Цифровой фильтр с дельта-модуляцией

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - повышение точности фильтрации. Цифровой фильтр содержит линейный дельта-модулятор 1, блоки постоянной памяти 2 и 7, эквивалентности 3, реверсивный счетчик 4, блоки 5 и 12 переключателей, блоки оперативной памяти 6 и 13, регистры 8 и 10, сумматоры 9,11,14 и 15, ЦАП 16 и блок управления 17, состоящий из тактового г-ра 18, счетчиков 19 и 20, эл-та ИЛИ-НЕ 21, сумматора 22 и формирователя 23 импульсов. После накопления сигнала в виде неполной свертки счетчик 4 формирует сиг нал, соответствующий полной свертке, который записьшается в регистр 8. На протяжении интервала дискретизации сигнал с регистра 8 поступает на сумматор 9, где суммируется с сигналом , соответствующим полной рекурсии, Результирующий сигнал накапливается в сумматорах 14 и 15, и на выходе nor следнего формируется отсчет выходного сигнала фильтрации в форме импульснокодовой модуляции. ЦАЦ 16 преобразует этот сигнал в аналоговую форму. Цель достигается введением блока 7, регистров В и 10, сумматоров 9 и 11, блока переключателей 12 и блока 13, с помощью которых формируется сигнал, соответствующий полной рекурсии. 2 ил. с & (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1418908 A 1 (51)4 Н 03 М 3/02, Н 03 Н 17/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4218085/24-09 (22) 31.03.87 (46) 23.08.88. Бюл.У 31 (72) А.В. Тимченко (53) 621.372.54:621.376.56(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1347188, кл. Н 03 М 3/02, Н 03 Н 17/06, 1985. (54) ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР С ДЕЛЬТА-MClIYЛЯЦИЕй (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения — повышение точности фильтрации. Цифровой фильтр содержит линейный дельта-модулятор 1, блоки постоянной памяти 2 и 7, эл-т эквивалентности 3, реверсивный счетчик 4, блоки 5 и 12 переключателей, блоки оперативной памяти 6 и 13, регистры 8 и 10, сумматоры 9,11,14 и 15, ЦАП 16 и блок управления 17, состоящий из тактового r-ра 18, счетчиков

19 и 20, эл-та ИЛИ-НЕ 21, сумматора

22 и формирователя 23 импульсов. После накопления сигиала в виде неполной свертки счетчик 4 формирует сигнал, соответствующий полной свертке, который записывается в регистр 8. На протяжении интервала дискретизации сигнал с регистра 8 поступает на сумматор 9, где суммируется с сигналом, соответствующим полной рекурсии, Результирующйй сигнал накапливается в сумматорах 14 и 15, и на выходе по -. следнего формируется отсчет выходного сигнала фильтрации в форме импульснокодовой модуляции. >ЦАП 16 преобразует этот сигнал в аналоговую форму, Цель достигается введением блока 7, регист ров 8 и 10, сумматоров 9 и 11, блока переключателей 12 и блока 13, с помощью которых формируется сигнал, соответствующий полнок рекурсии. 2 ил.

1418908 м-!

U УW Е1. Е и (х) î а Я

1 ó, с v у<, 1cm1 ()) сну), е,„ 11н 1

Rg, h р У 11 > У1 °

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для фильтрации сигналов с линейной дельта-модуляцией с преобразованием в импульсно-кодовую модуляцию.

Цель изобретения — повышение точности фильтрации.

На фиг. 1. представлена электрическая структурная схема цифрового филь- 1р тра с дельта-модуляцией; на фиг.2временные диаграммы.

Цифровой фильтр содержит линейный дельта-модулятор (ЛПМ) 1, первый блок

2 постоянной памяти, элемент 3 эквива-15 лентности, реверсивный счетчик 4, первый блок 5 переключателей, первый блок 6 оперативной памяти, второй блок 7 постоянной памяти, первый регистр 8, третий сумматор 9, второй 20 регистр 10, управляемый сумматор 11, второй блок 12 переключателей, второй блок 13 оперативной памяти, первый и второй сумматоры 14 и 15 цифроаналоговый преобразователь 16, блок 17 25 .управления, содержащий тактовый генератор 18, первый и второй счетчики

19 и 20, элемент ИЛИ-НЕ 21, сумматор

22, формирователь 23 импульсов.

Цифровой фильтр с дельта- иодуляци- 3р ей работает следующяч образом.

Выходной сигнал цифрового фильтра с линейной дельта модуляцией в обычном формате импульсно-кодовой модуляции записывается в виде

М-1 (Ъ е е я g-m

111 =О

М-1

Ч У> е ), (1) 4p где е1"1, k О,М-1, (a ) г I, М-I — marm квентовання нерекурсивной и рекурсивной частей импульсной характеристики соответствен- 45 но !е "! S Π— шаги квантования входного сигнала; e < ) 2h()- l, Ь ь j01).

Вычисления по формуле (1) проверяются тремя последовательными этапами, каждый из которых реализуется операцией суммирования где е„, ф О, чу = 0, q !ó О, (у!

r О.

Последовательности 1 е ) ), j e (e „ ) ) являются одноразрядными кодовыми последовательностями и пред1ставлены в формате линейной дельтамодуляции.

Тактовые импульсы (фиг.2,а) с выхода тактового генератора 15 с частотой М/Т, где М вЂ” число весовых коэффициентов, Т о - период дискретизации, поступают на счетный вход первого счетчика 19, на выходе переноса которого формируется импульс частотой

-1

Т, (фиг.2б). По его переднему фронту производят считывание выходного сигнала h; линейного дельтаМ) модулятора 1. На интервале дискретизации (О, Т ) (фиг.2,в) с ЛДМ 1 сигнал поступает на один из входов элемента 3 эквивалентности, выполненного в виде элементов ИСКЛОЧА)!)ШЕЕ ИЛИ-НЕ, на второй вход котОрого последовательно подаются в циклическом порядке с выхода первого блока 2 постоянной па» мяти все весовые коэффициенты h(Ф

k О, M — 1 (каждый на протяжении времени То/M (фиг.2,r). Порядок изменения коэффициентов постоянный и задается первым счетчиком 19, ! К) (11!

Результат перемножения h; Ю Ь ), шагов квантования входного сигнала на коэффициенты подается на управляющий вход реверсивного счетчика 4.

В интервалы времени с о,,), а 7 и т.п. производится чтение из первого блока 6 оперативной памяти и запись по установочным входам в реверсивный счетчик 4 сигнала, соответ" ствующего неполной свертке, т.е. r свертке, содержащей менее М слагаемых.

По заднему фронту тактового импульса (фиг.2,а) записанный в счетчике 4 сигнал суммируется с результатом перемножения шага квантования входного сигнала на коэффициент импульсной характеристики. В интервалы времени

,1 ) и т.д. производится запись накопленной величины сигнала (соответствующего неполной свертке) в ту же ячейку первого блока 6 оперативной памяти через первый блок 5 переключателек.

Переключатели первого блока 5 находятся в первом положении L1п =

1 из-за отсутствия импульса (фиг. 2,д) на выходе элемента ИЛИ-НЕ 21. Номера э

1418908 ячеек первого блока 6 оперативной (y (в форме импульсно-кодовой модупамяти определяются вторым счетчиком ляции. При помощи ЦАП 16 сигнал у j

20 и сумматором 22, которые обеспечи- преобразуется в аналоговую форму y(t) вают их рециркуляцию (фиг.2,r). По сигналу с второго выхода формиТакое накопление сигнала в виде рователя 23 импульсов (фиг.2,е) перенеполной свертки происходит ня протя- ключатели второго блока 12 переводятжении всех интервалов времени Т /M

У ся в положение, при котором U> Б г кроме ft„ t ), когда импульс

ОУ 2

= О. (фиг. 2,д) переводит переключатели 1р В результате этого на протяжении первого блока 4 в другое положение, интервала времени (t3, t< ) происходит при котором П = Б 2! = О. запись нуля в соответствующую ячейку

В результате этого ня протяжении

2 г второго блока 11 оперативной памяти. интервала времени (t „ ) происхо- На протяжении интервала времени

-!

Дит запись нУлЯ в соответствУющУю 15 (Tr)-T>Y. ) (от момента вРемени t< теячейку первого блока 6 оперативной кущего периода дискретизации до моменпамяти В момент времени t (по зал- та времени t2 следующего периода дис1

2 нему фронту тактового и!пульса) из кретизации) значение сигнала g y сигнала, записанного в реверсивный из второго регистра 10 поступает на счетчик 4, формируется сигнал, соот- 2р первый вход управляемого сумматора ветствующий полной свертке (ii.å ° copep- 11, на управляющий вход которого пожащий Х слагаемых). В момент времени даются в циклическом порядке с выхода чо переднему фронту импульса с

2 второго блока 7 постоянной памяти г «(У11 второго выхода формирователя 23 им- все весовые коэффициенты (Ь„ пульсов (фиг.2,е) производится запись 25

1, И вЂ” 1, каждый на протяжении . указанного сигнала в первый регистр 8. ю-! времени Т 1 . (фиг.2,ж) . Порядок

На протяжении интервала дискретизаизменения коэффициентов постоянный и ции до момента времени t> следующего зядяется первым счетчиком 19, причем гериода дискретизации значение ня протяжении интервала времени сигнала S!, из первого регистра 8 по- 30

ft 2, t 3 происходит чтение коэффициступает на один из входов третьего

1. L)) ентя 1;, сумматора 9.

Р интервалы времени ft, t >) и.т.д.

В интервале времени t t, t 1 пропроизводится чтение из второго блока изводится чтение из второго блока

13 оперативной памяти и подача на .

13 one ативной памяти и подача ня

Р вторые входы управляемого сумматора входь1 третьего сумматора 9 и упрявля1 ) величины сигнала, соответствующего емого сумматора 11 величины сигналя, неполной рекурсии т.е. содержащей соответствующего полной рекурсии К !,. менее К-1 слагаемых.

По второму входу третьего сумматоУпрявляемый сумматор 11 выполняет ра 9 осуществляется преобразование операцию накопления значений рекурсии

R в его дополнение, в результате чеМ для Х-1 последующих периодов дискрего на выходе третьего сумматора 9 (г)

2 тизации причем при h = 1 произформируется значение сигналя у „ rH»UHH Р ° Р во ится суммирование выходного сигкоторое записывается в момент времеhH д нала второго блока 13 оперативной

t < по переднему фронту сигнала с перпамяти с значением д у!,, а при вого выходя формирователя 23 импуль2 сов (фиг.2, е) во второй регистр 10 1i j = Π— вычитание значениЯ V y и первый сумматор 14. В результате из выходного сигнала второго блока

13. По низкому уровню тактового этого производится суммирование имп льса (фиг. 2, а) производится зяв сумматоре 14 с накопленньм в нем 50 им У сигналом, а по заднему фронту импуль- пис Р У пись ез льтата суммирования в ту же ячейку второго блока 13 оперативной са с первого выхода формирователя 23 памяти через второй блок 12 переклю(в момент времени t< текущего периода чателей. Переключатели второго блока дискретизации) суммирование выходного

12 находятся в первом положении сигнала первого сумматора 14 с предыдущим отсчетом выходного сигнала ( (11 = П" ).

В этом случае отсутствует импульс во втором сумматоре 15. Таким образом фиг.2 е) с второго выхода формировяво втором сумматоре 15 формируется (ф ° ) теля 23 импульсов. Номера ячеек втоотсчет выходного сигнала фильтрации

Фо рмула

5 14189 рого блока 13 оперативной памяти определяются вторым счетчиком 20 и сумматором 22, которые обеспечивают их рециркуляцию и совпадают с ноЭ

5 мерами ячеек первого блока 6 оперативной памяти (фиг.2,д)

Накопление значений рекурсий проис ходит аналогично накоплению значений неполных сверток и производится до момента времени t следующего периода дискретизации, после чего цикл накоплуция и цикл работы повторяется (фиг ° 2 р э) ° изобретения

Цифровой фильтр с дельта-модуляцией содержащий последовательно соединенные линейный дельта-модулятор, вход которого является входом цифрово-2п го фильтра с дельта-модуляцией,и элемент эквивалентности, первый блок постоянной памяти, выход которого соединен с вторым входом элемента эквивалентности, последовательно соеди- 25 нениые реверсивный счетчик, первый управляющий вход которого соединен с выходом элемента эквивалентности, первый блок переключателей и первый блок оперативной памяти>выход кото- ЗО рого соединен с информационным входом реверсивного счетчйка, поспедовательно соединенные первый сумматор, второй сумматор и цифроаналоговый преобразователь, вход и выход которого являются соответственно цифровьм и аналоговьм выходами цифрового фильтра с дельта-модуляцией, блок управления, выполненный в виде последовательно соединенных тактово- 40 го генератора, первого счетчика, элемента HJIR-HE н формирователя импульсов, первый вход которого объединен с управляющим входом блока переключателя, а первый выход соединен

45 с управляющими входами первого и второго сумматоров, а также последовательно соединенных второго счетчика, вход которого объединен с управляющим входом линейного дельта-модулятора и соединен с другим выходом перво

ro счетчика, и сумматора, второй вход которого объединен с входами элемента ИЛИ-НЕ и первого блока постоян ной памяти, а выход соединен с адресным входом блока оперативной памяти, управляющий вход которого объединен с вторым управляющим входом реверсивного счетчика и второго входа формирователя импульсов и соединен с выходом тактового генератора, о тлич ающийс я тем,что, с целью повышения точности фильтрации, введены последовательно соединенные первый регистр, информационный вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, и третий сумматор, выход которого соединен с сигнальным входом первого сумматора, последовательно соединенные второй регистр, сигнальный вход которого соединен с выходом третьего сумматора, а синхровход объединен с синхровходом первого сумматора, управляемый сумматор, второй блок переключателей, второй сигнальный вход которого соединен с шиной логического нуля, а управляющий вход соединен с дополнительным выходом формирователя импульсов блока управления, и второй блок оперативной памяти, адресный вход которого объеди нен с адресным входом первого блока оперативной памяти, управляющий вход соединен с выходом тактового генератора блока управления, а выход соеди нен с другим входом третьего сумматора и с другим сигнальным входом управляемого сумматора, и второй блок постоянной памяти, вход которого соединен с выходом первого счетчика блока управления, а выход соединен с управляющим входом управляемого сумматора.

1418908

Составитель Э, Борисов

Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 4167/56

Тираж 928 Подписное

ВПИИПИ 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