Устройство для предварительной фильтрации входных сигналов узкополосных цифровых фильтров

 

Изобретение относится к цифровой измерительной технике. Цель - расширение частотного диапазона фильтруемых входных сигналов. Устройство содержит генератор 1 опорных частот, делитель 2 частоты на т, реверсивный счетчик 3, преобразователь 4 кода в аналог, перемножитель 5, интегратор 6, дешифратор 7, элемент ИЛИ 8, триггера 9 и 10, делитель 11 частоты на 1. Блоки 2, 7, 9 - 11 включены таким образом, что для фильтрации (анализа) спектрального состава вхсцного сигнала используется один из боковых лепестков амплитудно-частотной характеристики узкополосного цифрового фильтра . 1 ил.

союз соаетсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Щ)5 Н 03 Н 17/00

ГОСУДАРСТВЕННОЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБ1 ЕТЕИИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 44б4238/09 (22) 20.07.88 (4б) 07..01.91. Бюл. Р 1 (72) И. Я. Минц, В. Н. Чинков, Г. К. Кальянов и А. М. Воронкин (53) 621.394.44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1078593, кл. Н 03 Н 17/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ

ФИЛЬТРАЦИИ ВХОДНЫХ СИГНАЛОВ УЗКОПОЛОС"НЫХ ЦИФРОВЫХ ФИЛЬТРОВ (57) Изобретение относится к цифровой измерительной технике. Цель — расширение частотного диапазона фильтруе„„SU„„1619376

2 мьм входных сигналов. Устройство содержит генератор 1 опорных частот, делитель. 2 частоты на m, реверсивный" счетчик 3, преобразователь 4 кода в аналог, перемножитель 5, интегратор б, дешифратор 7, элемент ИЛИ 8, триггеры 9 н 10, делитель 11 частоты на"

1. Блоки 2, 7, 9 — 11 включены таким образом, что для фильтрации (анализа) спектрального состава в:;одного сигнала используется один из боковых лепестков амплитудно-частотной характеристики узкополосного цифрового фильтра. i ил.

161" 1 76

K(2N.- i ) Я (2п-1)

2 (2N-1) т «е»

h(t) =

2 о, 1

П = — — У

2п-1

11зОорете1ше От носитс" к 1яфро1:ОЙ измерительной технике H может б„= ь использовано в цифровых системах обработки информации, цифровой фильтрации и спектрального анализа.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона фильтруемых входных сигналов путем использования боковых лепестков амплитудно-частотной харак- 1п теристики узкОпОлОснОгО цифрОвОго фильтра.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для предварительной фильтрации входных сигналов узкополосных цифровых фильтров.

Устройство для предварительной фильтрации входных сигналов узкополосных щ1фровых фильтров содержит ге- 2п нератор 1 опорной частоты, делитель 2 частоты íà 111> реверсивньй счетчик 3, преобразователь 4 кода в аналог, пе,. емножитель ин-егратор 6, дешиф- . ратор 7, элемент ИП1 8. первый триг- 25 гер 9, второй триггер 10, делитель 11 частоты на 1.

Устройство дчя предварительной фильтрации входных сигналов узкополсс" ньвс цифровых фильтров работает следу"- gg ющим образом.

Генератор 1 формирует госледова.— тельность импульсов с частотой следования С,„ = К(2 — 1)f /2, нсступаюЦ

ax HG p,елитель 2 !-1Rc. Totbl c коэффициентомм деления в. = (2 — 1) /(2 — 1), где f,- — ча< тот"; дискретизаиии входного сигнала.

С помощью делителя 2 производится выбор центральной частоты анализа. pre где N — максимальный номер бокового лепестка амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) узкополосHого цифрового филь ра, который может быть использован для анализа; текущий номер бокового лепестка„ выбранного для анализа.

Изменяя коэффициент m от ш „ = 2N-1 до в1 = 1 можно выбрать для аналимчр э;: Hÿíl ãë из N боковых лепестков Я1,=

2 п „"„, -03„. Для этого частоту генератора I выбирают иэ условия Я ц =

К(2Ы- 1)

6 9

= — — — — — -Ц аЫ = Яс (2 = м /ь .

В этом случае ча(т01 ". выходного си",нала делителя ча" òîò.!, ;1 л;, .=1о" ор;-1;; по сути является частотой киан1ов весовой функции, формируемой Hp выходе преобразователя,„ равна Я (" )ьп/п1 или где К вЂ” число уровней квантования весовой функции 11(t).

При этом в преобразователе А, который может быть реализован на основе

ЦАП с нелинейным коэффициентом 11реобразования, осуществляется стут енчатая аппроксимапия аналоговой ве"оной функции с Sinu t,- 0

0; = О, Е ) 1 .

Таким образом, рабо а устройства основана на использовании одного иэ боковых лепестков АЧХ узкополосного цифрового фильтра для анализа спектрального состава входного сигнала.

Частота анализируемой гармоники может в несколько раз превьппать частоту дискретизации входного сигнала. При этом АЧХ устройства на частотах, р 1вных центральным частотам неиспользуемых лепестков, принимает значения, равные нулю, для чего проводят усред— пение входного сигнала с весовой функDHeH (2)., Частотная характеристика устройства имеет вид:

С выхода делителя 2 частоты на

m импульсы с частотой f = К(2—

1)f /2 подаются на реверсивный счет 1ик 3 параллельный код с вь.хода которо> о поступает на вход преобразователя 4, осущесгвляющего сту пенчатую аппроксимацию весовой функции (2) . Кроме того, этот код подает-