Цифровой нерекурсивный фильтр

 

Изобретение относится к цифровой технике и может быть использовано в системах цифровой обработки радиотехнических сигналов. Цель изобретения - повышение качества фильтрации путем снижения уровня боковых лепестков АЧХ в полосе режекции. Устройство состоит из двадцати трех регистров сдвига 1.1 - 1.23, одиннадцати сумматоров 2.1 - 2.11 и вычитателя 3.1, соединенных с соответствующей коммутацией двоичных разрядов. Устройство, имея практически такие же, как и фильтр-прототип, относительную неравномерность АЧХ в пределах полосы пропускания и коэффициент прямоугольности, позволяет получить существенно более низкий относительный уровень боковых лепестков АЧХ в полосе режекции, равный 59,2 дБ (30,4 дБ у фильтра-прототипа). 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5l)5 Н 03 Н 17/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4638420/24-09 (22) 16.01.89 (46) 30.12.90. Бюл. № 48 (72) И. Е. Петров, С. А. Шептулин и Л. В. Сабаев (53) 681.32 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1313362, кл. Н 03 Н 17/06, 1987. (54) ЦИФРОВОЙ НЕРЕКУРСИВНЫЙ

ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к цифровой технике и может быть использовано в системах цифровой обработки радиотехнических сигналов. -Цель изобретения — повышение

„„SU„„1617636 А1

2 качества фильтрации путем снижения уровня боковых лепестков АЧХ в полосе режекции. Устройство состоит из двадцати трех регистров сдвига 1.1,..., 1.23, одиннадцати сумматоров 2.1,...,2.11 и вычнтателя

3.1, соединенных с соответствующей коммутацией. двоичных разрядов. Устройство, имея практически такие же, как и фильтрпрототип, относительную неравномерность

АЧХ в пределах полосы пропускания и коэффициент прямоугольности, позволяет получить существенно более низкий относительный уровень боковых лепестков АЧХ в полосе режекции, равный — 59,2 дБ (уровень фильтра-прототипа — 30,4 дБ). 2 ил.

1617636

Изобретение относится к цифровой Технике и может быть использовано в системах цифровой обработки радиотехнических сигналов.

Цель изобретения -- повышение качества фильтра!;1!и путем снижения уровня боковых лепестков амплитудно-частотной характеристики в полосе режекции.

На фиг. I приведена структурная электическая схема цифрового нерекурсивного

> ильтра; на фиг. 2 — — амплитудно-частотые характеристики предлагаемого фильтра кривая 1 ) и фильтра-прототипа (кривая

Г)

Цифровой нерекурсивный фильтр содерфит двадцать три регистра сдвига !.I, 1.23, одиннадцать сумматоров 2.1, 2.11 и вычитатель 3.!.

Иерекурсивный цифровой фильтр работает следующим образом

В предлагаемом цифровом нерекурсивном фильтре промежуточные результаты умно>каются на различные степени числа 2, что позволяет отказаться от применения умножителей, а операции умножения выпол11ять путем сдвига двоичных разрядов.

Капри>!ер, сигнал с выхода одиннадцатого регистра сдвига умножается на 32 путем сдвига разрядов выхода этого регистра

Иа входе пятого сумматора 2.5 на 5 в сторону старших разрядов.

В момент поступления на вход цифрового нерекурсивного фильтра (в регистр

1. .!) очередной выборки процесса (подача входной информации осуществляется с тактом дискретизации Т) происходит обновле>(ue двоичной информации на выходах рег истров 1.2, ..., 1.23. По завершении переходных процессов в комбинационных сумматорах 2.1, ..., 2.1! и вычитателе 3.1 на выходе сумматора 2.10 устанавливается двоичный код, котоГ>ый определяег состояние регистра 1.22 иа следующем такте рабогы устройства, а на выходе сумматора 2.1 1;,Bo» - ныи код, соответствук>!ций значению с>тс>!е5 а ьь>ходного процесса фильтра в рассматриваем>.:й моме!!т «рсмеии.

А>>гор!Гтv, работы цифрового нерекурсив> o! о филь 1 ра Mo2KE быть зада н сисз е мои разностных уравнений:

У>(кт):=-Х (кт) 4- Х (кт---20Т);

У2(кт) = — Х (кт — 4Ò) +Х (кт--16Т);

Уз (кт) =-X (кт--8Т) +Х (кт-- 12Т};

Г 4 (кт) = — - >" (кт--6T) +Х (кт — 14 );

У5(кт) =- Y>(Kr)+32Х (к. — -101 ), У5 (кт) -.=- —,4 У;> (и r) + У,> (кт);

У;(кт) ==- ЗУ;(кт);

У а (кт) == 5 (кт }+2 1,1(кт);

Уа (кт) = Yr (кт) + 256У;> (кт);

У!0 (кт) = — 4 У>2 (кт } -4- У>> (кт);

Y11(кт) = Y;» (кт) + У>1 (кт — -2Т);

У>2(кт) =-Уу(кт) --4У>(кт).

Г - — пеГэ>!Г>Г! 1игкГ>ети.!апии;

Х (кт) — отсчет H "ñ>,>>!Îro Г,роиPcYB фильГра и !1-й 5!омент времени:

У;(кт) (i=

=1, ..., 11) -- отсчет процесса на входе i-го сумматора в k-.й момент времени;

У>2 (кт) -- отсчет процесса на выходе вычитателя в k-й момент времени.

Выполнив 7-преобразование каждого из уравнений приведенной системы и разрешив вновь полученную систему относительно переменной У!1(7), легко получить выражение для АЧХ нерекурсивного фильтра:

fg(jQf)(=!2соэИТ (384+2 (224соз2Я Т— — 15соз4Уà — 60cos6QT+ l2coslOQI))(.

Как показывает сравнительный анализ характеристик, приведенных на фиг. 2, АЧХ предлагаемого фильтра, имея практически такие же, как и АЧХ фильтра-прототипа, относительную неравномерность в пределах полосы пропуска ния и коэффи и иент прямо- а угольности по уровню — 30дБ, имеет существенно более низкий относительный уровень боковых лепестков в полосе режекции, который составляет — 59,2 дБ по сравнению с уровнем --30,4 дБ фильтра-прототипа.

Форл!ила изобретения

Цифровой нерекурсивный фильтр, содержащий с первого по двадцать первый последовательно соединенные регистры сдвига, с первого по восьмой сумматоры и вычитатель, причем вход первого регистра сдвига является входом цифрового нерекурсивного фильтра, выходы первого, пятого, девятого, тринадца roro, семнадцатого и двадцать первого !1> гистров сдвига соединены с первыми входами первого, второго и третьего сумматоров и вторыми входами третьего, второго и первого сул!маторов соответственно, а вы40 ход шестого сумматора соедине» с первым входом восьмого сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества фильтрации путем снижения уровня боковых лепестков амплитудно-частотной характерис4 тики в полосе режекции, введены последоват "льна соединенные девятый и десятый суммато!>ы,:.надцать второй и двадцать третий регистры сдвига и одиннадцатый сумматор, выход которого является выходом цифрового нерекурсивного фил ьтра, чг> причем первый и второй входы четвертого сумматора соединены с выходами седьмого и пятнадцатого регистров сдвига соответственно, выход четвертого сумматора подключен к первому входу шестого сумматора, (1-1-2)-й разряд второго входа которого, 55 где 1!= !, М, М вЂ” разрядность, соединен с

i-м разрядом выхода второго сумматора, выход первого сумматора соединен с первым входом пятого сумматора, (i+5)-й оаз! 6! 7636

-10

///ны/ дЕ

Составитель С. Музычук

Редактор А. Лежнина Техред Д . Кравчук Корректор А. Осауленко

Заказ 4l29 Тираж 654 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

l l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат <Патент>, г. Ужгород, ул. Гагарина, !Oi ряд второго входа которого смдннен с i-м разрядом выхода одиннадцатого регистра сдвига, а i-й разряд выхода пятого сумматора соединен с i-м разрядом первого входа и (i+ I)-м разрядом второго входа седьмого сумматора, выход которого соединен с первым входом вычнтателя, (i+2)-й разряд второго входа которого соединен с i-м разрядом выхода восьмого сумматора, (i+! )-й разряд второго входа которого соединен с

i-м разрядом выхода третьего сумматора и (i+8)-м разрядом первого входа девятого .сумматора, второй вход которого соединен с выходом шестого сумматора, à i-й разряд выхода вычнтателя соедннен с (i+2)-м разрядом второго входа десятого сумматора, выход которого соединен с вторым входом одиннадцатого сумматора.