Цифровой фильтр квадратурных составляющих

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - упрощение регулировки полосы режекции при одновременном расширении функциональных возможностей путем обеспечения полосно-пропускающей характеристики. Для этого цифровой фильтр квадратурных составляющих содержит два блока 1 и 2 весового суммирования, четыре многоотводные линии задержки 3, 4, 5 и 6, вход 7 и выход 8 действительной части сигнала полосового фильтра, вход 9 и выход 10 мнимой части сигнала режекторного фильтра, выходы 11 и 12 действительной и мнимой частей сигнала полосового фильтра. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 Н 17/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4421454/09 (22) 04.05.89 (46) 15,07.91. Бюл. ¹ 26 (71) Воронежский политехнический институт (72) А.Г.Остапенко и С.И.Лавлинский (53) 621.396.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

f+ 1561197, кл, Н 03 Н 17/02, 1987. (54) ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР КВАДРАТУРНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ (57) Изобретение относится к радиотехнике;

Цель изобретения — упрощение регулировИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для фильтрации сигналов, задаваемых цифровыми отсчетами квадратурных составляющих.

Целью изобретения является упрощение регулировки полосы режекции при одновременном расширении функциональных возможностей путем обеспечения полоснои ропускающей характеристики.

На фиг.1 изображена структурная схема цифрового фильтра квадратурных составляющих; на фиг.2 — то же, первого и второго блока весового суммирования; на фиг.3 — то же, многоотводной линии задержки.

Цифровой фильтр квадратурных составляющих содержит два блока весового суммирования 1,2, четыре многоотводных линий задеркжи 3,4,5 и 6, вход 7 и выход 8 действительной части сигнала полосового фильтра, вход 9 и выход 10 мнимой части сигнала режекторного фильтра, выходы 11 и

12 действительной и мнимой частей сигнала полосового фильтра, . Ж 1663757 А1 ки полосы режекции при одновременном расширении функциональных возможностей путем обеспечения полосно-пропускающей характеристики, Для этого цифровой фильтр квадратурных составляющих содержит два блока 1 и 2 весового суммирования, четыре многоотводные линии задержки

3,4,5 и 6, вход 7 и выход 8 действительной части сигнала полосового фильтра, вход 9 и выход 10 мнимой части сигнала режекторного фильтра, выходы 11 и 12 действительной и мнимой частей сигнала полосового фильтра. 1 э.п. ф-лы, 3 ил.

Первый и второй блоки весового суммирования содержат одиннадцать умножителей 13.1(13.2), 14.1(14.2), 15.1(15.2), 16.1(16.2), 17.1(17.2), 18.1(18,2), 19,1(19.2), 20.1(20.2), 21.1(21.2), 22.1(22.2), 23.1(23.2), шесть блоков сложения и .вычитания

24.1(24.2), 25,1(25.2), 26.1(26.2), 27.1(27,2), 28.1(28,2), 29.1(29.2), (Каждая многоотводная линия задержки Ос, содержит два элемента задержки 30 и 31, р

Цифровой фильтр квадратурных составляющих работает следующим образом.

Перед началом обработки первых отсчетов в элементы задержки 30, 31, первой 3, второй 4, третьей 5 и четвертой 6 многоотводных линий задержки записываются нулевые значения. Отсчеты действительной а части сигнала поступают на вход 7, а мнимой части — на вход 9.

При обработке действительной части сигнала с входа 7 отсчеты поступают на один иэ входов второго блока 25 сложения и вычитания, на остальные входы которого поступают отсчеты, записанные ранее в

1663757

10

Hnq>K 20 г5

30

55 первых элементх задер>кки 30 первый 3 и второй 4 многоотводных линий задержки, взвешенных соответственно в первом 13.1 и третьем 15,1 умножителях, просуммированные между собой и взвешенные в девятом 21,1 умножителе, а также отсчеты, записанные ранее во вторых элементах задержки 23.1 первой 3 и второй 4 многоотводных линий задержек и взвешенные затем соответственно во втором 14,1 и четвертом 16,1 умножителях. Просуммированные отсчеты сигнала взвешиваются в десятом 22,1 умно>кителе и поступают на третий блок 26.1 сложения и вычитания, где складываются с отсчетами, поступающими с выходов второго 14.1 и четвертого 16.1 умножителей. После суммирования отсчеты поступают на блоки 27,1 и блоки 29.1 сложения и вычитания, а также подаются на третий выход блока, Далее происходит формирование на остальных входах блока

29,1 сложения и вычитания отсчетов, записанных ранее в первых 30 элементах задержки 5 6 линий задержек, взвешенных соответственно в шестом 18.1 и седьмом

19.1 умножителях, просуммированных ме>кду собой и взвешенные в одиннадцатом умножителе 23.1, а также отсчеты, записанные ранее во вторых элементах 31 5 и 6 линий задержек и взвешенные соответственно в восьмом 20.1 шестом 18.1 умножителях. Зти же отсчеты поступают также на входы четвертого блока 27.1 сложения и вычитания.

Таким образом, на выходах шестого 29.1 и четвертого 27,1 блоков сложения и вычитания формируются действительные составля ющие выходного сигнала соответственно режекторного и полосно-пропускающего. После того KBK они поступили на выходы 3 и 11, происходит запись новых значений сигнала в элементах задержки, Происходит это в следующем порядке, Сначала отсчеты сигнала на первых элементах 30 во всех четырех многоотводных линиях задержки перезаписываются во вторые 31. Затем значения сигнала с третьих выходов обоих блоков весового суммирования записываются в первые 30 элементы задержки всех линий задержки.

Аналогичным образом происходит обработка мнимой составляющей сигнала и формирование результата на выходе 10 для режекторного и на выходе 12 дгя полоснопропускающего, После чего фильтры готовы обрабатывать следующий отсчет входного сигнала. Заметим, что все операции суммирования и умножения должны выполняться в промежутке времени между двумя соседними отсчетами входного сигнала (что является условием работы в реальном времени), то есть в период его квантования, равный времени задержки первого 30 и второго 31 элементов задержки.

Передаточные функции цифрового режекторного и полосно-пропускающего фильтров имеет следующим вид:

1 А(1-Ъ(с - а1я)г +(а р-i à2„4z Ч

Idpq(z )=

1-ZAB(b„>РЬ1,)2+И-))(b, - Ь2,)

4g Ь1м) +(ZA-Ц(Ь2у 2м) где Hpy(Z ") и H>y(Z ") — передаточные функции режекторного и полосового цифровых квадратурных фильтров соответственно: а1 =bl=cosc0cgT;

9 9

32g=b2g=co s 2m,9Т;

a<=b>=sin а, Т;

as =br =sin2mcgÒ значения весовых коэффициентов умножителей 13, 19 (а1 ) 15, 18 (а1 ), 14, 20 (арф, 16, ЛNT

17 (azM); А=1 — — коэффициент, обеспечивающий перестройку полосы пропускания или задерживания hen фильтра; B=cos йьТ вЂ” коэффициент, обеспечивающий перестройку резонансной частоты или частоты режекции во фильтра.

Формула изобретения t. Цифровой фильтр квадратурных составляющих, содержащий первую многоотводную линию задержки, первый и второй выходы которой подключены соответственно к вторым и третьим входам первого и второго блоков весового суммирования, первые из входов которого являются соответственно входами действительной и мнимой составляющих цифрового фильтра квадратурной составляющей, вторая многоотводная линия задержки, первый и второй выходы которой подключены соответственно к четвертым и пятым входам первого и второго блоков весового суммирования, к шестым и седьмым входам которых подключены соответственно первый и второй выходы третьей многоотводной линии задержки, к восьмым и девятым — первый и второй выходы четвертой многоотводной линии задержки, от л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения регулировки полосы режекции при одновременном расширении функциональных возможностей путем обеспечения полосно-пропускающей характеристики, один из выходов первого блока

1663757 весового суммирования подключен к входам первой и третьей многоотводных линий задержки, а один,из выходов второго блока весового суммирования подключен к входам второй и четвертой многоотводных ли- 5 ний задержки.

2. Фильтр по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что первый и второй блоки весового суммирования выполнены идентичными и каждый содержит последовательно соеди- 10 ненные первый умножитель, вход которого является вторым входом блока весового суммирования, первый блок слОжения и вычитания к второму входу которого подключен выход второго умножителя, вход 15 которого является четвертым входом блока весового суммирования, третий умножитель, второй блок сложения и вычитания; к второму и третьему входам которого подключен выход четвертого умножителя, пя- 20 тый умножитель, третий блок сложения и вычитания, к второму и третьему входам которого подключены соответственно выход шестого умножителя, пдключенный к пятому и шестому входам второго блока сложе- 25 ния и вычитания, к четвертому входу которого подключен выход третьего умножителя и выход четвертого умножителя, вход которого является третьим входом блока весового суммирования, последователь- 30 но соединенные седьмой умножитель, вход которого является шестым входом блока весового суммирования, четвертый блок сложения и вычитания, к второму входу которого подключен выход восьмого умножителя, вход которого является восьмым входом блока весового суммирования, девятый умножитель, и пятый блок сложения и вычитания, второй вход которого подключен к выходу десятого умножителя, вход которого является девятым входом блока весового суммирования, и первому входу шестого блока сложения и вычитания, к второму входу которого подключен выход одиннадцатого умножителя, вход которого является седьмым входом блока весового суммирования, и третий вход пятого блока сложения и вычитания, к четвертому входу которого подключен выход девятого умножителя, а к пятому входу — выход третьего блока сложения и вычитания и третий вход шестого блока сложения и вычитания, выход которого, выходы третьего и пятого блоков сложения и вычитания являются соответственно вторым, первым и третьим выходами блока весового суммирования, первым и пятым входами которого являются седьмой вход второго блока сложения и вычитания и вход шестого умножителя, при этом в пер-R0M блоке весового суммирования второй и третий входы второго, второй вход третьего, первый и четвертый входы пятого, первый и второй входы шестого блоков сложения и вычитания являются вычитающими, а во втором блоке весового суммирования— шесть входов второго, второй вход четвертого, первый, третий и четвертый входы пятого, первый вход шестого.— вычитающими.

1663757 юг.2

Составитель Л.Тимошина

Редактор М.Васильева Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Э.Лончакова

Заказ 2274 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР f13035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101