Цифровой интерполирующий фильтр

 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах цифровой обработки информации с целью повышения точности и быстродействия. Отсчеты входного сигнала X (), частоту дискретизации которого требуется повысить в L раз, поступают на N перемножителей , в которых они умножаются на частотные выборки H(K)/N, где К-0, . Частотные выборки определяются из частотной или импульсной характеристики фильтра Н (со), Н(К). С перемножителей 1 отсчеты сигналов поступают на блок дискретного преобразования Фурье (БДПФ)2. С выходов БДПФ 2 сигналы через N соответству - щкз элементов 3 задержки постуяшот на сумматор 4 и далее - на выход цифрового интерполирующего фильтра. Точность и быстродействие повышаются введением БДПФ 2. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

CtUH

РЕСПУБЛИН

151) g Н 03 Н 17 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г1О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3668303/24-09 (22) 25.11.83 (46) 07.04.86. Бюп. Ф 13 (72) В. 1О., Ильиченко (53) 62!.396.6(088.8) (56) ТИИЭР Я 3.: Т. 69, 1981, с. 23, рис. 13с.

Оппенгейм А. В., И!афер Р. В. Цифровая обработка сигналов. М.: Связь, 1979, с. 416. (54) ЦИФРОВОЙ ИНТЕРПОЛИРУИЗЩИЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах цифровой обработки информации с целью повышения точности и быстродействия. Отсчеты входного

„„SU„„1223345 А сигнала X (Z"), частоту дискретизации которого требуется повысить в Ь раз, поступают íà N перемножнтелей

l, в которых они умножаются на частотные выборки И(К)/N, где КО, 01. Частотные выборки определяются из частотной или импульсной характеристики фильтра Н ((д), H(K). С перемножителей 1 отсчеты сигналов поступают на блок дискретного преобразования Фурье (БДПФ)2. С выходов

БДПФ 2 сигналы через 0 соответствую" щих элементов 3 задержки поступают на сумматор 4 и далее — на выход цифрового интерполирующего фильтра.

Точность и быстродействие повышаются введением БДПФ 2, 1 ил.

1223345

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах цифровой обработки информации.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия.

На чертеже приведена структурная электрическая схема цифрового интерполирующего фильтра.

Цифровой интерполирующий фильтр содержит N перемножителей 1, блок

2 дискретного преобразования Фурье (ДПФ), N элементов 3 задержки и сумматор 4.

Цифровой интерполирующий фильтр работает следующим образом.

Отсчеты входного сигнала X(Z ), 1 частоту дискретизации которого требуется повысить в L ра, поступают на вторые входы N перемножителей 1, в котррых производится умножение отсчетов X(Z ) на частотные выборки

H(k)/N, где k=O, N-1. Эти частотные выборки определяются из частотной характеристики фильтра Н(ц)

H(k)=Н(а))/сд = teak, k=O,N-1, (I) где О. a E 2i — нормализованная частота; — для фильтров вида

1 ° (2)

N 2, - - (1с+-) — для фильтров вида 2< значения нормализованной частоты, в ко.торых вычисляются частотные выборки, или из импульсной характеристики фильтра н()- (() е

k--О, Я, (3) где Ь(п) — импульсная характеристика фильтра;

<4 — задаются выражением (2).

С выходов перемножителей 1 отсчеты сигналов х (z )= — — x(z )

Н(k) к 1

k=O, N-1 (4) поступают на входы блока 2 дискретного преобразования Фурье, который осуществляет, операцию н-<

Y„(Z")= Z е X„(Z ), «--о п=О, Й1, (5) где Y„(Z ) — сигнал на и-м выходе

L блока 2 ДПФ; задаются выражением (2) Выходные сигналы блока 2 ДПФ поступают на входы N элементов 3 задержки, которые задерживают сигнал на и периодов частоты дискретизации выходного сигнала и имеют передаточные функции

Z n 0 N-1, (6) где n — - номер выхода блока 2.

„, С выходов элементов 3 сигналы

16 Z Y„(Z")ïîñòóïàþò на входы сумматора

4, выходной сигнал которого и (Е)= K. Z т„(Е )

no"

15 является вйходным сигналом цифрового интерполирующего фильтра.

Таким образом, предлагаемый фильтр выполняет функцию интерполяции

7(Е)=Н(Е)Х(Е ), (8) где й-1 „й-1 <„> 1„11()(3

n*o к=о Й

-передаточная функция фильтра.

Для случая линейной фазовой характеристики фильтра выражение (9) можно упростить

30 Для фильтров вида 1 (N — четное) Й I 2

«н

Н()=Е Е" r. Coо — „"К „+,— „(„) (10) 35 где! Н(о))

U(«) = («(Н(кИ „ и

2(1 „, к=1,—,-1, < для фильтров вида 1 (N — нечетное) 40

45 Н „н1

)1(r)-:- <" Z. cos "«in+-"× (1(«) (11)

< о « о " 1 211

I Н (о\)

Н У кîj (1(к)") Н(11 м-<

2 для фильтров вида 2 (N - четное) где

55

71 и

tl(Z).Е Е Е Мn — (к ° )(ni — Iö<êII <<2) п î g p " 2 2!

1223345 4 жен осуществлять функцию, соответствующую выражениям в фигурных скобках в формулах (10)-(12) .

5 Формула изобретения где

„j н(к)) 11() *2(<) „к =о,— " для фильтров вида 2 (N — нечетное) И-1 н(* т Kris " (-))» )ural

n*o к.o " 2 ° (13) (11 -О, —, где 11(К)(2) И

K — я 2

Составитель А. Осипович

Техред О.Сопко Корректор М. Демчик

Редактор А. Сабо

Заказ 1722/57 Тираж 31 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СС P по делам изобретений и открытий

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

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

В выражениях (10)-(13) f H(k)t обозначает модуль частотных выборок.

Основываясь на выражениях (10)(13), в каждом конкретном случае предлагаемый фильтр можно упростить, а именно: в перемножнтелях 1 должно осуществляться умножение на действительные значения U(k), а блок 2 дискретного преобразования Фурье долцифровой интерполирующий фильтр, содержащий Н перемножителей, первые .входы которых являются входами умно1О

Ь жения на частотные выборки, N элементов задержки и сумматор, выход которого является выходом цифрового интерполирующего фильтра, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью 5 повышения точности и быстродействия, в него введен блок дискретного преобразования Фурье, включенный между входами N перемножителей и входами

:N элементов задержки, выходы которых

2О соединены с входами сумматора, а первые входы перемножителей объединены между собой и являются

:входом цифрового интерполирующего фильтра.