Цифровой фильтр нижних частот

 

Изобретение относится к радио-, технике. Цель изобретения - упрощение технической реализации путем использования умножителей с коэффициентами умножения меньше единицы и упрощения регулировки частоты среза, фильтр содержит умножители 1 и 2, сумматоры 3-7 и элементы задержки 8 и 9. Цель достигается введением сумматора 5 и умножителя 1, с помощью которых осуществляется сложение проинвертированных новых отсчетов входного сигнала с отсчетами, хранящимися в элементе - задержки 8, и взвешивание этого результата сложения . 1 ил. (Л с Вход SoMOff 00 СлЭ о;: Со Од 0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

6 А1 (19) (11) (51) 4 Н 03 Н 17/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВхО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4049355/24-09 (22) 24.02.86 (46) 30.08.87. Вюл. У 32 (71) Воронежский политехнический институт (72) А.Г. Остапенко, А.В. Корнев и А.И. Потапов .(53) 621.372.542.2(088.8) (56) Остапенко А.Г. Анализ и синтез линейных радиоэлектронных цепей с помощью графов. М.: Радио и связь, 1985, с. 250. (54) ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР НИ)1(НИХ ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к радио-, технике. Цель изобретения — упрощение технической реализации путем использования умножителей с коэффициентами умножения меньше единицы и упрощения регулировки частоты среза.

Фильтр содержит умножители 1 и 2, сумматоры 3-7 и элементы задержки

8 и 9. Цель достигается введением сумматора 5 и умножителя 1, с помощью которых осуществляется сложение проинвертированных новых отсчетов входного сигнала с отсчетами, хранящимися в элементе - задержки 8, и взвешивание- этого результата сло- с жения. 1 ил.

1334366

Изобретение относится к радиотех-, нике и может быть использовано для обработки сигналов, задаваемых циф.ровым кодом. . Цель изобретения — упрощение технической реализации путем использования умножителей с коэффициентами умножения меньше единицы и упрощения регулировки частоты среза.

На чертеже представлена электрическая структурная схема цифрового фильтра нижних частот.

Цифровой фильтр нижних частот содержит второй и первый умножители

1 и 2, третий, четвертый, пятый, второй и первый сумматоры 3-7, первый и второй элементы 8 и 9 задержки.

Цифровой фильтр нижних частот работает следующим образом.

Отсчеты входного сигнала поступают на первый вход пятого сумматора

5, с выхода которого они поступают на вход второго умножителя 1. Затем отсчеты входного сигнала и отсчеты, взвешенные во втором умножителе 1, поступают на входы первого сумматора 7. Просуммированные в первом сумматоре 7 отсчеты поступают на вход второго сумматора 6. Просуммированные и вновь взвешенные в первом ум-. ножителе 2 отсчеты поступают на входы третьего сумматора 3. Значение отсчетов сигнала на выходе третьего сумматора 3 записывается в первом элементе 8 задержки. Эти отсчеты взвешиваются во втором умножителе 1 и с выхода первого сумматора 7 поступают на вход второго сумматора 6, с выхода которого они поступают в первый умножитель 2. Вновь взвешенные отсчеты в первом умножителе 2 и отсчеты, взвешенные во втором умножителе 1, складываются в третьем сумматоре 3.

В четвертом сумматоре 4 происходит сложение отсчетов, поступающих с выхода третьего сумматора 3, с удвоенным значение отсчетов сигнала, хранящихся в первом элементе 8 задержки. Результат сложения записывается во второй элемент 9 задержки.

С выхода второго сумматора. 6 проинвертированные отсчеты сигнала, хранящиеся во втором элементе 9 задержки, поступают на вход первого умножителя 2, где производится их умножение на соответствующий коэффициент умножения. Затем отсчеты с вы5

50 хода третьего сумматора 3 поступают на вход четвертого сумматора 4, где складываются с отсчетами сигнала, хранящимися во втором элементе 9 задержки. Результат сложения записывается в первом элементе 8 задержки, а отсчеты сигнала, хранящиеся в нем ранее, перезаписываются во второй элемент 9 задержки.

Для вычисления следующего отсчета выходного сигнала необходимо хранить отсчеты сигнала, записанные в первом и втором элементах 8 и 9 задержки.

С вновь поступающими отсчетами входного сигнала производятся следующие операции. В пятом сумматоре 5 складываются проинвертированные новые отсчеты входного сигнала с отсчетами, хранящимися в первом элементе 8 задержки. Результат сложения, взвешенный во втором умножителе 1, скла- . дывается с новыми отсчетами входного сигнала в первом сумматоре 7.

Отсчеты сигнала с выхода первого сумматора 7 поступают во второй сумматор 6, где складываются с проинвертированными отсчетами, записанными во втором элементе 9 задержки.

Результат сложения взвешивается в первом умножителе 2 и поступает в третий сумматор 3, который производит его сложение с отсчетами сигнала, поступающими с выхода первого сумматора 7. Отсчеты, поступающие с выхода третьего сумматора 3, складываются в четвертом сумматоре 4 с отсчетами, хранящимися в первом элементе 8 задержки, и с отсчетами сигнала„ хранящимися во втором эле-: менте 9 задержки. Затем производится перезапись отсчетов сигнала, хранящихся в элемента 8 и 9 задержки, а результат последнего сложения поступает на выход цифрового фильтра нижних частот.

Передаточная функция цифрового фильтра нижних частот, являющегося низкочастотным звеном второго порядка, равна н(к) (1-B) (1+A) (1+2Z +Z )

1-В(1+А) Z +AZ где А,  — коэффициенты умножения первого и второго умножителей 2 и 1 соответственно. Из условий устойчивости /А/ -1 /В/4 1 видно, что значения А и В не превышают единицы

1-Q 8

1+ б, 3"

Формула и з обретения

Составитель Э.Борисов

Техред И.Попович

Редактор И.Касарда

Корректор А.Тяско

Заказ 3979/56

Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з

13 по абсолютной величине, что приводит к упрощению технической реализации умножителей.

Если выразить коэффициент В через параметры собственной частоты аналогового фильтра нижних частот ио и параметр перестройки то видно, что этот коэффициент .не зависит от добротности фильтра, что позволяет упростить регулировку частоты среза, используя для этого только коэффициент В.

Цифровой фильтр нижних частот, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, первый вход ко;торого является входом фильтра нижних частот, второй сумматор, первый умножитель, третий сумматор, второй

34366

4 вход которого соединен с выходом первого сумматора, и четвертый сумматор, выход которого является,выходом фильтра нижних частот, последовательно соединенные первый элемент задержки, вход которого соединен с выходом третьего сумматора,,и второй элемент задержки, выход которого соединен с вторыми входами второго и четвертого сумматоров, отличающийся тем, что, с целью упрощения технической реализации путем использования умножителей с коэффициентами умножения меньше единицы и упрощения регулировки частоты среза, дополнительно введены последовательно соединенные пятый сумматор, первый вход которого обЬе2р динен с первым входом первого сумматора, а второй вход соединен с выходом первого элемента задержки, объединенного с третьим и четвертым входами четвертого сумматора, и вто25 рой умножитель, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора.