Цифровой фильтр

Авторы патента:

G06F7/64 - цифровые дифференциальные анализаторы, т.е. вычислительные устройства для дифференцирования, интегрирования или решения дифференциальных и интегральных уравнений с помощью импульсов, представляющих приращения; другие инкрементные вычислительные устройства для решения различных уравнений (G06F 7/70 имеет преимущество; дифференциальные анализаторы, использующие комбинированную вычислительную технику G06J 1/02)

G06F17/17 - вычисление функций приближенными методами, например интерполяцией или экстраполяцией, сглаживанием, методом наименьших квадратов (интерполяция для числового управления G05B 19/18)

Союз Советскин

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (pi)691 87 1 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.07.77(21) 2505594/18-24 с присоединением заявки И (23) П риоритет

Опубликовано 15, 10.79. Бюллетень М З8

Дата опубликования описания 20. 10.79 (51)М. Кл.

Я 06 F 15!36

Государственный квинтет

СССР но делам нзобретеннй и открытий (53) УДК 681 14 (088. 8) (72) Автор изобретения

О. Б. Скворцов

Гасуларстаенннй науннснсслеаснф еласкиЕ.,»нет»тут машиноведения им. академика .A. A,. 5дагрнравова (73) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ФИЛ6ТР

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в цифровой измерительной ап» паратуре для выделения импульсов, попадающих в полосу пропускания, верхняя граничная частота и ширина которой за% дается цифровым кодом.

Известен цифровой фильтр, содержащий одновибратор, элементы И-HE (lj.

Недостатком известного устройства явке ляются ограниченные функциональные воз, можности из-за невозможности регулирования полосы пропускания.

Наиболее близким по технической cymности к данному изобретению является цифровой фильтр, содержащий элемент

H-НЕ, дифференцирующий элемент и одновибратор причем вход дифференцирующего элемента соединен с входом фильтра, а выход - с первым входом элемента, И-НЕ, выход которого соединен с выходом фильтра, вход одновибратора соединен с вторым входом элемента И-HE

- (21.

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, что связано с невозмож- ностью управления lloltocoN пропускания.

Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в фильтр дополнительно введены генератор импульсов, элементы И, ИЛИ и два делителя, причем выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И и его второй вход соединены соответственно с счетным входом и инверсным выходом первого делителя, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, а вход установки нуля подключен к выходу элемента ИЛИ, второй вход и выход второго элемента И соединейы соответственно с инверсным выходом и счетным входом второго делителя, инверсный выход которого соединен с третьим входом элемента И3 691

HF", в вход установки нуля подключен к в ых оду одцопибр вторя; пр ямые выходы первого и второго делителей соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента И, третий вход которого соединен с выходом дифференцирующего элемента, а выход- с прямым входом элемента ИЛИ, инверсный вход которого соединен с выходом фильтра, группы входов первого и второго делителей 10 являются входами фильтра.

Блок-схема фильтра показана на чертеже.

Цифровой фильтр содержит апемент

И-НЕ 1, дифференцирующий алемент2, 15 одновибратор 3, генератор импульсов 4, элементы И 5,6,7, элемент ИЛИ 8, делители 9,10 с переменным коэффициентом деления .

Вход 11 фильтра, выход 12, фильтра, 20 группа входов 13 делителя 9, группа входов 14 делителя 10.

Цифровой фильтр работает следующим образом. На входы 13 и 14 подаются коды, определяющие верхнюю граничную частоту и полосу пропускания. Входной сигнал подается на вход 1 1. и преобразуется дифференцирующим элементом 2 в импульс, проходяший через элемент И

7 и обну яющий делитель 9, нв прямом выходе которого устанавливается нулевой потенциал, а единичный потенциал с инвер» сного выхода, поступая на вход элемента

И 5, разрешает прохождение импульсов от генератора импульсов 4 на счетный вход делителя 9, после заполнения которого за время t „= К T где К -коэффициент деления, определяюший верхнюю гра40 ничную частоту полосы пропускания, Т вЂ” период импульсов на выП ходе генератора импульсов.

На прямом выходе делителя 9 появля-; ется единичный потенциал.

При атом запускается одновибратор 3, выходной импульс которого обнуляет делитель 10, на инверсном выходе которо50 го устанавливается единичный потенциал.

Если теперь на вход ll поступает входной импульс, он пропускается цифровым фильтром, сбрасывая при этом делитель

9 в состоянии нуль. Наличие единичного потенциала нв инверсном выходе делителя 10, разрешающее прохождение импульсоь от генератора импульсов 4 через алемент И 6, на счетный вход делителя 10, 8 7 1 4, продолжается до заполнения этого делителя, то есть в течение Т2=К„Т,т т где К, - коэффициент деления,определяющий ширину полосы пропускания.

Таким образом, цифровой фильтр пропускает импульсы с частотой от .„

3 т

f u

Изменяя коды на входах 13, 14, мож- но обеспечить независимую регулировку верхней граничной частоты и полосы прс пускания, аизменяя частоту импульсов, задаваемую генератором импульсов 4, можно обеспечить перестройку частоты пропусквния с обеспечением процентно-постоянной полосы пропускания, то есть постоянного отношения ширины полосы пропускания к верхней граничной частоте.

Таким образом, изобретение обеспечивает значительное расширение функциональных возможностей устройства зв счет обеспечения независимой перестройки как верхней граничной частоты пропускания, так и ширины полосы пропускания с помощью цифрового кода, что дает возможность широкого применения фильтра в цифровой измерительной и анализирующей аппаратуре.

Формула изобретения

Цифровой фильтр, содержаший алемент

И-НЕ, дифференцирующий алемент и одновибратор, причем вход дифференцирующего элемента соединен с входом фильтра, а выход - с первым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с выходом фильтра, вход одновибратора соединен с вторым входомалемента И-НЕ, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможнастей за счет управления полосой пропускания, в него дополнительно введены генератор импульсов, алементы И, ИЛИ и два делителя, причем выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого и второго алементов И, выход первого элемента И и его второй вход соединены соответственно с счетным входом и инверсным выходом первого делителя, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, а вход установки нуля подключен к выходу алемента ИЛИ, второй вход и выход второ5 6 ro элемента И соединены соответственно с инверсным выходом и счетным входом второго делителя, инверсный выход которого соединен с третьим вхоцом элемента И-НЕ, а вход установки нуля подключен к выходу одновнбратора; прямые выхрды первого и второго делителей сое« динены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента И, тре тий вход которого соединен с выходом дифференцирукнцего элемента, а выход91871 6 с прямым входом элемента ИЛИ, инвЂ” версный вход которого соединен с выходом фильтра, группы входов первого и второго делителей являются входами фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Электроника" ¹13,,1971., с. 58.

2. Электроника" ¹ 4, 1973.,с. 71, tO рис. Б (прототип).

Составитель H. Палеева

Редактор Э. Губницкая Техред О. Андрейко Корректор H. Стец

Заказ 6218/40 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4