Нерекурсивный цифровой фильтр

 

Изобретение относится к радиотехнике . По отношению к авт. св. № 1223346 достигается цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем осуществления адаптивной подстройки весовых коэффициентов . Фильтр содержит АЦП 1, ре--, гистр 2 сдвига, блок 3 постоянной памяти (В1Ш) для хранения весовых коэффициентов, сумматор 4, накапливающий регистр 5, блок 6 синхронизации , БПП 7 для хранения антилогарифмов , буферные регистры 8, и 14, коммутатор 9, эл-т ИСКЛЮЧАИ ЦЕЕ ИЛИ 10, выходной регистр 11, цифровой компаратор 12, БШ1 13 и блок 15 оперативной памяти (БОЕ) 15. Фильтр имеет два режима работы: неадаптивной и адаптивной фильтрации. Каждый цикл работы фильтра разбит на такты. За определенное количество циклов работы весовые коэффициенты подстраиваются до приведения коэффициентов корреляции к минимальному значению. По окончании подстройки весовых коэффициентов к задаваемому происходит стирание информации из БПП 3 и запись новых весовых коэффициентов из БОП 15. Цель достигается введением регистров 11 и 14, компаратора 12, БПП 13 и БОП 15. 1 ил. 77 i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,(51)4 Н 03 Н 17/06, 21/00

OllH0AHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1223346 (21) 4!17340/24-09 (22) 04.06.86 (46) 07.01.88. Бюл. N 1 (72) С.И.Власенко, В.И.Готовко, В.Г.Михайлов и А.В.Чепурных (53) 621.396.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1223346, кл. Н 03 Н 17/06, 1984. (54) НЕРЕКУРСИВНЬ!Й ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к радиотехнике. По отношению к авт. св. !! 1223346 достигается цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем осуществления адаптивной подстройки весовых коэффициентов. Фильтр содержит АЦП 1, ре-.. гистр 2 сдвига, блок 3 постоянной памяти (БПП) для хранения весовых коэффициентов, сумматор 4, накапли„„SU„„1365349 А 2 вающий регистр 5, блок 6 синхрониза-, ции, БПП 7 для хранения антилогарифмов, буферные регистры 8 и 14, коммутатор 9, эл-т ИСКЛ!0ЧАИЩЕЕ ИЛИ 10, выходной регистр 11, цифровой компаратор 12, БПП 13 и блок 15 оперативной памяти (БОП) 15. Фильтр имеет два режима работы: неадаптивной и адаптивной фильтрации. Каждый цикл работы фильтра разбит на такты. За определенное количество циклов работы весовые коэффициенты подстраиваются до приведения коэффициентов корреляции к минимальному значению. По окончании подстройки весовых коэффициентов к задаваемому происходит стирание информации из БПП 3 и запись новых весовых коэффициентов из

БОП !5. Цель достигается введением регистров 11 и 14, компаратора 12, БПП !3 и БОП 15. 1 ил.

1365349

Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано в системах цифровой обработки информации и является усовершенствованием известного устройства по авт. св.

Р 1223346.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем осуществления адаптивной подстройки весовых коэффициентов.

На чертеже приведена структурная электрическая схема нерекурсивного цифрового фильтра.

Нерекурсивный цифровой фильтр содержит аналого-цифровой преобразователь 1, регистр 2 сдвига, блок 3 постоянной памяти для хранения весовых коэффициентов (БППК) сумматор 4, накапливающий регистр 5, блок 6 синхронизации, блок 7 постоянной памяти для хранения антилогарифмов (БППА), буферный регистр 8, коммутатор 9, элемент ИСКЛИЧАЭ1ЩЕЕ ИЛИ 10, выходной регистр 11, цифровой компаратор

12, блок 13 постоянной памяти (БПП) дополнительный буферный регистр 14, блок 15 оперативной памяти (БОП), второй вход 16 нерекурсивного цифро-. вого фильтра, вход 17 управления блоком синхронизации.

Нерекурсивный цифровой фильтр работает следующим образом.

Нерекурсивный цифровой фильтр имеет два режима работы: режим неадаптивной фильтрации и режим адаптивной фильтрации.

Ф

При отсутствии сигнала на вхоце

17 нерекурсивный цифровой фильтр работает в режиме неадаптивной фильтрации.

Каждый цикл работы нерекурсивного цифрового фильтра, который условно разбит на такты, начинается подачей импульса блока 6 синхронизации на управляющий вход накапливающего ре-. гистра 5 на обнуление данных, а каждый такт начинается с подключения выхода БППК 3 и регистра 2 сдвига к входам сумматора 4, а затем по командам с блока 6 коммутатор 9 подключает выходы буферного регистра 8 и накапливающего регистра 5 к входам сумматора 4. Следующим импульсом с блока 6 выходной код сумматора 4 переписывается в накапливающий регистр

5, в конце такта производится круговой сдвиг содержимого регистра 2, запись в него нового значения вход1, при (а,„„+ д Х „ ащ„) 0;

1, при (а „+ !Х „„ а „) 0;, 1am„+ Х,„„ àm„1, а

m(0+113è! а„(„, >1= log

45 где а „(„ и а (.„! ъ. Соответствен но модуль и знак m=20 весового коэффициента на (и+! ) цикле работы; л Х „- знак ошибки

m-го весового коэффициента, определяемый как произведение знаков с выхода ком5G

55 ного сигнала Х„и выборка следующего значения весового коэффициента из

БППК 3.

За один такт работы нерекурсивного цифрового фильтра выполняется операция суммирования log„IX<„ и

1оя„!а !, где К вЂ” любое положительное число, которую можно предста1р вить в виде lop „!I à„!!Х(„„!7

БПЛА 7 осуществляет потенцирование полученного результата. Выходной код БППА 7 равен j а,„l !Х („„!! .

На выходе элемента ИСИПОЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 10 формируется знак вычисленного произведения, который вместе со значением !а !!Х(„ „!!записывается в буферный регистр 8.

В конце цикла работы нерекурсивного цифрового фильтра содержимое накапливающего регистра 5 выражается формулой м

У„= а,„Х((n-т) Т).

h1 1

25 При поступлении сигнала на вход

17 нерекурсивный цифровой фильтр переключается в режим адаптивной фильтрации. При этом после вычисления нерекурсивным цифровым фильтром выЗр ходкого сигнала происходит запись этого сигнала в выходной регистр 11., Цифровой компаратор 12 сравнивает выходной сигнал с опорным, подаваемым на второй вход 16 ° Результат

35 сравнения определяет знак ошибки или несоответствие выходного сигнала опорному сигналу. Знак ошибки поступает на первый дополнительный вход

БПП 13. В БПП 13 занесены выходные

4р значения следующей функции

1365349 паратора 12 и со знакового

40

55 выхода регистра 2 сдвига (принимает значения +1 или -1), 8 l 3 h K N X(„iÿу

К вЂ” знак рассогзн ласования между выходным и опорным сигналами;

Х вЂ” знак (n-и)) -t)> входного сигнала;

n — - номер очередного отсчета входного сигнала; а „ — ш-й весовой коэффициент на и-м цикле работы; иа — величина изmn менения весового коэффициента, задается при расчете значений

1а (n+ ) (и а и(+ ) зч может принимать значение единицы младшего разряда чисел, используемых для представления весовых коэффициентов и, следовательно, практически не повьппать уровень шума, обусловленного квантованием аналогового сигнала.

В соответствии с поступившим на входы БПП 13 сигналами от цифрового компаратора 12. БППК 3 и регистра 2 сдвига на выходах БПП 13 формируется новый весовой коэффициент. С выходов БПП 13 он переписывается в дополнительный буферный регистр 14 и затем поступает в БОП 15.

Таким образом, к концу вычисления выходного сигнала в накапливающем регистре 5, в БОП 15 накопятся значения новых весовых коэффициентов °

В дальнейшем по сигналу управления с блока 6 синхронизации выходы

БППК 3 переводятся в третье состояние, т.е. происходит отключение.их и подключаются выходы БОП 15. Дальнейшая работа нерекурсивного цифрового фильтра происходит по тому же алгоритму, но с осуществлением функций БППК 3 блоком 15 оперативной памяти, так как его выходы подключены к тем же линиям связи, что и

БППК 3. После отключения выходов

БППК 3 и подключения вместо них выходов БОП .15 происходит вычисление выходного сигнала по описанному выше алгоритму работы. Новой значение выходного сигнала сравнивается с опорным и в соответствии с вновь определенным знаком ошибки производится уточнение весовых коэффициентов, ко торые занимают место старых коэффи)циентов в БОП 15 ° Запись обновленных весовых коэффициентов из БПП 13 через дополнительный буферный регистр

14 в БОП 15 происходит в момент.времени, когда БОП 15 отключается с по2р мощью коммутатора 9 от сумматора 4 и не участвует в вычислении свертки. Таким образом, первый цикл адаптивной настройки коэффициентов ничем не отличается от последующих за исключе25 нием передачи функции БПИК 3 блоку

15 оперативной памяти.

Таким образом, за определенное количество циклов работы весовые коэффициенты подстраиваются до приве30 дения коэффициентов корреляции к минимальному значению. По окончании подстройки весовых коэффициентов, задаваемому, например, блоком синхронизации по времени или по исчезновению сигнала на входе 17 происходит электрическое или ультрафиолетовое стирание информации из БППК 3 и запись новых весовых коэффициентов из

БОП 15.

Формула изобретения

Нерекурсивный цифровой фильтр по авт. св. М 1223346, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем осуществления адаптивной подстройки весовых коэффициентов, введены последовательно соединенные блок постоянной памяти, дополнительный буферный регистр и блок оперативной памяти, выход и знаковый выход которо о подключены к. соответствующим выходам блока постоянной памяти для хранения весовых коэффициентов и к соответствующим входам блока постоянной памяти, последовательно соединенные и включенные между выходом накапливающего регистра и входом

1365349

Составитель С.Музычук

Редактор Г.Волкова Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец

Заказ 6656/55 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 блока постоянной памяти цифровой компаратор и выходной регистр, второй дополнительный вход блока постоянной памяти соединен со знаковым выходом регистра сдвига, а дополнительные выход и знаковый выход блока оперативной памяти соединены с одноименными входами блока постоянной памяти для хранения весовых коэффициентов, I причем второй вход цифрового компаратора является вторым входом нерекурсивного цифрового фильтра, а управляющие входы выходного регистра, блока постоянной памяти, дополнительного буферного регистра и блока оперативной памяти соединены с соответствующими выходами блока синхрониза10 ции