Цифровой фильтр — SU 830635 (original) (raw)
Союз Советских Социалистических Республик(и 1830635 ЕНИЯ Ф вф ВТОРСКОМУ СВИ ЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт, с (22) Заявлено 170 5.79 (21 ид-ву2801726/18-24 (51 м з ОЗН 1 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет . Государственный комит СССР но делам изобретений и открытийюллетень Мо 18 убликовано 150581 та опубликования оп 4 681. З(54) ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТ е Иых Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено дляцифровой фильтрации сигналов.Известен аналого-цифровой Фильтр,в котором применяется преобразование двоичных "кодов в случайные последовательности с помощью блоковвероятностного округления, Применение вероятностно-импульсного кодирования позволило существенно упроститьаппаратурную реализацию аналоговогофильтра, в частности для умноженияиспользуется элемент Равнозначность,для сложения - элемент 2 И-ИЛИ, аинтегрирование осуществляется с помощью реверсивного счетчика импуль-.сов 1.Недостатком данного устройстваявляется значительная погрешностьинтегрирования, обусловленная стохастической структурой последоват льностей на входе счетчика,Наиболее близким по техническойсущности является цифровой фильтр,который содержит два блэка умножения, элемент задержки, регистры коэффициентов и регистратор отсчетоввходного сигнала, подключенные соответственно ко входам блоков умножения, сумматор, соединенный входами 30 выходами блоков умножения, а выходом со входом элемента задержки 2Недостаток данного цифрового фильтра заключается в.большой слож-. ности его аппаратурной реализации.Цель изобретения - упрощение цифрового фильтра.Поставленная цель достигается тем, что цифровой фильтр, содержащий регистр отсчетов входногб сигнала, вход которого является входом фильтра, два регистра коэффициентов, выходы которых соединены соответственно с первыми входами двух блоков ум" ножения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход которого через элемент задержки связай со вторым входом первого блока умножеНия, второй вход второго блока умножения соединен с выходом регистра отсчетов входного сигнала, содержит регистр сдвига, две .группы элементов И,причем одни выходы регистра сдвига подключены соответственно к третьему и четвертому входам сум" матора и к первым входам элементов первой и второй групп, выходы хатор соединены соответственно с третьими и четвертыми входами первого и второ 83063520 го умножителей, выходы элементов И первой группы соединены со вторым входом элемента задержки.При этом сумматор содержит сумматор по модулю два, входы которого являются третьим и четвертым входами сумматора соответственно, а выхбды - подключены к первым входам элементов И, вторые входы которых являются первым и вторым входами сумматора соответственно, выходы элементов И подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого является выходом сумматора.На чертеже представлена блок-схема цифрового Фильтра.Схема содержит регистры 1 и 2 коэффициентов, регистр 3 отсчетов входного сигнала, блоки 4 и 5 умножения, регистр 6 сдвига (с обратной связью), две группы элементов И 7 и 8 . Блок 4 умножения содержит коммутаторы 9 и 10, элемент Равнозначность 11, блок 5 - коммутаторы 12 и 13 и элемент Равнозначность 14, кроме того, схема содержит сумматор 15,.состоящий из элемента ИЛИ 16, двух элементов И 17 и 18, сумматора 19 по модулю два, элемент 2 С задержки на интервал дискретизации. Группа элементов И 7, подключенная входами к выходам регистра б сдвига, а выходами ко вторым входам коммутаторов 9 и 13, первые входы которых соединены с выходами регистров 2 и 3, составляют преобразователь двоичного числа регистров 2 и 3 в псевдослучайную последовательность. С аналогичными "вязями группа элементов И 8, коммутаторы 10 и 12, регистр 1 составляет преобразователь двоичного числа регистра 1 в псевдослучайную последовательность, Элемент Равнозначность 11 с входами, подключенными к выходам коммутаторов 9 и 10, выполняют роль умножителя в блоке 4 умножения. В блоке 5 умножения роль умножителя выполняет элемент Равнозначность 14, входы которого соединены с выходами коммутаторов 12 и 13 В сумматоре 15 элемент ИЛИ 16 подключен входами к выходам элементов И 17 и 18, первые входы которых соединены с выходами элементов Равнозначность 11 и 14, а вторые входы с прямым и инверсным выходами сумматора по модулю два, подключенного входами к выходам всех разрядов регистра 6 сдвигаЦифровой фильтр работает следующим образом.На выходах регистра 6 сдвига генерируются псевдослучайные последовательности, которые поступают на входы элементов И 7 и 8. Последовательности с выходов элементов И 7 и 8 поступают на первые входы коммутаторов 910,12 и 13, ко вторым вхо 30 35 40 45 50 55 ЬО 65 дам которых подключены выходы разрядов регистров 1,2,3. Последовательности с выходов коммутаторов 9,10 12 и 13 поступают на входы элементов 11 и 14, с выходов которых на первые входы элементов И 17 и 18 . На вторые входы элементов И 17 и 18 подаются несовместные последовательности с прямого и инверсного выходов сумматора 19 по модулю два, причем эти последовательности некоррелированы с последовательностями с выходов элементов Равнозначность 11 и 14. Формируемые на выходах элементов И 17 и 18 несовместные последовательности подаются на входы элемента ИЛИ 16. Последовательность с выхода элемента ИЛИ 16 представляет собой сумму двух чисел с весовым коэффициентом 1/2.Данный цифровой фильтр выгодноотличается от известного тем, чтоуменьшает аппаратурные затраты присохранении заданной точности.Формула изобретения1. Цифровой фчльтр, содержащий регистр отсчетов входного сигнала, вход которого является входом филь- тра, два регистра коэффициентов, выходы которых соединены соответственно с первыми входами двух блоков умножения, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора, выход которого через элемент задержки связан со вторым входом первого блока умножения, второй вход второго блока умножения соединен с выходом регистра отсчетов входного сигнала, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения устройства, фильтр содержит регистр сдвига, две группы элементов И, причем одни выходы регистра сдвига подключены соответственно к третьему и четвертому входам сумматора и к первым входам элементов И первой и второй групп, выходы которых соединены соответственно с третьими и четвертыми входами первого и второго умножителей, выходы элементов И первой группы соединены со вторым входом элемента задержки.12, Фильтр по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что сумматор содержит сумматор по модулю два, входы которого являются третьим и четвертым входами сумматора соответственно, а выходы - подключены к первым входам элементов И, вторые входы которых являются первым и вторым входами сумматора соответственно, выходы элементов И подключены со" ответственно к первому и второму830635 Составитель В. ВальковТехред А. Бабинец Ксррект Редактор Л. Тюри ила каэ 2957/3 Тираж 988 Подп НИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений ь открытий Москва, Ж, Раушская наб., д.ное 303 филиал ППП Патентф, г. ужгород, ул. Проектна входам элемента ИЛИ, выход которогоявляется выходом сумматора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе5, авторское свидетельство СССР В 634286, кл. С 05 Р 15/34, 1974.2. Гольденберг Л.М. Цифровые Фильтры, М. Связь5974 (прототип).