Цифровой трансверсальный фильтр

 

Изобретение относится к цифровой обработке сигналов. Цель изобретения - повышение точности фильтрации. Цифровой трансверсальный фильтр содержит блоки весового суммирования 1, состоящие каждый из эл-та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 1.1, реверсивного счетчика 1.2 и регистра 1.3, регистр 2 весовых коэффициентов и накапливающие сумматоры 3 и 4. Данный фильтр осуществляет фильтрацию входного сигнала, представленного в формате линейной дельта-модуляции, формируя из него выходной сигнал в формате импульсно-кодовой модуляции. Цель достигается путем обеспечения возможности изменения длины импульсной х-ки без изменения структуры фильтра. При этом увеличение длины импульсной х-ки приводит только лишь к увеличению последовательно включенных блоков весового суммирования 1. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (gI) 4 II 03 Н 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4340185/24-09 (22) 07. 12. 87 (46) 23. 10.89. Бюл. М 39 (75) А.В.Тимченко (53) 621.372.544(088.8) (56) Стил Р. Принципы дельта-модуляции. Пер. с англ./Под ред. В.В.Маркова, — И.: Связь, 1979, с.330, рис.11.8 ° (54) ЦИФРОВОЙ TPAHCBEPCAJIbHbIA ФИЛЪТР (57) Изобретение относится к цифровой обработке сигналов. Цель изобретения — повышение точности фильтрации.

Цифровой трансверсальный фильтр содержит блоки весового суммирования 1, состоящие каждый из эл-та ИСКЛЮЧАЮ1) „„SU„„1517118 А 1

ЩЕЕ ИЛИ-HE 1. 1, реверсивного счетчика 1.2 и регистра 1.3 регистр 2 весовых коэффициентов и накапливающие сумматоры 3 и 4. Данный фильтр осуществляет фильтрацию входного сигнала, представленного в формате линейной дельта-модуляции, формируя из него выходной сигнал в формате импульсно-кодовой модуляции. Цель достигается путем обеспечения воэможности изменения длины импульсной х-ки без изменения структуры фильтра.

При этом увеличение длины импульсной х-ки приводит только лишь к увеличению последовательно включенных блоков весового суммирования,1. 1 ил.

1517118

» jh 40 (д (! 1 „ ), m-=l,M — весовая последол вательность, 8 0 — входная последо1 нательность.

45 (ol . Значение 1, Š— 1, 1 для удобсто: .у11р(1нания представлено и виде (. ((s(!, =. (1 +1)/2; а операцию умноже.111.1 за..(еня1от операцией суммирования моду,1.«; дна с отрицанием, тогда

50 (11

1. . 1 „=2(!., Я L )-1, где 3+

;: 1: р11,(н1:.у11м11рования по модулю два., 1-я получения алгоритма функциониро1(а1111я раз;(ЕЛ(НОт (1) На трИ ПОСЛЕдО:" 1 (It,((1.! c этапа, каждый из которых осуществляется при помощи суммирона111я с 11а.<оп.(1ением

i! «(бр(-- те» I относится к цифровой об раб(>тlcc. (-HI 1алов и может использон,11ьclt 111я цифровой фильтрации случай (ы (((роцессон например в спекС

5 тр(: 1111111(аторах параллельного дейст111 с использованием формата линейной ,(с l. г(1-модуляции для представления (г» »1(г пал а . i:»III, из об р е те ния — повышение точ:(:1:1 фи;(ьтрации путем обеспечения

; .t;(, (ьз(ти изменения длины импульсfl()ll . .«рактеристики без. изменения структуры цифрового трансверсального (!(11 t I т р а, !5 ! (1.1ерт(же приведена структурная

::1(",;111111е(.кая схема цифрового трансl:.:,((.:1 (Ьl 1(; О (!11(Л1>ТРа.

1и (,(рон1(1: тр II .ñâåðñàëüíûé фильтр . .(,1".р 1(н 1 б.(1оки 1 1 1,М Весоно1 О сум 20

1;,(р > 11 а(111я, включающие элемент 1 .ш. 1

ilC:ii i!O×Ì! !!ÅÅ ИЛИ-НЕ, реверсивный счетч(; !,m.2 и регистр 1.m.3; регистр 2

1.((с 11(1:-: коэффициентов, первый 3 и

1(т», и 4»1(ахап11 ива(ощие сумматоры, 25

5, д(.полнительный тактовый вход

6, тактовый вход 7, вход 8 сброса, вход 9 логического нуля, выход 10. (!1-.;:ро(ой ".1анснерсальный фильтр осуществляет фильтрацию входного сиг11:,11;1, llред(.танленного в формате ли1((11(ой > ((Jl . та — моДуля ции, ВыхОДнОЙ сигна:I такого фильтра н формате импульс1l(-;:одо1(о11 1(одуляции соответствует н, . (Il (ж (. I пню

1 — (;! 2 у

K=((2)

Ы L )-1 (h)

Работа устройства начинается с прихода установочного импульса на вход 8 сброса. В результате ноздействия этого импульса на входы сбро— са реверсивных счетчиков 1.m.2, регистров 1.m.3 и накапливающих сумматоров 3 и 4 на всех выходах указанных блоков устанавливается нулевое значение сигнала. В регистре 2 записана

Г (i!i последовательность I L ) весовых коэффициентов, причем на первый вход элемента 1.m.1 подается знач((ние ко(М эффициента 1.. На вторые входы элементов 1.m 1 m-=1, M с входа 5 поступает последовательность квантовых

Г (((! 1 выборок входного сигнала I L „ ),k ) 0 которые сопровождаются тактовыми импульсами на тактовом входе 7 По переднему фронту импульса на тактовом входе 7 значение выходного сигнала реверсивного счетчика 1.m.2 записына— ется в регистр 1.ш.3, а значение сигнала из регистра 1-m.3 записывается н первый накапливающий сумматор 3, где суммируется с нулевым значением.

Одновременно значение выходного сигнала первого накапливающего сумматора 3 записывается в накапл(1в а(ощий сумматор 4, в результате Its выходе

10 подтверждается нулевое со(тояние.

При высоком уровне сигна11а на тактовом входе 7 значение выходного сигнала регистра 1. (m-l).3 предыдущего (m-1) блока 1.(M-1) записывается в ренерсивный счетчик 1.ш.Z причем ренерсивный счетчик 1.m.2 записывает нулевое значение. На выходах элементов 1.m,1 формируется значение

C)

O+ L которое является уп1((-(- vn равляющим для реверсивного счетчика

1.m. 2, Изменение состояния реверсивных счетчиков 1.m,2 происходит при поступлении импульсов с дополнительного тактового входа 6, которые задержаны на некоторое нремя относительно импульсов на тактовом входе 7. В результате воздействия им— пульса с дополнительного тактового входа 6 на тактовый вход реверсивного счетчика 1.m.2 на его выходах

5 15171 рормируется значение 2(L " р l. ", )-1

+ tс,, Цифровой трансверсальный фильтр, содержащий последовательно включенные первый и второй накапливающие сумматоры, выход последнего из которых является выходом цифрового трансверсального фильтра, M блоков весового суммирования, где If — длина импульсной характеристики цифрового трансервального фильтра, каждый из которых содержит элемент ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ

ИЛИ-НЕ, первый вход которого является входом весового коэффициента блока весового суммирования, и регистр, тактовый вход и вход сброса которого являются тактовым входом и входом сброса блока весового суммирования соответственно, а также M-разрядный регистр весовых коэффициентов, m-й выход которого (где m=1, M) подключен к входу весового коэффициента

m-го блока весового суммирования, причем тактовые вхопы и входы сброВ следующем такте указанное значение переписывается через регистр l.m,3 в реверсивный счетчик 1. (m-1) . 2 следу — 5 ющего (я+1)-го блока 1. (M+1) и при поступлении очередного импульса с входа 6 суммируется со значением

2 (?-, О+ 1 „)-1. Дальнейшее () функционирование блоков 1, 1 — 1,М происходит аналогично. На выходе M-го блока 1.M (на выходах регистра l.m.3) в m-м такте входного сигнала формиру!

5 ется значение » p2(L Q+L, )-lg.. (x1 (hl 1

5 m+1рз

На выходе блока 1.M в М-м такте число слагаемых этой суммы равно М, а ее значение соответствует величине р „, = Т,, (>(,"o ",,, )-i).

Таким образом, на выходе М-го блока 1.M формируется последовательность значении (Н Уе1, k З О, натарые поступают на два последовательно включенные накапливающие сумматоры 3 и 4. т

Рассматривают формирование выходного сигнала (Y„3 из последовательности значений Ч Ук с момента вРемени, когда на выходе блока 1.M формирует30 ся значение Ч У<.По переднему фронту L синхросигнала на тактовом входе 7 указанное значение записывается в первый накаплив ающий сумматор 3, где суммируется с его предыдущим значением, 35 формируя сигнал -x7 Y По переднему фронту следующего синхроимпульса производится суммирование выходного сигнала первого накапливающего сумматора 3 vY, с предыдущим значением вы- 4О ходного сигнала цифрового трансверсального фильтра во втором накапливающем сумматоре 4 У, = Y, i Ч У, л в первом накапливающем сумматоре 3 формируется значение Ч Y = Ч Y t + Ч

Дальше работа происходит аналогично.

В случае случайных сбоев (например, по питанию) нормальная работа цифрового трансверсального фильтра восстанавливается подачей установочного сигнала на вход 8.

Временная задержка импульсов на дополнительном тактовом входе 6 относитель импульсов на тактовом входе

7 должна быть достаточной для выполнения операции суммирования по моду1 лю два с отрицанием s элементах

l.m.l. Затраты времени на получение одного значения U Y равны к где t — время выполнения операции суммирования по модулю два с отрицанием элементом l.m.l; t — время выполнения операции суммирования и реверсивном счетчике l.m.2.

При выполнении входа разрешения установки реверсивного счетчика l.m,2 динамическим из схемы блока 1.М может быть исключен регистр 1.m.3, а входы 6 и 7 объединены. Предустановка в этом случае осуществляется по переднему фронту синхронизирующего сигнала, а суммирование значения

2(L О+ 1. )-1 по заднему фронту укаI x) 1И занного сигнала, Таким образом, рассмотрение ряботы предлагаемого цифрового трлнсверсального фильтра показывает, что увеличение длины импульсной характеристики приводит только к увеличению числа последовательно включенных блоков.l.M и не требует изменения структуры цифрового трансверсального фильтра в целом, что позволяет получить высокое качество фильтрации при высокой унификации устройства, которое также легко может быть реализовано в интегральном исполнении.

Ф о р м у л а и з о б р е т е и и я

1517118

Составитель С„Музычук

Редактор Г, Гербер Техред JI, олийнык

Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 6400/56 Тираж 884 Подписное

F ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,I()1 са М блоков весового суммирования соединены с тактовыми входами, с входами сброса первого и второго накапливающих сумматоров и являются тактовым входом и входом сброса циф— рового трансверсального фильтра соответственно, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности фильтрации путем обеспечения возможности изменения длины импульсной характеристики беэ изменения структуры цифрового трансверсального фильтра, в каждый блок весового суммирования введен реверсивный счетчик, 15 выходы которого соединены с информационными входами регистра, выходы которого являются выходом блока весового суммирования, а тактовый вход и вход сброса регистра соединены с вхо- 20 дом разрешения установки и входом сброса реверсивного счетчика соответственно, информационные входы и тактовый вход которого являются входами суммы и дополнительным тактовым входом блока весового суммирования соответственно, а управляющий вход реверсивного счетчика соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ, второй вход которого является входом блока весового суммирования, причем вход суммы первого блока весового суммирования является входом логического нуля цифрового трансверсального фильтра, выход m-го блока весового суммирования, кроме М"го, соединен с входом сумы (в+1)-го блока весового суммирования, выход М-го блока весового суммирования соединен с информационным входом первого накапливающего сумматора, а входы и дополнительные тактовые входы блоков весового суммирования являются входом и дополнительным тактовым входом цифрового трансверсального фильтра соответственно,