Цифровой фильтр
(11) 557372
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Й АВТОРСКОМУ СВИДИЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 01.03 76 (21) 2326770124 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.05. 77.Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описаиия09.07.77 (51) И. Кл.
Cz06 Р 15/34
Государственный комитет
Совета Минис1ров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 681.325 (088,8) B. A. Соломка и Ф. М. Тишенко (?2) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) БИФРОВОИ ФИЛЬТР
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах управления и авторегулирования.
Известен цифровой фильтр, содержаший преобразователь аналог-цифра, блок цифрового счетного устройства и преобразователь цифра-аналот (1).
Ближайшим текмкческим решением к изобретению является нерекурсивный цифровой фильтр, содержаший блок дискретизации, ана- ð лого-цифровой преобразователь, 1 элементов задержки, с умножителей на постоянный коэффициент, сумматор, вход блока дискретизации является входом устройства, а выход подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первому из последовательно соединенных к элементов задержки, выходы которых через соответствуюшие умножитепи на постоянный коэффициент подключены к сумматору, выход- р ной сит нап которого равен
$(< ) = X С кк иТ- PT), Р-о (1) где C — вешественные числовые коэффнцир енты; 25
L - целое число; к(иТ)- цифровая решетчатая функция выходного аналогового (непрерывного) сигнала хф; (и = 0,1,2...), а Т - интервал дискретизации (2 j.
Однако в таком фильтре для образования выходного сигнала у (иТ ) в момент времени и Т необходимо время а t дпя вычисления произведения Со X н Т) и сложения его с накопленной суммой. Если время дт сравнимо с интервалом дискретизации Т, то появляется дополнительная за« держка в образовании сигнала y (rt Т), которая при работе в натуральном масштабе времени может оказать сушественное влияние на процессы в системе, частью которой является цифровой фильтр.
Е1ель изобретения — повышение бестродействия цифрового фильтра.
Эта цель достигается тем, что в предложенный фильтр введены преобразователь аналог-частота и счетчик. Вход фильтра подключен через преобразователь аналогчастота к счетному входу счетчике, а уста557372 новочные входы счетчика подключены ко входу сумматора.
На чертеже представлена блок-схема цифрового фильтра.
Цифровой фильтр состоит иэ блока дискретизации 1, аналого-цифрового преобразователя 2 элементов задержки 3, умножителей 4 на постоянный коэффициент, сумматора 5 счетчика 6 и преобразователя аналогчастота 7. Ю
Цифровой фильтр работает следуккним оОразом.
Входной аналоговый (непрерывный) сиг нал х (t ) поступает на вход блока дискретизации 1, на выходе которого создаеъся решетчатая функция x (и Т), И
=0,1,2...т.е. с интервалом Т появляются амплытудно-мо дулированные импульсы. В преобразователе 2 осуществляется преобразование аналоговых величин в числовые к (и Т).
Сигналы х (и Т) поступают на элемен, ты задержки 3 (каждый с временем задержки э = Т) и с выходов последних через умножйтели 4 на сумматор 5, а затем в счетчик 6. На выходе сумматора 5 получают у (" -Т) = с, (ит-.Г). И}
1 36
Составляющая для Е. О формируется в процессе приема сигнала следующим обра эом.
Преобразователь 7 преобразует входной сигнал х (t ) в часи"оту импульсов
Со Х (4) /Т, которые в течение времени
Т считает счетчик 6 (досчитывает к вве@аийому: åå значению (2)). С х(иТ-1Т) ) «(jdt= X С х(иТ-ГГ}+ .е-., е= е (3)
ic (т)=К с «(и"г-0т}=у(пт}
Р-о
Следовательно, и формирование и сложение произведения С„Х (й T) с ранее накопленной суммой происходит и процессе приема сигнала, поэтому выходной сигнал у (и Т) появляется на выходе беэ задержки, в момент времени и Т.
Таким образом, предложенное решение позволяет беэ усложнения схемы исключить дополнительную задержку в образовании сигнала у (и Т), что существенно улучшает параметры фильтра (в частности ис» ключается вынужденная мера «выполнение условия равенства нулю коэффициента С .
Это существенно расширяет область применения цифровых фильтров, например, в управляемых экспериментах по ядерной физике, системах управления, авторегулирования и т.п.
Формула изобретения цифровой фильтр, содержащий блок дискретизации, аналого-цифровой преобразователь, 8 элементов задержки, Р умножителей на постоянный коээфициенч„сумматор, причем вход блока дискретизации является входом устройства, а выход подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первому из последовательно соединенных 3 элементов задержки, выходы которых через соответствую. щие умножители на постоянный коэффициент подключены к сумматору, о т л и ч а ющ н и с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены преобразо-. ватель аналог-частота и счетчик; причем вход фильтра подключен через преобразователь ачалог-частота к счетному входу счетчика, а установочные входы счетчика подключены к выходу сумматора.
Источники, принятые во внимание при экспертизе:
1. Новак, Шмид, Цифровые фильтры, "Зарубежная радиоэлектроника", 1969 г., М 2, 2. Гольденберг Л. М., Левчук Ю. П., 1Поляк М. H. " 11 фровые фильтры" М., "Связь", 1974 г. (прототип), 557372
Составитель Г. Кудеяров
Редактор Л. Утехина ТехредА. Йемьн - ова Корректор A. филенко
Заказ 84-8/59 Тираж 818 П©днаоное
БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений ы открытий
113О35, Москва, Ж35, Раушскаа наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, уя. Проектная, 4
