Цифровой нерекурсивный фильтр

 

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 Н 17/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4781327 /09 (22) 11.01.90 (46) 07.01,93. Бюл. ¹ 1 (72) Ю,А.Корнеев, Г.Б.Тихомиров, В.И.Бархатов, Д.Ю.Красных и Р.А.Мяльк (56) Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.. Сов, радио, 1971, с,651. (54) Ц И Ф P O B O N Н Е P Е КУ Р С И-В Н Ы Й

ФИЛЬТР

ЫЛ„„ 1786638Аil,2 (57) Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для фильтрации сигналов, заданных цифровым кодом; Сущность изобретения — цифровой нерекурсивный фильтр содержит блок 1 задержки, блок

2 умножителей, сумматоры 3, 4, 17, регистры

5, 7, 8; 9 памяти. делители 6, 12, счетчик 10 импульсов, блок 11 сравнения, вычислительные блоки 13, 14, 15, 16. 4 — 5 — 6 — 1-2 — 3-7 — 8 — 9—

16 — 17, 3 —.13 — 17, 7 — 14 — 17, 8 — 15 — 17, 10 — 11-6, 1786638

Изобретение относится к электронике, а именно к цифровым устройствам обработки сигналов и цифровым фильтрам.

Известен нерекурсивный регулируемый фильтр, содержащий N последовательно соединенных регистров памяти, (N+1) регулируемых весовых блока, (И+1) нерегулируемых весовых блока, многовходовый сумматор, причем вход первого регистра памяти является входом цифрового нерекурсивного фильтра и подключается ко входу по след бвательйо с оединенных первого регулируемото весового блока и первого нерегулируемого весового блока, выход i-ro регистра, памяти соединен со входом (i+1)ro регулируемого весового блока, последовател ьHo соединенного с (i+1)-ым нерегулируемым весовым блоком, выходы всех нерегулируемых весовых блоков соединены с соответствующими входами многовходового сумматора.

Известен цифровой фильтр, содержащий четырнадцать регистров памяти, пятнадцать весовых блоков; три пятивходовых сумматора, причем первые четыре соединены последовательно, выходы первого, второго, третьего и четвертого регистров памяти соединены со входами второго, третьего, четвертого и пятого весовых блоков соответственно, вход первого регистра памяти соединен со входом первого весового блока и является входом цифрового фильтра, выходы первых пяти весовых бло-. ков соединены с соответствующими входами первого пятивходового сумматора, вход пятого регистра памяти соединен со входом первого регистра памяти, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый регистры памяти соединены последовательно, выходы пятого, шестого, седьмого, восьмого и девятого регистров памяти соединены соответственно со входами шестого, седьмого, восьмого, девятого и десятого весовых бло. ков, выходы шестого, седьмого, восьмого, девятого и десятого весовых блоков соеди нены с соответствующими входами пятивходового сумматора, выход пятого регистра памяти соединен со входом десятого регистра памяти, десятый, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый и четырнадцатый регис гры памяти *соединены последовательно, причем выходы 10, 11, 12, 13 и 14-го регистров памяти соединены соответственно со входами 11, 12, 13, 14 и 15-го весовых блоков, выходы 11, 12, 13, 14 и 15-го весовых блоков соединены с соответствующими входами третьего пятивходового сумматора.

Недостатком указанных устройств является фиксированный интервал памяти, определяемый чйслом регистров памяти

50 первого регистра памяти и со вторым входом второго сумматора, а выход соединен с информационным входом блока задержки, последовательно соединенные счетчик импульсов, информационный вход которого соединен с входом синхронизации первого регистра памяти и является тактовым входом цифрового нерекурсивного фильтра и блок сравнения, выход которого соединен с входом установки в ноль счетчика импульcos и первого регистра памяти и с входами

40 (линий задержек) что не позволяет изменять параметры фильтра по величине протяженности его интервала памяти и весовой функции, кроме того, весовые блоки с постоянными весовыми коэффициентами не позволяют гибко изменять форму весовой функции и, следовательно, амплитудночастотную характеристику фильтра.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является нерекурсивный цифровой фильтр содержащий первый регистр памяти, последовательно соединенные блок задержки, блок умножителей, и первый сумматор, а также последовательно.соединенные второй, третий и четвертый регистры памяти„причем блок задержки состоит из N последовательно включенных регистров хранения, выходы которых подключены ко входам блока умножителей, состоящего из N умно>кителей каждый из которых умножает входные отсчеты на в общем случае разные весовые коэффициенты.

Недостатком данного фильтра является фиксированный интервал памяти фильтра, обусловленный постоянным числом звеньев фильтра, невозможность изменения формы весовой функции фильтра и, как следствие, — невозможность гибкой регулировки в широких пределах амплитудно-частотной характеристики фильтра

Цель изобретения — упрощение регулировки амплитудно-частотной характеристики фильтра, Поставленная цель достигается тем, что в цифровой нерекурсивный фильтр. содержащий первый регистр памяти, последовательно соединенные блок задержки, блок умножителей, второй вход которого является входом задания коэффициентов умно>кения (весовой функции), и первый сумматор, а также последовательно соединенные второй, третьий и четвертый регистры памяти, введены второй сумматор. первый вход которого является информационным входом цифрового нерекурсивного фильтра, а выход — соединен с информационным входом первого регистра памяти, первый делитель, первый вход которого соединен с выходом

1786638 синхронизации блока задержки и второго, третьего и четвертого регистров памяти, второй делитель, первый вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, второй вход соединен со вторыми входами первого делителя и блока сравнения и является входом коэффициента деления, третий сумматор, выход которого является выходом цифрового нерекурсивного фильтра, а также первый, второй, третий и четвертый вычислительные блоки, первые входы которых соединены с выходом второго делителя, вторые входы соединены соответственно с выходом первого сумматора, второго регистра памяти, третьего регистра памяти и четвертого регистра памяти, а выходы соединены с соответствующими входами третьего сумматора.

Принцип работы предлагаемого цифрового нерекурсивного фильтра основан на предварительном группировании отсчетов; осуществляемом с помощью второго сумматрра и первого регистра памяти, Последующая обработка цифрового сигнала сводится к цифровой фильтрации с последующей квадратичной интерполяцией по четырем узлам, причем предварительное группирование отсчетов создает тот же эффект, что и увеличение числа звеньев в фильтре прототипа, а изменение числа предварительно группиру.емых отсчетов (Игр) позволяет электронным путем управлять интервалом памяти предлагаемого устройства, кроме того в предлагаемом устройстве при операции цифровой фильтрации в блоке умножителей используются весовые блока, имеющие общий вход задания коэффициента умножения (индивидуального для каждого весового блока), бла-. годаря этому обеспечивается управление формой весовой функции в процессе работы цифрового i нерекурсивного> фильтра, Ис пользуемая в цифровом нерекурсивном . фильтре операция квадратичной интерполяции позволяет во становить частоту следования отсчетов сигнала до исходной (т.е. той, что была на входе), причем с целью увеличения точности квадратичная интерполяция осуществляется по четырем узловым точкам с помощью второго, третьего, четвертого регистров памяти. второго делителя, первого, второго, третьего и четвертого вычислительных блоков и третьего сумматора, счетчик импульсов и блок сравнения. используются для синхронизации цирфового нерекурсивного фильтра.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг,1 показана структурная схема цифрового нерекурсивного фильтра, на фиг.2 показана структурная схема первого сумматора, на фиг.3 показана структурная схема третьего сумматора: на фиг.4 показаны диаграммы работы цифрового нерекурсивного фильтра. Многоразрядные связи обозначены двойными линиями, одноразрядные — одинарными, 5 Цифровой нерекурсивный фильтр (фиг,1) содержит;

1 — блок задержки, состоящий из регистров памяти 1 — 1,. „1 — N;

2 — блок умножителей, состоящий весо10 вых блоков 2 — 1,...,2 — N;

3 — первый сумматор;

4 — второй сумматор;

5 — первый регистр памяти;

6 — первый делитель;

15 7 — второй регистр памяти;

8 — третий регистр памяти;

9 — четвертый регистр памяти;

10 — счетчик импульсов;

11 — блок сравнения;

20 12 — второй делитель;

13 — первый вычислительный блок;

14 — второй вычислительный блок;

15 — третий вычислительный блок;

16 — четвертый вычислительный блок;

25 17 — третий сумматор.

Первый сумматор (фиг.2) содержит каскадно соединенные двухвходовые сумматоры.

Третий сумматор (фиг.3) содержит три

30 двухвходовых сумматора.

На фиг.4 приняты следующие обозначе- . ния;

x(i) — дискретный сигнал, подаваемый на". вход цифрового нерекурсивого фильтра; с-синхросигналы, подаваемыв на сикх- ровход цифрового нерекурсивнога фильтра;

5Рà — сигналы на выходе первого регистра памяти 5;

11БС вЂ” сигналы на выходе блока срав40 нения 11; у() — сигналы на выходе первого сумматора 3.

Цифровой нерекурсивный фильтр со держит первый регистр памяти 5, последо-

50 вательно соединенные блок задержки I, блок умножителей 2, второй вход которого является входом задания коэффициентов умножения (весовой функции фильтра), и первый сумматор 3, а также последователь- но соединенные второй 7, третий 8 и четвер55 тый 9 регистры памяти, а также второй сумматор 4, первый вход которого является информационным входом цифрового нерекурсивного фильтра, а выход — соединен с информационным входом первого 5 регист- . ра памяти, первый делитель 6, первый вход . которого соединен с выходом первого 5 регистра памяти и со вторым входом BTopoI

4 сумматора, а выход соединен с информа1786638

7 8 ционным входом блока задержки, последо- операциия логического "ИЛИ", "." — операвательно соединенные счетчик 10 импуль- .ция арифметическогоумножения; D — число, сов, информационный вход которогоо снимаемое с информационного выхода ПЗУ соединен с входом синхронизации первого (выход весового блока 2 — I);

5 регистра памяти и является тактовым вхо- 5: . Пример расчета таблицы истинности. дом цифрового нерекурсивного фильтра и ... Допустим разрядность числа, подаваеблок 11 сравнения, выход которого соеди-. мого на первый вход весового блока 2-1 . нен с входоM установки в ноль счетчика NM- Р(А1)=8, разрядность числа, подаваемого на п ульсов 10 и первого 5 регистра памяти и с второй вход весового блока 2-I Р(А2)=5, тогвходами сивхронизации блока задержки1 и 10 да в соответствий с формулой (1) таблица второго 7; третьего 8, и четвертого 9 регист- .— — истйнности рассчитывается следующим обров памяти, второй 12 делитель, первый разом, вход которого. соединен с выходом счетчика .:-: В данной таблице все веллчины записаимпульсов 10, второй вход соединен со вто - .ны в шестнадцатиричном виде причем зна: рыми- входами первого 6 делйтеля и блока 15 чения Ы,А2 - .задается пользователем в

11 сравнения и является входом козффици-, соответствии с требуемой весовой "функ. ента деления (группирования), третий 17 цией цифрового нерекурсивного фильтра. .сумматор,. выход которого является вйхо- . .. Первый делитель 6 реализуется на- подом цифрового нерекурсивного фильтра,.а стояйном запоминающем устройстве и также первйй 13, второй 14, третий 15 и 20 представляет собой управляемый арифмечетвертый 16 вычислительные блоки; пер- . тический делитель, причем йа nepíóþ часть вые входы которых соединены "с выходом адресных входов ПЗУ (первый вход первого втором 12 делителя; вторые входы соедине.-.: делителя 6) подается входная информация ны соответственно с выходом первого 3 сум- (число), а на вторую Масть адресных входов матора, второго 7,третьего 8 ичетвертого9 25 ПЗУ (второй вход делителя 6) подается уп- . регистра памяти, а выходы соедйнены с со-;,: равляющая информация (второй число) и. с ответствующими входами третьего 17 сум - .. информационных выходов ПЗУ. снимается матора,: ..: " .: . . .: . — - выходная информация, причем таблица исБлок умйожителей 2 состоит из весовьи тинности в соответствии с выражением: . блоков 2-1,...,2-N, которые реализуются на 30 D=ent(A1/А2):.:,,: . (2) интегральных цифровых микросхемах по- A1 — Мисло, подава!емоена первуючасть стоянныхзапоминающихустройств(ПЗУ), В -адресных входов ПЗУ(первый вход первого атом случае первым(весового блока 2-1 явля- делителя 6); ется первая часть адресных"входов соответ- - А2 — чйсло, подаваемое на вторую часть ствующей ему микросхемы ПЗУ, вторым — 35 адреСных входов ПЗУ (второй вход первого управляющим входом весового. блока 2-1 яв- делителя.6); ляется.втбрая часть адресных входов этой ettt — операция: округления до целого микросхемы ПЗУ, а выходом весового блока числа:

2-1 являются информационные выходй этой ". " — операция арифметического умно - . микросхемы ПЗУ, причем коды, записанные 40 жения; в ПЗУ блока умножйтелей 2 определяются, D — число, снимаемое с информацион-, : пользователем в соответствии с требуемой ного выхода ПЗУ (выход первого делителя весовой функцией, а таблица истинности 6). ПЗУ расчитывается в соответствии с требу- . Расчет таблицы истинности осуществ. емой весовой функций, а таблица истинно- 45 ляется аналогйчно вышеприведенному присти ПЗУ расчитывается в соответствии с " .меру, - выражением: . . ":, . . Используемый второй делитель 12 и выD=ent(bI,д2,А1 V (А2,2"()), (1) числительные блоки 13-16 "реализуются на где A1 — число. подаваемое на первую часть интегральных цифровых микросхемах ПЗУ и (младших) адресных входов ПЗУ (первый 50 служат в-описываемом цифровом йерекурвход весового блкоа 2-I); A2 — число, подава- сивном фильтре для вычисления специальемое на вторую часть (старших) адресных ных функций вида: входов ПЗУ (второй вход весового блока 2- D=f(A1,A2), (3)

I); Р(А1) — разрядность числа (двоичного), где А1 — число, подаваемое на первую часть подаваемого на первый вход весового блока 55 адресных входов ПЗУ (первый вход блока

2-I; Ьг@ — значение записываемого веса, ПЗУ); определяемого числом, подаваемым на вто- А2 - число, подаваемое на вторую часть ройвходвесовогоблока2-i,причемl=1„„N; адресных входов ПЗУ (второй вход блока

N — число регистров памяти 1-k; ent — one- ПЗУ); . рация округления до целого числа; "V" — f — символ специальной функции;

1786638

10 (фиг.4), изменяющего свое состояние на +1 с приходом каждого синхраимпульса, импульс с выхода блока сравнения 11 абнуляет . счетчик 10 и первый регистр памяти 5 (эпюра 5 РГ йа фиг,4), Первый делитель 6 выполняет функцию номировки сигйалз (кода), поступающего на его первый вход, причем (4) нормирующей величиной slBJIRctcR код ве- личины Игр, паступающйй на второй вход

10 первого делителя 6. Работа первого делите(5) ля 6 описывается формулой (2). С выхода первого делителя 6 сигнал поступает на информационный вход блока задержки 1 и за(6) писывается в него импульсом 11БС (фиг,4) с

15 выхода блока сравнения 11,Блок задержки представляет собой цепочку последователь(7) на соединенных регистров памяти 1 — i, первый вход которых является информационным, а второй вход — синхравходом. Импульсы, поступа ащие с вь1хада лака сравнения 11 на синхравход блока адер>кки обеспечивают продви>кение инормэции со входа каждого регистра памяи 1 — на его выход. благодаря чему беспечивается одновременное получение, оследаватель н ост и" з адержанйых друг отасительно друга на один такт отсчетов. аждый из задержанных отсчетов домножатся на соответствующий BecoBQA множиель в весовых блоках 2-j блока множителей 2. Полученные задержанные тсчеты, дбмножбн н ые на соответствующие есовые множители суммируются в первом умматоре 3. Таким образом, для нерекуривнаго фильтра сигнал, поступающий на ход регистра 1 — 2 блока задержки 1 и сигал, снимаемый с выхода первого сумматаа 3, связаны выражением:

D — число, снимаемое с информационного выхода ПЗУ)выход блока ПЗУ).

В описываемом цифровом нерекурсивном фильтре используются блоки ПЗУ, в которых записаны следующие коды второй 5 делитель 12

D=ent(A1/À2) . вычислительный блок 13

D=ent(A1.А2.(A2-1)/4) вычислительный блок 14.

D=e nt(A1,А2. (А2-5) /4), вычислительный блок 15

D=-en t(A1.А2.(А2-1)/4), (8) 20 где А1 — число, подаваемое на первый вход б вычислительного блока; . з . А2 — число, подаваемое на второй вход ф вычислительного блока; т

ent — операция округления до целога 25 о числа; и . D — число, снимаемое с выхода вычисли- н тельного блока.... К

Разрядность Al, А2, D определяется е разрядностью входных данных, поступаю- 30 т щих на первый вход второго сумматора 4 и у . разрядностью управляющих данных, посту- о пающих на второй вход блока сравнения 11. в

:. Все остальные блоки цифрового нере- с курсивного фильтра реализуются на интег- 35 с ральных цифровых микросхемах серий в

К155 и К555 в стандартном включении. н, Устройство работает следующим абра- р зом. На вход устройства подается дискретный цифровой сигнал x(i) (фиг.4), каждый 40 отсчет которого сопровождается синхроимпульсом с (фиг.4). Входной сигнал подается

- на первый вход второго сумматора 4, который совместно с первым регистром памяти

5 осуществляется накапливающее суммира- 45 вание поступающего сигнала в цифровом виде. Процесс накапливающего суммирования состоит в последовательйам суммировании ряда отсчетов с последующим обнулением и повторением указанной про- 50 цедуры (эпюра 5РГ на фиг.4). Количество группируемых отСчетов задается кодов Nrp, который подается на второй вход блока сравнения 11, Счетчик импульсов 10, совместно с блоком сравнения 11, образует счет- 55 чик с переменным козффициентом деления входных синхроимпульсов с, причем на вйходе блока сравнения 11 формируется импульс 11 БС (фиг.4) . Когда код Ц-р совпадает с текущим кодом на выходе счетчика 10

N у1(пТ)= g bl x1((n — l)T), =т (10) где 1(п — I)=

D=e n t (А1,(А2-1).(А2+4) /4), вычислительный блок 16 1 где x1(nT) — сигнал, подаваемый на вход регистры 1 — 2 блока задержки 1, b — значения весовых коэффициентов, записанных в соответствующие весовые блоки 2-j:

y1(nT) — сигнал, на выходе первого сумматора 3.

Весовая функция нерекурсивного фильтра описывается выражением;

V(nT)= X bl.1((n l).T), l=i

1, n=l

О, пФ1

x1(nT) — это сигнал на выходе регистра группирования 1 — 1, полученный путем груп1786638

12 жки 1. Рассуждая аналогично, получим, что 50 нйк по математике, M. Наука, 1981, с.663) пРи нЕкотоРом произвольном значении Nrp . имеем; интервал памяти описываемого цифрового - у1 х — х2 х — х3

HepeKypcMBHoro фильтра будет равен: у х1 — х2 х1 — х3

i=N(-p.N, (16) где L — интервал памяти цифрового нерекур- 55 у2 (х — х1 х — х3 сивного фильтра;

+ ° + (х2 — х1 х2 — х3

N — количество регистров памяти;

N(p — число гРУппиРУемых отсчетов.. У3 (x —.x1 ) x — x2

Таким образом. осуществляя предвари- + Тх3 — „11 х3 х2 тельное группирование Игр отсчетов в соответствии с формулой (11) и лишь затем (18) пирования Игр — отсчетов входного сигнала осуществляя процесс цифровой фильтрации (х(пТ)) (поступа)ощего на первый вход второ- в соответствии с формулой (9) удается полго сумматора 4) с последующей нормиров- учить структуру цимфрового нерекурсивнокой в первом делителе 6, и фиксацией в го фильтра, обладающего возможностью регистре группирования 1-1, описываемый 5 изменения-протяженйости его весовой фунследующим выражением: . кции и, следовательно, интервала памяти в

Nrp — 1 - - . .: шиРоких пРеделах не пРибегаЯ к дополниx1(nT)= ; x(Nrp n+l(); или (11) тельным аппаратурным (и энергетическим)

k=o затратам, причем благодаря использоваИгр — 1 10 нию управляемых весовых блоков 2 — ) (умножителей) -йри операции цифровой где И вЂ” группируемое число входных от- ф льтраци MO>KHQPMGKPeTKQ зменЯть(вь счетов (задается на втором входе блока бирать) форму весовой функци, (вход Ф на сравнения 1 1) .... ., . фиг, 1 — показывает номеР сглаживающей — номер регистра памяти 1 — блока 15 фУнкции) . В РезУльтате пРедварительного задер ки 1 ...-,, гРуппйрования ОтГсч(е)тов входного сигнала, >, — весОвои олзффи„ „.„. - . частота. слеДованиЯ(отсчетов с выхоДа перТогда, подставляя (12) й(9) получим: . вого сУмматоРа 3 пО от) ОшГению к Частоте

Игр 1 ......: .: СЛЕДОВаНИЯ ВХОДйЫХ ОтСЧЕтОВ УМЕНЬШИЛаСЬ

y1(nT)= „ >, Ь)(,) x ((N„p(n ))+ к)Т))!.: 20 в Игр раз, поэтому для восстановления ис) =1 к — o (6), ХОдНОй ЧаСтстЫ СЛЕдОВайИя ОтСЧЕтООВ На ВЫ.—

Пояснить физический смысл формулы ходе цифрового рекурсивного фильтра, (13) можно следующим образом.;. - . . необходимо провести процесс интерполяции. В описываемом цифровом нерекурсивДопустим Игр=1, тогда формула 25 нТом фильтре процесс интерполяции. (13) становится ана логичной фор- ..осуществляетсяспомощьювторогоделитемуле (9), интервал памяти цифро- . ля12, вычислительных блоков 13 — 16, регивого нерекурсивного фильтра будет равен стров памяти 7-8 и третьегб сумматора 17;

Й, где N — число регистров памяти 1 — i циф-. Квадратичная интеТрПоляцИя оТСУЩествляЕтрового нерекурсивного фильтра,-а весовая 30 ся по четырем узловым" точкам y(i) (фиг,4), функция будет описываться формулой (10). причем первая, вторая и третья узловые точДопустим Игр=2, тогда формула (13) примет кй слу>кат для расчета первого полинома, а вид: . . :,,", .:;.:. -: . ::-. .-." вторая;третья и четвертая точки служатдля и

1()) y, (2(. ). :(((1О(:-I)+I)T4) (14) СВСЯВТВ ВТОРОГО ПОЛИНОМВГ. ПОСЛВ ЯВСЧВТВ

35 полиномов вГуказанных узловых точках рас а весовая функция будет описываться выра- . читываетсЯ их сРеднее аРифметическое по жением: -....:::: " .... . формуле", О (ч,.. :...: ..: -. :, -" Р(Р f+P2)/2, ":.:,.-: . : (17)

Ч(пТ)= ",>, Ь (1(2(п-i)T)+1((2(n — I)+1)T)j, (15) 40 причем полином р используется для расчета

1, h=l .. промежуточных значений между второй и где 1(2(n — l)T)=:.: . .: третьей узловыми точками. Такая процеду-

0. М. - . . ..: : pa позволяет повысить точность интерполя- .

Этозначит, что протяженность весовой 45 ции, по сравнению с квадратической функции V(nT) и, следовательно, интервал интерполяцией по трем узловым точкам,, памяти цифрового нерекурсивного фильтра... В общем виде для случая квадратичйой возрос в два рааз и стал равен 2.N, где N — " интерполяции по первым трем точкам(см. эточисло регистров памяти1 — i блока задер- . Бронштейн И.Н., Семендяев К.А., Справоч13

1786638

Принимая x=j, x1=0 и y1=S(0), y=P(j) получим, что (19) х2=йгр, x3=2Nt р, y3=S(Nrp), y3=S(2 Mrp).

Тогда (20) 9(оД! N . 2 Nrp2 (21)

2 Nrp

Для полученного полинома P1{j), величина J изменяется в пределах от 0 до {2Кгр—

1) с шагом 1. Аналогично для второго полинома и второй, третьей и четвертой узловых точек имеем; х4

У (22) ю х1=0 и y1=S(0), у.=Р2() пол P2(j) 2И„

S 2 Mr j Nr j 3 Nr 1

Nrp г

S 3 Nr j Nr j — 2 Nrg) (28) г2 Nrp

Для полученного полинома Р2{)) величина j изменяется в пределах от Игр до Зйгр — 1; тогда в соответствии с формулой (18) получим:.

«(— — г) — — Р (— w1х

2 Nrp

Принимая x=j, учим, чтчто х2=йгр, х3=2 Игр, х4=3 Игр, у2=3(Игр), y3=S(2 Nrp)

Тогда (23) (24) (25) (26) (27) . +э1 — Я, <+-1) (%J — 6> (--f) (— — г)). ря>

Принимая Ч1= — 1, получим гр врач, г„1) я,} „

Х (Ч1 — 1 ) (% + 4 ) - — — V 4 (V> — 5) 4 V (Ч1 — 1). (30)

S 3йг

Так как для полученного полинома величина J изменяется в пределах от Мгрдо 2йгр, а величина V< изменяется в йредгелах от0до

1 с шагом . Причем с выходов четвертоt гр го 9, третьего 8 и второго 7 регистров памяти снимаются узловые отсчеты 3(0), S{Mrp) и

S(2Nrp) соответственно; а с выхода первого сумматора 3 снимается узловой отсчет

Я(ЗИгр), которые подаются на первЫе входМ " четвертого 16, третьего 15; второго 14 и первого 13 вычислительных блоков соответственно. Функциональное назначение вычислительйых блоков 16 — 13 состоит в вычислении первого, вгторого, третьего и четвертого слагаемых соответственно с формулой (30), причем переменная Ч1, используется в каждом слагаемом формулы (30) и рассчитывается во втором делителе

12., а затем подается на вторые входы каждого вычислительного блока 13 — 16, Текущее значение переменной V> рассчитывается во втором делителе 12 в соответствии с форму- лой (4), причем на первый вход второго делителя 12 подается текущее значение кода изменяющего свое сосгояние от 0 до Nrp 1, а на. второй вход второго делителя 12 подается значение Mrp с управляющего входа цифрового нерекурсивного фильтра. В соответствии с формулой (30) текущие значения первого, второго, третьего и четвертого слагаемых рассчитывается вычислительными блоками 16, 15, 14, 13 соответственно, а коды, записанные в вычислительные блоки

16 — 13 рассчитываются по формулам (8), (7), (6), (5) соответственно.

С выхода третьего сумматора 17 снима. ется текущее значение полййома, рассчитанного пб формуле (30) и подается на выход цифрового интерполяционного фильтра.

Изобретение может быть применено в устройствах цифровой обработки сигналов, при адаптйвной цифровой фильтрации.

Использование предложенной совокупности блоков и связей по сравнению с прототипом существенно расширяет

1786638

16 функциональные возможности, а именно входом первого регистра памяти, первый осуществление операции группирования- в делитель первый вход которого соединен с цифровом нерекурсивном фильтре, обеспе- выходом первого регистра памяти и вторым чивает расширение интервала памяти циф- входом второго сумматора, а выход соедирового, нерекурсивного фильтра и его 5 нен с информационным входом блока завесовой функции без увеличения количест- держки, последовательно соединенные ваегозвеньев,изменениевеличиныгруппи- счетчик импульсов, информационный вход рован ия отсчетов йг позволяет" которого соединен с входом синхронизации электронным путем в широких пределах пе- первого регистра памяти и является такторестраивать интервал памяти цифрового 10 вым входом цифрового нерекурсивного нерекурсивного фильтра без дополнитель- фильтра, и блок сравнения, выход которого ных аппаратурных и энергетИческих затрат. соединен с входом установки в "0" счетчика

Изменение в широких пределах и нтервала :- импульсов и первого регистра памяти и вхопамяти и весовой функции фильтра эквива.- дами синхронизации блока задержки второлентно регулировке амплитудно-частотной 15 ro, третьего и четвертого регистров памяти, характеристики фильтра,:... второй делитель, первый вход которого соеФ о р м у л а и з о б р е т е н и я динен с выходом счетчика импульсов, втоЦифровой нерекурсивный фильтр, со- рой вход соединен с вторыми- входами . держащий первый регистр памяти, последа- первого делителя и.блока сравнения и являвательно соединенйые блок задержки, блок 20 ется входом коэффициента деления, третий умно>кителей, второй вход которого являет- ; сумматор, выход которого является выхося входом задания коэффициента умноже- дом цифрового нерекурсивного фильтра, а ния и первый- сумматор, а также также первый, второй третий и четвертый последовательно соединенные второй, тре- вычислительные блоки> первые входы кото-, тий и четвертый регистры памяти, о т л и ч а- 25 рых соединены с выходом второго делителя, . ю шийся тем что, с целью упрощения " вторйе входы соединены соответственно с

:регулировки амплитудно-частотной характе- - вйходом первого сумматора, второго региристики, введены второй сумматор, первый стра памяти, третьего регистра памяти и вход которого является информационным четвертого регистра памяти, а выходы соевходом цйфрового нерекурсивного фильт- 30 динены с соответствующими входами третьра; а выход соединен с информационным его сумматора, 1786638 р !Ч

М 11

1786638

Составитель Ю.Скрипник

Техред М,Моргентал Корректор Q.Ãóñòè

Редактор Т,Шубина

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

Заказ 255 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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