Устройство для частотного разделения трехканального цифрового сигнала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧАСТОТНОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ТРЕХКАНАЛЬНОГО ЦИФРОВОГО СИГНАЛА, содержсодее блок задержки, i-й (,3...) выход которого соединен с ,1-м (j (i+l)/2) входом первого блока умножения, j-й выход которого соединен с ,1-м входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу второго сумматора; второй вход которого подключен к выходутретьего сумматора, j-й вход которого соединен с J-м выходом второго блока умножения, j-й вход которого подключен к (И-1)-му выходу блока задержки, вход блока Зсщержки и выход второго сумматора являются соответственно информационнъал входом и первым информационным выходом устройства, отличи ющ ее с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит четвертый сумматор, группу элег.гентов НЕ, вычитатель, третий и четвертый блоки умножения, причем выходы разрядов первого сумматора соединены соответственно с входами элементов НЕ группы, выходы которых соединены с первым входом четвертого сумматора , второй вход которого подключен к ВЫХОДУ третьего сумматора, выход § которого соединен с первым входом третьего блока умножения, выход которого подключен к первому входу вычитателя., второй вход которого соединен с выходом четвертого блока умножения, первый вход которого подключен к й+1)/2-му выходу блока задержки, вторые входы третьего и четвертого блоков умножения являются соответственно входами задания первого и второго коэффициентов устройства, выход четвертого сумматора и выход вычитателя являются сд соответственно вторым и третьим инсо ел формационными выходами устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1Ю (11) 75 А

3Ш Н 03 Н 17/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :- :3

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3528897/18-24 (22) 24.12.82 (46) 23.02.84. Бюл. 9 7 (72) С.Н. Елисеев, С.Д. Лютов, A.Â. Гаврилов и В.В. Шайхутдинов (53) 681.32(088.8) (56) 1. Гольденберг Л.М., Матюшкин Б.Д. Выделение каналов из гуппового цифрового сигнала в системе

ИКМ. — "Электросвязь", Р 5, 1978.

2. Гольденберг Л.М., Матюшкин Б.Д., Поляк М.Н. Цифровые устройства сопряжения (трансмультиплексоры) в системах связи.

"Электросвязь", 1980, Р 1, с. 3031 (прототип ). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧАСТОТНОГО

РАЗДЕЛЕНИЯ TPEXKAHАЛЬНОГО ЦИФРОВОГО

СИГНАЛА, содержащее блок задержки, i-й (i=1,3...) выход которого соединен с )-м ()=(+1 )/2) входом первого блока умножения, „ -й выход которого соединен с )-м входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу второго сумматора; второй вход которого подключен к выходу третьего сумматора, )-й вход которого соединен с )-м выходом второго блока умножения, )-й вход которого подключен к (i+1)-му выходу блока задержки, вход блока задержки и выход второго сумматора являются соответственно информационным входом и первым информационным выходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит четвертый сумматор, группу элементов

НЕ, вычитатель, третий и четвертый блоки умножения, причем выходы разрядов первого сумматора соединены соответственно с входами элементов

НЕ группы, выходы которых соединены с первым входом четвертого сумматора, второй вход которого подключе(л к выходу третьего сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего блока умножения, выход которого подключен к первому входу вычитателя., второй вход которого соединен с выходом четвертого блока умножения, первый вход которого подключен к (N+1)/2-му выходу блока задержки, вторые входы третьего и четвертого блоков умножения являют" ся соответственно входами задания первого и второго коэффициентов устройства, выход четвертого сумматора и выход вычитателя являются соответственно вторым и.третьим информационными выходами устройства.

1075375

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для выделения канальных сигналов из груп пового цифрового сигнала с частотным разделением каналов.

Известно устройство для частотного разделения группового цифрового сигнала, содержащ е для разделения трехканального сигнала пять фильтров

Двух типов, причем три — с пониженной частотой дискретизации f1) .

Недостатками такого устройства являются сложность и большие аппаратурные затраты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство для частотного разделения группового цифрового сигнала, содержащее для разделения трехканального сигнала шесть нерекурсивных фильтров нижних частот с заданной шириной поло сы пропускания, каждый и3 которых состоит из линии задержки, нечетные выходы которой подключены к входам первого блока умножения, а четные выходы подключены к входам вто- рого блока умножения, а также первого сумматора, к входам которого подключены выходы первого блока умножения, второго сумматора, к входам которого подключены выходы второго блока умножения, и третьего сумматора, к входам которого подключены выходы первого и второго сумматоров, и не менее четырех балансных модуляторов на входе и четырех 5алансных модуляторов на выходе (?) .

Недостатком известного устройства также являются сложность и большие аппаратурные затраты.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее блок задержки, i-й (i=1,3...) выход которого соединен с )-м ()=(+1)/2) входом первого блока умножения, )-й выход которого соединен с j-м входом первого суглматора, выход которого подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу третьего сумматора, g-й вход которого соединен с )-м выходом второго блока умножения, )-й вход которого подключен к (i+1 )-глу выходу блока задерж ки, вход блока задержки и выход второго сумматора являются соответственно информационным входом и первым информационным выходом устройства, содержит четвертый сумматор, группу элементов НЕ, вычитатель, третий и четвертый блоки умножения, причем выходы разрядов первого сумма тора соединены соответственно с входами элементов НЕ группы, выходы которых соединены с первым входом четвертого сумматора, второй вход которого подключен к выходу третьего сумматора, выход которого также соединен с первым входом третьего блока умножения, выход которого подключен к первому входу вычитателя, второй вход которого соединен с выходом четвертого блока умножения, первый вход которого подключен к (N+1)/2-му выходу блока задержки, вторые входы третьего и четвертого блоков умножения являются соответственно входами задания первого и второго коэффициента устройства, выход четверто15 го сумматора и выход вычитателя явля,ются соответственно вторым и треть. им информационными выходами устройства.

Нерекурсивный цифровой фильтр

45 нижних частот работает по алгоритму прямой свертки н

3 =K Ь„ .„к.к„,„1, к=О где х г, к и x - значение задержанного входного

50 сигнала на выходах линии задержки, симметричных относительно ее центра;

55 К - номер выхода линии задержки, }1к - К-ый коэффициент нерекурсивного цифрового фильтра ,нижних частот;

2N - длина линии задержки.

В данном случае операция суммирования выполняется на нескольких сумматорах: сумматор 5 вычисляет сумму

На чертеже изображена блок-схемг . устройства.

Устройство частотного разделения трехканального группового сигнала содержит нерекурсивный цифровой фильтр 1 нижних частот, который состоит из блока 2 задержки, блока 3 умножения, блока 4 умножения, а также сумматоров 5-7; формирователь 8 частотной характеристики фильтра верхних частот, состоящий из группы элементов HE и сумматора 10, и формирователь 11 частотной характеристики полосового фильтра, который состоит из блоков 12 и 13 умноже.ния, вычитателя 14.

В данном устройстве частотное разделение трехканального цифрового сигнала осуществляется при помощи цифрового нерекурсивного фильтра нижних частот и двух формирователей

40 частотных характеристик фильтра верхних частот и полосового фильтра следующим образом.

1075375 и

Ц!! !!!!!(хк-!!!1 N è)

N21 где m - нечетное значение К;, сумматор 6 вычисляет сумму

М

Ч 8 о "е("к-е+ "н е) где 6 - четные значения K на выходе сумматора 7 формируется выходной сигнал цифрового фильтра нижних частот ! !!

1ФЧ4 1!! Ч!!

Частотная характеристика фильтра верхних частот может быть получена из частотной характеристики .фильтра нижних частот путем смещения ее на !! по оси нормированных частот (или на половину частоты дискретизации по оси частот)

Н 8л.(е ) =X h! +S e где H — частотная характеристика цифро во го иере курси в ного

Фильтра низних частот 1 °

Ьк 984=Ьк е "Ф=Ик.h<

Таким образом, коэффициенты цифрового фильтра верхних частот могут быть получены из коэффицйентов цифрового фильтра нижних частот

;1 „путем изменения знаков при нечетных коэффициентах.

Выходно.i сигнал фильтра верхних частот опеределяется выражением и и

"!!+64 !!! 1Ь!!!(хк-! !Ф хкt! !)Ф !!е х!!. !!+ . + хм Е = Чм+ „

Формирователь 8 частотной характеристики фильтра верхних частот построен в соответствии с этим выражением: умножение на минус единицу осу ществляет группа элементов НЕ, а сум мирование осуществляется сумматором 10.

Частотная характеристика полосового фильтра может быть получена из час40 тотных характеристик фильтров нижних частот и верхний частот . Нд (е )=А.е -

Ь-Н Х=!, ""9!!<

5 где (83и) g.e 3u9; частотная характе8 ротика всепропускающего фильтра.

H„=(e ) =g e -2 hÄ)< (-() ")Е ""k =--й

1О . Е Ь е зы.к .„„кпуе Р откуда следует, что полосовой фильтр должен иметь следующие коэфФициенФы A при К=О.

15 "К!!ф g- (-1) +1 h при К О

A при К=О или h О при КфО и К - нечетное

-2hK при К О и К-четное аким образовал, выходной сигнал полосового фильтра должен определяться выражением !!

8=0

q„q(p A.gu,8-5 е(хк.8+хк е) i где х,„д - сигнал на цеьгральном выходе линии задержКи.

Чпп!р "ц.s. 2ц!! °

Формирователь 11 частотной характеристики полосового фильтра построен в соответствии с этим выражением: блок 12 умножения осуществляет умножение выходного сигнала сумматора б иа два, блок 13 умножения осуществляет умножение сигнала, поступающего с центрального выхода бло35 ка 2 задержки, на величину А, и на вычитателе 14 осуществляется формирование выходного сигнала полосового фильтра.

Предлагаемое устройство наиболее эффективно при выделении канальных сигналов из группового сигнала, если число каналов кратно трем. . В предлагаемом устройстве для разделения трехканального группового сигнала не требуются балансные модуляторы и используется только один фильтр, вследствие чего необходимый объем блока задержки втрое меньше.

Составитель A. Баранов

Редактор В. Иванова Техред Л,Пилипенко Корректор М.Шароши з

Заказ 514/48 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4