Цифровой квадратурный фильтр

 

Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано для фильтрации сигналов, задаваемых цифровыми отсчетами квадратурных составляющих, со сдвигом спектра сигнала. Цель изобретения - повышение точности фильтрации при одновременном упрощении перестройки его частотных характеристик. Фильтр содержит четыре преобразователя 1-4 отсчетов, два сумматора 7 и 8, два умножителя 11 и 14, вход 15 и выход 16 действительной части сигнала, вход 17 и выход 18 мнимой части сигнала. В фильтр дополнительно введены четыре сумматора 8, 5, 10, 6 соответственно и два умножителя 12 и 13. Синхронно изменяя значения коэффициентов умножения умножителей 11 и 14, можно управлять полосой, синхронно изменяя значения коэффициентов умножения умножителей 12 и 13, можно управлять частотой, а изменяя значения коэффициентов умножения умножителей преобразователя, можно осуществлять сдвиг спектра сигнала. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (. ц) 4 Н 03 Н 17/02

ВСЕСЯЗНЯЯ плтитна.- ы!" чсСНИ

БИБЛИО ЕпА

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4329000/24-09 (22) 17,11.87 (46) 23.07.89. Бюл. Р 27 (71) Воронежский политехнический институт (72) А.Г.Остапенко, Е.И.Воробьева и В.В,Власенко (53) 621.374.334(088 ° 8) (56) Остапенко А.Г. Анализ и синтез линейных радиоэлектронных цепей с помощью графов. — М,:Радио и связь, 1985, с. 261 ° (54) ЦИФРОВОЙ КВАДРАТУРНЬЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано для фильтрации сигналов, задаваемых цифровыми отсчетами квадратурных составляющих, со сдвигом спектра сигнала.

Цель изобретения — повышение точнос„„SU„„1495978 A 1. 2 ти фильтрации при одновременном упрощении перестройки его частотных характеристик. Фильтр содержит четыре преобразователя 1-4 отсчетов, два с сумматора 7 и 8, два умножителя 11 и 14, вход 15 и выход 16 действительной части сигнала, вход 17 и выход 18 мнимой части сигнала. В фильтр дополнительно введены четыре сумматора 8,5,10,6 соответственно и два умножителя 12 и 13. Синхронно изменяя значения коэффициентов умножения умножителей 11 и 14, можно управлять полосой, синхронно изменяя значения коэффициентов умножения умножителей

12 и 13, можно управлять частотой, а изменяя значения коэффициентов умно жения умножителей преобразователя, можно осуществлять сдвиг спектра сигнала. 2 ил.

1495918

aC(f-z э(с/ - fб ))+2

Я(2 ) t-z- /3(4ь -15 ) +о((2 /3(Ь

1р м йэобретение относится к радиотехнике .и может быть использовано для фильтрации сигналов, задаваемых цифровыми отсчетами квадратурных составляющих со сдвигом спектра сигнала.

Цель изобретения — повышение точности фильтрации при одновременном упрощении перестройки его частотных характеристик. 10

На фиг. 1 представлена электричес, кая структурная схема цифрового квад . ратурного фильтра; на фиг. 2 - схема преобразователя отсчетов.

Цифровой квадратурный фильтр 15 (фиг. 1) содержит первый 1, второй 2, :, третий 3, и четвертый 4 преобразователи отсчетов, четвертый 5, шестой б, первый 7, второй 8, третий 9 и пятый 10 сумматоры, первый 11, третий 12, четвертый 13 и второй 14 умножители, вход 15 и выход 16, действи- . тельной части сигнала, вход 17 и вы-! ход 18 мнимой части сигнала, Нервый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 преобразователи отсчетов (фиг. 2) содержат первый 19 и второй

20 элементы задержки, первый 21, второй 22, третий 23 и четвертый 24 умножители. 30

Цифровой квадратурный фильтр работает следующим образом.

Отчеты действительной части входноге сигнала поступают на вход 15.

Эти отсчеты задерживаются в первом 19 35 и втором 20 элементах задержки, затем они взвешиваются в первом 21, втором 22, третьем 23 и четвертом 24 умножителях.

Отсчеты действительной части входного сигнала, отсчеты с выходов четвертого преобразователя 4, .третьего преобразователя 3 и третьего умножителя 12 поступают на входы четвертого сумматора 5, где они складываются и поступают на его выход. Далее они взвешиваются в первом умножителе

11 и поступают на вход первого сумматора 7, где складываются с отсчетами, поступающими с выходов первого преобI разователя 1, третьего преобразователя 2 и третьего умножителя 12, Отсчеты на выходе второго умножителя 12 формируются следующим образом.

На входы третьего сумматора 9 поступают отсчеты с выходов первого 1, второго 2, третьего 3 и четвертого 4 .преобразователей. Отсчеты, полученные в результате суммирования, поступают на вход третьего умножителя 12, где они взвешиваются и поступают на его выход.

Отсчеты, полученные на выходе первого сумматора 7, поступают на вход второго преобразователя 2 и выход 16, где формируется действительная часть отсчетов выходного сигнала Отсчеты мнимой части входного сигнала поступают на вход 17 и на выходе 18 формируется мнимая часть выходного сигнала.

Передаточная функция цифрового квадратурного фильтра равна

1 (а ja ) (Ф2 34 )

1 111 )+е (Ь2% 3Ь2 ) где коэффициенты а =Ь =совь> Т;

=Ь <>=cos2rd T; a„=b < =здпМС4Т; а „,=Ъ з п,2. i . ™ м

45 определяют величину сдвига ы „ спектра сигнала, коэффициент o(- -полосу, а коэффициент р- центральную частоту.

Синхронно изменяя значения коэффициентов умножения первого 11 и второго 14 умножителей, можно управлять полосой, синхронно изменяя значения коэффициентов умножения третьего 12 и четвертого 13 умножителей, можно

Э управлять частотой, а изменяя значения коэффициентов умножения первого

21, второго 22, третьего 23 и четвертого 24 умножителей, можно осуществлять сдвиг спектра сигнала.

Формула изобретения

Цифровой квадратурный фильтр, содержащий первый преобразователь отсчетов, вход которого является входом действительной части сигнала цифрового квадратурного фильтра, последовательно соединенные первый умножитель, первый сумматор, выход которого является выходом действительной части сигнала, цифрового квадратурного фильтра, и второй преобразователь отсчетов, третий преобразователь отсчетов, вход которого является входом мнимой части сигнала цифрового квадратурного фильтра, последовательно соединенные второй

1495978 умножитель, второй сумматор, выход которого является выходом мнимой. части сигнала цифрового квадратурного фильтра и четвертый преобразова5 ,тель отсчетов, при этом первый, второй, третий и четвертый преобразователи отсчетов выполнены в виде последовательно соединенных первого элемента.задержки, вход которого являет- р ся входом преобразователя отсчетов, второго элемента задержки и первого умножителя, выход которого является первым выходом преобразователя отсчетов, второго умножителя, вход которого

I соединен с выходом первого элемента задержки, а выход является вторым выходом преобразователя отсчетов, третьего умножителя, вход которого соединен с выходом первого элемента за- 20 держки, а выход является третьим выходом преобразователя отсчетов, а также четвертого умножителя, вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, а выход является 25 четвертым выходом преобразователя отсчетов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фильтрации при одновременном упрощении перестройки его частотных харак- gp теристик, введены последовательно соединенные третий сумматор, первый, второй:, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с вторым выходом первого преобразователя отсчетов, с третьим выходом третьего преобразователя отсчетов, с вторым выходом второго преобразователя отсчетов и с третьим выходом четвертого преобразователя отсчетов, третий умно- 4р житель, выход которого соединен с вторым входом певого сумматора, и четвертый сумматор, выход которого соединен с входом первого умножителя, последовательно соединенные пятый сумматор, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с третьим выходом второго преобразователя отсчетов, с вторым выходом четвертого преобразователя отсчетов, с третьим выходом первого преобразователя отсчетов и с вторым выходом третьего преобразователя отсчетов, четвертый умножитель, выход которого соединен,с вторым входом второго сумматора, и шестой сумматор, выход которого соединен с входом второго умножителя, при этом первый выход второго преобразо вателя отсчетов и четвертый выход четвертого преобразователя отсчетов соединены соответственно с вторым и третьим входами четвертого сумматора, четвертый вход которого объединен с входом первого преобразователя отсчетов, четвертый выход второго преобразователя отсчетов и первый выход четвертого преобразователя отсчетов соединены соответственно с вторым и третьим входами шестого сумматора, четвертый вход которого объединен с входом второго преобразователя отсчетов, четвертый выход первого преобразователя отсчетов и первый выход третьего преобразователя отсчетов соединены соответственно с третьим и четвертым входами второго сумматора, а первый выход первого преобразователя отсчетов и четвертый выход третьего преобразователя отсчетов соединены соответственно с третьим и четвертым входами первого сумматора.

1495978

Составитель З.Борисов

Техред Л.Олийнык Корректор Т.Малец

Редактор И.Булла

Заказ 4286/56 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

ПрЬизводственно-издательский комбинат "Патент", r. Уагород, ул. Гагарина, 101