Рекурсивный цифровой фильтр

 

Изобретение относится к цифровой обработке сиглалов и м.б. использовано в системах цифровой фильтрации, в автоматизированных комплексах обработки информации и в системах распознавания образов. Цель изобретения - повышение отношения С/Ш на выходе рекурсивного цифрового фильтра (РЦФ). РЦФ содержит сумматор 1, регистр 2 сдвига, умножитель 3, три группы элементов И 4, 5, 6, группу элементов ИЛИ 9, инвертор 12, счетчик 13, дешифратор 14. В устр-во введены две группы элементов И 7 и 8, элемент ИЛИ 11, два регистра 15, 16, дополнительная группа элементов ИЛИ 10 и инвертор 17. Сигнал с вьпсода РЦФ снижается постоянно, за исключением такта умножения на коэффициент В. В этом также сигнал с второго выхода дешифратора 14 инвертируется в инверторе 17 и запирает группу элементов И 7, запрещая прохождение выходного сигнала сумматора 1 на выход РЦФ. 2 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„13852 4 А1 511 4 Н 03 Н 17/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изоБР1;-.„тений и ОТНРыт и (21) 4172306/24-09 (22) 31. 12.86 (46) 30.03.88. Бюл. У 12 (72) Н.А.Виноградов и И,В.Каратунов (53) 621.394.44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1264307, кл. Н 03 Н 17/04, 1985. (54) РЕКУРСИВНЫЙ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к цифровой обработке сигналов и м.б. использовано в системах цифровой фильтрации, в автоматизированных комплексах обработки информации и в системах распознавания образов. Цель изобрете" ния — повышение отношения С/Ш на выходе рекурсивного цифрового фильтра (РЦФ). РЦФ содержит сумматор 1, регистр 2 сдвига, умножитель 3, три группы элементов И 4, 5, 6, группу элементов ИЛИ 9, инвертор 12, счетчик

13, дешифратор 14. В устр-во введены две группы элементов И 7 и 8, элемент

ИЛИ 11, два регистра 15, 16 дополнительная группа элементов ИЛИ 10 и инвертор 17. Сигнал с выхода РЦФ снижается Постоянно, sa исключением такта умножения на коэффициент В. В этом также сигнал с второго выхода дешифратора 14 инвертируется в инверторе

17 и запирает группу элементов И 7, запрещая прохождение выходного сигна- ла сумматора 1 на выход РЦФ. 2 ил.

1385264

Изобретение относится к цифровой обработке сигналов и.может быть использовано в системах цифровой фильтрации, в автоматизированных комплексах обработки информации и в системах распознавания образов.

Цель изобретения — повышение отношения сигнал/шум на выходе рекурсивного цифрового фильтра. 10

На фиг.1 приведена структурная схема рекурсивного цифрового. фильтра; на фиг.2 " его импульсная характеристика.

Рекурсивный цифровой фильтр содер- 15 жит сумматор 1, регистр 2 сдвига, умножитель 3, первую 4, вторую 5, третью 6, четвертую 7 и пятую 8 группы элементов И, группу 9 элементов

ИЛИ, дополнительную группу 10 элемен- 20 тов ИЛИ, элемент ИЛИ 11, инвертор 12, счетчик 13, дешифратор. 14, первый

15 и второй 16 регистры и дополни тельный инвертор 17.

Рекурсивный цифровой фильтр рабо- 25 тает следующим образом.

На вход рекурсивного цифрового фильтра поступает отсчет сигнала

U(n Тд) в виде M-разрядного двоичного кода. Этот отсчет суммируется в 30

I сумматоре 1 с выходным сигналом сумматора 1, задержанным на период дискретизации Тд и прошедшим через цепь положительной обратной связи с коэффициентом передачи р» который зависит 35 от состояния счетчика 13. В результате суммирования на выходе сумматора »

1 формируется сигнал

Пвы (n д) = Пвх(n Тд) +

+ Р П ых ((n 1) Тд 3 где и — номер отсчета.

Сигнал с выхода сумматора 1 одно- 45 временно поступает на первые входы элементов И третьей группы 6 и вход регистра 2 сдвига. Задержанный сигнал с выхода регистра 2 сдвига подается на умножитель 3 и на первые входы элементов ИЛИ второй группы 5. В ум50 ножителе 3 осуществляется умножение задержанного сигнала на коэффициент

А или В, которые записаны в первом

15 и втором 1б регистрах соответст55 венно. Сигналы с выходов первого 15 и второго 16 регистров подаются на умножитель 3 через дополнительную группу элементов 10 и четвертую 7 и пятую 8 группы элементов И, которые управляются сигналами с выхода дешифратора 14, дешифрирующего текущее состояние из N возможных состояний счетчика 13.

На вторые входы сумматора 1 через группу 9 элементов ИЛИ поступает сигнал, прошедший через первую 4 или вторую 5 группы элементов И, которые через элемент ИЛИ 11 и инвертор 12 управляются сигналами с выходов дешифратора 14 по соответствующему алгоритму.

Алгоритм состоит в следующем.

Счетчик 13 имеет N состояний,, :нулевое и первое из которых выделяются дешифратором 14. После записи в счетчике

13 числа 0 дешифратор 14 с помощью элемента ИЛИ 11, первой группы 4 элементов И и группы 9 элементов ИЛИ подключает к вторым входам сумматора выходы умножителя 3, на вторые входы которого через четвертую группу

7 элементов И и дополнительную группу 10 элементов ИЛИ поступает с выхода первого регистра 15 код коэффициента А. При этом на выходе умножителя 3 образуется произведение задержанного отсчета входного сигнала на коэффициент А. После записи в счетчике 13 числа 1 элемент ИЛИ 11, первая группа 4 элементов И и группа

9 элементов ИЛИ работают аналогично, а на вторые входы умножителя 3 поступает через дополнительную группу

10 элементов ИЛИ и пятую группу 8 элементов И с выхода второго регистра 16 код коэффициента В. При этом на выходе умножителя 3 образуется произведение задержанного отсчета. входного сигнала на коэффициент В.

Во все остальные моменты времени на

О вторые входы сумматора 1 через вторую группу 5 элементов И и группу 9 элементов ИЛИ поступает задержанный отсчет входного сигнала с выхода регистра 2 сдвига, т,е. задержанный отсчет умножается на коэффициент,, равный 1.

Сигнал с выхода рекурсивного цифрового-фильтра снижается постоянно, за исключением такта умножения на коэффициент В. В этом такте сигнал с второго выхода дешифратора 14 инвертируется в дополнительном инверторе 17 и запирает третью группу 6 элементов И, запрещая прохождение

1385264

4УТд ОИ 6NTd 7A78 и О

ЙЪ8. 2

Составитель С.Иузычук

Техред М.Ходанич. Корректор М,Пожо

Редактор Е.Копча

Заказ 1421/53 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 выходного сигнала сумматора.1 на выход рекурсивного цифрового фильтра.

Формула изобретения

Рекурсивный цифровой фильтр, со5 держащий последовательно соединенные сумматор, первая группа входов. которого является входом рекурсивного цифрового фильтра, регистр сдвига, умножитель, первую группу элементов

И и группу элементов ИЛИ, выходы которых соединены с второй группой входов сумматора, вторую группу элементов И, выходы которых соединены с вторыми входами элементов ИЛИ группы, третью группу элементов И, первые входы которых подключены к выходам сумматора, а выходы являются выходом рекурсивного цифрового фильтра,.инвертор и последовательно соединенные счетчик, вход которого. является тактовым входом рекурсивного цифрового фильтра, и дешифратор, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повы- 25 шения отношения сигнал/шум на выходе рекурсивного цифрового фильтра, введены первый и второй регистры, четвертый и пятый группы элементов И, дополнительная группа элементов ИЛИ, дополнительный инвертор и элемент

ИЛИ, причем выходы первого регистра . соединены через четвертую группу элементов И с первыми входами элементов

ИЛИ дополнительной группы, выходы второго регистра соединены через пятую группу элементов И с вторыми входами элементов ИЛИ дополнительной группы, выходы которых подключены к вторым входам умножителя, второй вход элементов И четвертой группы соединен с первым входом элемента

ИЛИ и первым выходом дешифратора, второй вход элементов И пятой группы, соединен с вторым входом элемента

ИЛИ, вторым выходом дешифратора и входом дополнительного инвертора, выход которого соединен с.вторым элементом И третьей группы, а выход элемента ИЛИ соединен с вторыми входами элементов И первой группы и через инвертор — с BTOpbIMH входами элементов И второй группы.