Аналого-цифровой фильтр

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

OUUWII

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1039019 A

Зцр Н 03 Н 17 Об

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO ,Ю

;«©

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3437684/18-24 (22) 12,05,82 ,(46) 30.08.83, Бюл. Р 32 (72) Р ° Л. Смильгис и М. А ° Элстс (71) Специальное конструкторское бюро научного приборостроения Инсти« тута мЕханики полиМеров АН Латвийской ССР (53) 681 ° 32 (088. В) (56) 1. Авторское свидетельство СССР.

Р 465715, кл. Н 03 Н 7/10, 1972.

2. Авторское свидетелвство СССР

В 723585, кл. 6 06 F 15/34, 1979 (прототип) (54)(57) АИАЛ01"О-ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР содержащий датчик псевдослучайных сигналов, компаратор, выход которого соединен с входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к информационному входу блока памяти, выход которого является первым информационным выходом фильтра, блок синхронизации, выход которого соединен с управляющими входами датчика псевдослучайных сигналов, компаратора, реверсивного счетчика и управляющим входом формирователя адреса, выход которого соединен с адресным входом блока памяти, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности фильтрации, в не. го введены аналоговый сумматор, мультиплексор и три накапливающих сумматора, причем выход блока памяти соединен с входами первого и второго накапливающих сумматоров, выходы. которых соединены соответственно с первым и вторым входами мультиплексора; выход которого подклю-. чен к входу третьего накапливающего сумматора, выход которого является вторым информационным выходом фильтра, третьим информационным выходом которого является выход первого накапливающего сумматора, выход датчика псевдослучайных сигналов соединен с первым входом аналогового сумматора, выход кЬторого соединен с входом компаратора, второй вход аналогового сумматора является информа- g ционным входом фильтра, а управляющие входы трех накапливающих сумматоров и мультиплексора подключены („"1 к выходу блока синхронизации.

1039019

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, в частности н цифровых

Фильтрующих и сглаживающих системах при фильтрации широкополосных анало-, говых сигналов н реальном масштабе времени, например, радиолокации и связи, Известен аналого-цифровой фильтр, содержащий оперативное запоминающее устройство, генератор адреса, накап- 10 ливающие сумматоры и блок упранления P1).

Однако фильтр характеризуется большой погрешностью фильтрации, обусловленной большим интервалом времени при выдаче очередного значе ния отфильтрованного сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является фильтр, содержащий датчик псевдослучайных сигналов, компаратор, реверсивный счетчик, оперативное эапо минающее устройство и блок управления ? l.

Недостатком такого фильтра является ограниченная точность фильтрации, обусловленная неидеальностью частотной характеристики фильтра, т.е. просачиванием высших гармоник сигнала за счет прямоугольной формы импульсной характеристики фильтра..

Цель изобретения — повышение точности фильтрации.

Поставленная цель достигается тем, что в аналого-цифровой фильтр, содержащий счетчик псевдослучайных сигналов, компаратор, выход которого соединен со входом реверсивного счетчика, выход которого подключен к информационному входу блока памяти выход которого является первым ин- 40 формационным выходом фильтра, блок синхронизации, выход которого соеди" нен с управляющими входами датчика псевдослучайных сигналов, компаратора, реверсивного счетчика и управ 45 ляющим входом формирователя адреса, выход которого соединен с адресным входом блока памяти, введены аналоговый сумматор, мультиплексор и три накапливающих сумматора, причем выход блока памяти соединен со входами первого и второго накапливающих сумматоров, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами мультиплексора, выход кото рого подключен ко входу третьего накапливающего сумматора, выход которого является вторым информационным выходом Фильтра, третьим информационным выходом которого янляется выход первого накапливающего сумма- bo тора, выход датчика псевдослучайных сигналов соединен с первым входом аналогового сумматора, выход которого соединен со входом компаратора, второй вход аналогового сумматора является информационным входом фильтра, а управляющие нходы трех накапливаюших сумматоров и мультиплексора подключены к выходу блока синхронизации.

На чертеже представлена функциональная схема аналого-цифрового фильтра.

Аналого-цифровой фильтр содержит датчик 1 псевдослучайных сигналов, аналоговый сумматор 2, компаратор 3, реверсивный счетчик 4 и блок

5 памяти (оперативное запоминающее устройство), первый и второй накапливающие сумматоры 6 и 7, мульти— плексор 8, третий накапливающий сумматор 9, блок 10 синхронизации, формирователь 11 адреса.

Фильтр работает следующим образом

На вход фильтра подается филь-. труемый нходной сигнал. В диапазоне входного сигнала датчиком 1 псевдослучайных сигналов в каждом такте генерируется ранномерно распределенный двухпэлярный псевдослучайный сигнал, кэторый в аналоговом сумматоре 2 добавляется к фильтруемому сигналу. Компаратором 3 определяется полярность полученной суммы сигналов

В прямой зависимости от полярности результирующего сигнала к результату реверсивного счетчика 4 добавляется или вычитается единица. После про хождения М тактовых импульсов в реверсивном счетчике 4 накапливается число, пропорциональное интегралу нходного сигнала на интервале времени фс. Блоком 5 памяти, формирователем 11 адреса, накапливающими сумматорами 6, 7, 9 и мультиплексором 8 реализуется импульсная характеристика ступенчато-треугольной формы, а именно, после обнуления блока 5 и накапливающих сумматоров 6, 7, 9, формирователем 11 адреса формируется адрес 1. Появляющееся число на выходе блэка 5 вычитается от результата накапливающего сумматора 7, а нместо него в блоке 5 записывается число от реверсивного счетчика 4, соответствующее интегралу входного сигнала на первом интервале времени и t. Оцновременно это число добав. ляется к результату накапливающего сумматора 6. После этого формирователь 11 ацреса формирует адрес К.

Число, появляющееся на выходе блока 5, вычитается от результата накапливающего сумматора 6 и добавляется к результату накапливающего сумматора 7. Далее, к результату накапливающего сумматора 9 добавляется число от накапливающего сумматора 6, и вычитается число от накапливающе- го сумматора 7. Непосредственно после записи числа от реверсивного счетчика 4 в блок,.5, реверсивный счетчйк 4 обнуляется и повторяется

1039019

Составитель A. Баранов

Редактор Е. Лушникова Техред Т. Фанта

Корректор И. Ватрушкина

Заказ 6241/59 Тираж 936

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 цикл определения интеграла входного сигнала эа следующий интервал времени Ае и цикл его обработки. При обработке i-oro интервала входного сигнала формирователь 11 адреса rioследовательно формирует адреса 1+! и.K+i где i 0,1, ..., 2К-1. За время Т = 2К dt в блоке 5 будут записаны 2К чисел, пропорциональных интегралам входного сигнала на каждом интервале времени д t а в накапливающих сумматорах 6, 9 будут числа, пропорциональные значению фильтрованного сигнала, Причем, число в накапливающем сумматоре 6 пропорционально фильтрованному значению сигнала с импульсной характеристикой фильтра прямоугольной формы, а число в накапливающем сумматоре 9 с импульсной характеристикой фильтра треугольной формы. Цикл обработки рчередного 2К+1 -го и последующих интегралов входного сигнала остается прежним, а формирователь 11 адреса повторяет циклы формирования адреса, от 1 до 2К. С интервалом dt на выходах накапливающих сумматоров 6 и

9 появляются значения фильтрованно5 го сигнала, причем,. на выходе накапли. вающего сумматора .6 оно появляется после К-ro цикла обработки, а на выходе накапливающего сумматора 9 после 2К-ого цикла обработки.

1О

Таким образом, в предлагаемом устройстве повышение точности филь трации позволяет обеспечить более точный результат дальнейшей цифро15 вой обработки полезного сигнала.

Поэтому основным преимуществом устройства является сохранение одно» временно высокого быстродействия и точности, фильтрации при выделении полезного сигнала от шума в реальном масштабе времени, например, в радиолокации и связи.