) = 2/«3

Устройство для цифровой обработки сигналов относится к области авI томатики, вычислительной и измери" тельной техники и может быть использовано для обработки сигналов различной природы.

Целью изобретения является упрощение устройства.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 регистров коэффициентов, умножитель 2, аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

3, блок 4 регистров, накапливающий сумматор 5, сумматор 6, умножитель 7, блок 8 регистров.

Принцип действия устройства основан на следующем: известно, при представлении сигнала X (V), имеющего действительные значения, в виде ряда «(è

Фурье, а„1 его спектр ак, -1,0,1 ° .., удовлетворяет соотношению a =a (а — сопряженное значение) для всех номеров k поэтому достаточно paccMaTpHBGTb пространст)кк во сигналов вида, а 1 . В этом просто ранстве существует ортонормированный базис из рациональных функций вида:

2 « 2 «)-« («„(U) - —,„„" П вЂ”,„„р («) (1-оi,п) U- oL п где аргумент П Е (0»2««) а положительные числа nL лежат в интервале (О, 1), oL„„ ) Ы „ и удовлетворяют соотношению 1-о(=Ж .

Важное свойство системы (1) заключается в том, что она удовлетворяет условию Q,(Û ) = 0 при k в, что р сразу следует из вида ц)„(U) ибо при k) р обращается в 0 множитель вида U-d, входящий в состав g„(U).

Положим далее о „=, k=1 2,. ° .. к+1

Поэтому в точке U = U,:-о «1/2 (»г(1/2) = cP,(1/2) = ... = ф,(1/2) = 0; в точке U U2 =о(.2 2/3

cp,(2/3) - ; Ч,(2/3) - ;

4 5

5 (о (2/3) = (4(2/3) =... Q„(2/3) =0 в точке g1, U - — g (U )=О р+1 " Р

10 рсп, q„(U ) ф О.

В результате при представлении сигнала Х (U) в виде ряда,по системе (1):

X (U) ga„cg„(U), UE (0,27<) (2)

I для точки U, Ы, 1/2 все значения

q„(U«) О, кроме (у, (V, ) 2/43, и соотношение (2) принимает вид X(U«)

- a, р,(U,).

Аналогично, в точке U2 X(U<) ащ (U<)+a<+2(U<), ибо все члены

Чq (Ц2 ) (»)»(Пг Ч««Щ) О ° )

В результате получаем рекуррентную схему для определения коэффициентов разложения а„ через значения входного сигнала, измеренного в точках

30 "« ° U2* ° ° ° а! = Х(ц/1) Ч,(U )э а, = (Х(0,)-a,×, (иг)3 Ч, (U ); (3) „= (x(uÄ)- Q ÄqÄ(uÄ))cp (uä).

При другом выборе точек Ч)„ = Uк . из интервала (0,1) система 9«((U) образуется также по (1) так,что при любом выборе этих точек сохраняется фундаментальное свойство, обеспечивающее возможность определения ак по (3).

Если интервал А эадания входного сигнала X(U) отличен от 2», то изменением масштабного коэффициента

2 » равного — можно перейти к аргу50 менту U = Ч, Ч = 2 U, причем U

27« будет меняться уже в требуемых пределах (0,2««) при изменении Ч между

0 и А (A)0).

Устройство работает следующим образом.

В первом такте по синхросигналу из блока 1 регистров коэффициентов производится считывание числа (1), (V,), Устройство для цифровой обработки сигналов, содержащее первый умножиСоставитель А. Баранов

Редактор О.Спесивых Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Заказ 4854/46 Тираж 704 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

14273 которое поступает на вход умножителя

7, на другой вход которого из блока 4 через сумматор 6 поступает значение входного сигнала X(V ), после чего результирующий код с выхода умножи5 теля 7 записывается в блок 8 регист ров.

В последующих циклах устройство функционирует следующим образом: по получению очередного М-го синхросигнала потактно считываются иэ накопителя значения кодов p, (U ), Щ (У ),...(р,(U ) из ячеек с адресами А%-,, А„„„,..., А(,„)( которые подаются на вход умножителя

2, на другой вход которого иэ блока

8 регистров с тем же тактом поступают коды чисел а,,..., а,„,, а также по тактам, всего (ш-1) такт, коды 0 чисел а q (U ), р=1,...,ш-1 поступают на накапливающий сумматор 5. В

m-м такте из блока 4 на один вход в сумматор 6 поступает отсчет ц)(П ), на другой вход накопленная сумма гв-! а„ q (U ).так, что в следующий такт

Р=" результирующий код с выхода блока 6 подается на один из входов умножителя 7, .в этот же такт на его второй вход из ячейки с адресом А g„>)+ из блока 1 поступает число ((U ), что обеспечивает выработку блоком 7 текущего значения коэффициента а,„.

Формула изобретения3

88 4 тель, первый блок регистров, блок регистров коэффициентов и аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен к информационному входу первого блока регистров, вход синхронизации которого соединен с входами синхронизации блока регистров коэффициентов, аналого-цифрового преобразователя и является тактовым входом устройства, информационным входом которого является информационный вход аналого-цифрового преобразователя, а первый выход блока регистров коэффициентов подключен к первому входу первого умножителя, о т л и ч а ю — щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит сумматор, накапливающий сумматор, второй умножитель и второй блок регистров, выход которого является информационным выходом устройства и подключен к второму входу первого умножителя, выход которого подключен к информационному входу накапливающего сумматора, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход которого подключен к первому входу второго умножителя, выход котороро подключен к информационному входу второго блока регистров, второй выход блока регистра коэффициентов подключен к второму входу второго умножителя, выход первого блока регистров подключен к второму входу сумматора, а входы синхронизации накапливающего сумматора и второго блока регистров подключены к тактовому входу устройства.