Цифровой фильтр

 

Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано в многозвенных фильтрах. Цель изобретения - упрощение перестройки центральной частоты. Цифровой фильтр содержит пять су 4маторов 1,3,4,6,7, два элемента 8,9 задержки, четыре умножителя 12,15,13,14, входы 16,17, выходы 18,19, Для достижения цели введены еще два сумматора 2,5 и JjBa элемента 10,11 задержки. Цифровой фильтр может быть использован в качестве режекторного фильтра либо полосового фильтра. Переход от одного вида фильтра к другому осуществляется путем выбора соответствунядего входа и выхода устройства . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (Я) 4 Н 03 Н 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4277547/24-09 (22) 06.07.87 (46) 30.10,88. Бюл. В 40 (7 1) Воронежский политехнический институт (72) А.Г. Остапенко и С.И. Давлинский (53) 621.396.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1317650, кл, H 03 Н 17/04, 1985 ° (54) ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано в многозвенных фильтрах. Цель изобретения— упрощение перестройки центральной частоты. Цифровой фильтр содержит пять сумматоров 1,3,4,6,7, два элемента 8,9 задержки, четыре умножителя 12,15,13,14, входы 16,17, выходы

18,19. Для.достижения .цели введены еще два сумматора 2,5 и ) ва элемента

10,11 задержки. Цифровой фильтр может быть использован в качестве режекторного фильтра либо полосового фильтра.

Переход от одного вида фильтра к другому осуществляется путем выбора соответствующего входа и выхода устройства. 2 ил.

1434538

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в мйогозвенных фильтрах.

Цель изобретения — упрощение пере.5 стройки центральной частоты.

На фиг, 1 изображена электрическая структурная схема цифрового Фильтра; на Фиг. 2 — граф цифрового фильтр . 10

Цифровой Фильтр содержит первый

1 шестой 2, второй 3, третий 4, седьм и 5, четвертый 6 и пятый 7 сумматор t, первый 8, второй 9, третий 10 и.четвертый 11 элементы задержки, Ьрвый 12, третий 13, четвертый 14 и .второй 15 умножители, первый 16 и второй 17 входы и первый 18 и втор и 19 выходы.

Цифровой фильтр работает следую- 20 щим образом.

Если цифровой фильтр используют в качестве режекторного фильтра, то н низких частотах, где изменение с гналон в пределах одного или даже двух периодов квантования весьма незиачительно, коэффициенты передачи первого 8, второго 9, третьего 10 и четвертого 14 элементов задержки можн1 приближенно считать равными еди- 30 нице. Значение сигнала на выходе шестого сумматора 2 будет в основном определяться коэффициентом передачи по следующим ветвям: первый сумматор — первый элемент 8 задержки — вторфй сумматор 3 - второй элемент 9 за35 дфржки — третий сумматор 4 — третий элемент 10 задержки — четвертый элемент 11 задержки — четвертый сумматор 6; третий сумматор 4 — четвертый ® сумматор 6 шестой сумматор 2 — первый умножитель 12 — второй сумматор

3 — второй элемент 9 задержки — третий сумматор 4 — третий элемент 10 задержки — второй умножитель 15 шестой сумматор 2.

Элементарное суммирование по вьппеуказанным ветвям дает общий коэффициент передачи, примерно равный единице. 50

На высоких частотах (близких к половине частоты квантования) коэффициенты первого 8, второго 9, третьего 10 и четвертого 11 элементов задержки устремляются к минус единице.

Суммирование коэффициентов передач по вьппеуказанным ветвям и в этом случае дает общий коэффициент, значение которого примерно равно единице.

На средних частотах за счет фазового сднига н первом 8, втором 9, третьем 10 и четвертом 11 элементах задержки увеличивается глубина частотно-зависимых обратных отрицательных связей, обусловленных ветвями: второй умножитель 15 — седьмой сумматор 5 — четвертый умножитель 14— третий сумматор 4, второй умножитель

15 — седьмой сумматор 5 — четвертый умножитель 14 — первый сумматор 1, второй умножитель 15 — седьмой сумматор 5 — третий умножитель 13 — третий сумматор 4, второй умножитель 15— седьмой сумматор 5 — третий умножитель 13 — шестой сумматор 2 — первый умножитель 12 — второй сумматор

3. В результате на средних частотах происходит ослабление коэффициента передачи фильтра, а на некоторой частоте, которай определяется значениями коэффициентов первого 12 и второго 15 умножителей он становится равным нулю. Крутизна ЛЧХ фильтра определяется степенью компенсации отсчетов на выходе четвертого сумматора 6 с помощью изменения величин коэффициентов третьего 13 и четвертого 14 умнохсптелей, которые определяют высоту режекции. Таким образом, выход четвертого сумматора 6 является выходом режекторного фильтра.

Если цифровой фильтр использовать н качестве полосового фильтра с учетом вышеизложенных приближений, то коэффициент передачи как на низких, так и на высоких частотах (близких к полонине часто ы квантования) будет н основном определяться по четырем ветвям: первый сумматор 1 — пер; ный элемент 8 задержки — нторой сумI матор 3 — второй элемент 9 задержки— третий сумматор 4 — третий элемент

10 задержки — четвертый элемент 11 задержки — пятый сумматор 7; первый вход 16 — третий сумматор 4 — пятый сумматор 7; второй вход 17 — третий, сумматор 4 — третий элемент 10 задержки — четвертый элемент 11 задержки — пятый сумматор 7; первый сумматор 1 — первый элемент 8 задержки— второй сумматор 3 — второй элемент

9 задержки — третий. сумматор 4 — пяTblft сумматор 7. Элементарное суммирование по вышеуказанным ветвям как иа низких, так и на высоких частотах

3 1434538

4 дает общий коэффициент передачи, при- ляется степенью компенсации отсчетов мерно равный нулю. Это обусловлено на выходе пятого сумматора 7 с потем, что на инвертирующем и неинвер- мощью изменения величин коэффициентирующем входах пятого сумматора 7

5 тов третьего 13 и четвертого 14 умнона рассматриваемых частотах отсчеты жителей, Центральная частота при сигнала приближенно равны по ампли- этом регулируется с помощью двух туде и практически скомпенсируют друг идентичных первого 12 и второго 15 друга. умножителей.

При рассмотрении средних частот 10 Таким образом, выход пятого сумма" подъем АЧХ для полосового фильтра тора 7 является выходом полосового будет определяться теми же час отно- фильтра. зависимыми обратными связями, что и Передаточные функции цифрового в случае режекторного фильтра. Кру- фильтра, найденные с помощью графа тизна АЧХ полосового фильтра опреде- 15 (фиг. 2) в Z-плоскости имеют вид:

1-2Z +Z

Н (Z ) — — — — — — -=г — — — — — — — — — -х — — — — — ——

" Ð 1-2 (2A+8) Z +2(2АоР)+2А+ — 1) Z -2 (2A-В) Z +(1-2В) Z 4

-(1-4Ы,Z +4К Z +2Z — 4о Е +Z

Н (Z )- - — — — — — -=- — — — — — — — — — — — — — ——

-о

Р Р 1-2о (2Л+В) Z +2(2ЛоС +2А+В- ) 7 -2С (2А-В) Z +(1-2)3) Z

М, — коэффициент умножения первого 12 и второго 15 умножителей; — коэффициенты умножения третьего 13 и четвертого

14 умножителей. где

А и В формула изобретения

Цифровой фильтр, содержащий последовательно соединенные первый сумматор, первый элемент задержки, второй сумматор, второй элемент задержки, третий сумматор и четвертый сумматор, g5 пятый сумматор, выход которого является первым выходом цифрового фильтра, первый умножитель, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, второй умножитель. выход 40 которого соединен с вычитающим входом четвертого сумматора, третий умножитель, выход которого соединен с вто рым суммирующим входом третьего сумматора, а также четвертый умножитель, 45 отличающийся тем, что, с целью упрощения перестрсйки центральной частоты, в него введены последовательно соединенные третий элемент задержки, вход которого сое- 50 динен с вычитающим входом пятого сумматора, и четвертый элемент задержки, выход которого соединен с третьим входом четвертого сумматора, с суммирующим входом пятого сумматора и первым вычитающим входом первого сумматора, первый суммирующий вход которого соединен с вычитающим входом третьего сумматора и является первым входом цифрового фильтра, а второй вычитающий вход соединен с третьим суммирующим входом третьего сумматора и соединен с выходом четвертого умножителя, шестой сумматор, первый вычитающий вход которого соединен с вторым суммирующим входом первого сумматора, с четвертым суммирующим входом третьего сумматора и является вторым входом цифрового фильтра, второй вычитающий вход — с выходом третьего умножителя, а выход соединен с входом первого умножителя, а также седьмой сумматор, суммирующий вход которого соединен с выходом второго умножителя, вычитающий вход соединен с пятым входом третьего сумматора и с выхоцом четвертого элемента задержки, а выход соединен с входами третьего и четвертого умножителей, при этом, выход четвертого сумматора является вторым выходом цифрового фильтра °

1434538

Составитель Э.Борисов

Техред N.Õoäàíè÷

Корректор С.Шекмар

Редактор А.Ренин и.

Заказ 5564/56 Тираж 929

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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