Рекурсивный перестраиваемый фильтр

 

мм петен-.нв т..-..„.„,„.„1 "-Я ОП И И"Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ . >734715

Союз Советскмк

Соцмалмстмческмк

Республик

К А8ТОРСНО МУ С8ИДЕТЕЛЬСТ8У (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено25.01.78 (21) 2574180/18-24 (5т)М. Кл.

G 06 F 15/34 с присоединением заявки М

Государственный комитет (23) Приоритет ло делан изобретений и открытий

Опубликовано 15.05. 80. Бюллетень !то 18 (53) УДК681.325 (088.8) Дата опубликования описания 18.05.80 (72) Авторы изобретения

В. А. Попов, A. Л. Зельцов и Г. В. Королев (73) Заявитель !

Ленинградский институт авиационного приборостроения

Министерства высшего и среднего образования РСФСР (54) РЕКУРСИВНЫЙ ПЕРЕСТРАИВАЕМЪ|Й ФИЛЬТР

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известеь перестраиваемый фильтр, содержаший управляемый квантующий гене)мтор, перестраиваемый аналого-цифро5 вой преобразователь, перемножитель, к одному из входов которого подключен блок коэффициентов, а к выходу .— накапливаюший сумматор,. выход которого является выходом фильтра, . блок переключения диапазонов, подключенный своими выходами к управляюшему квантуюшему генератору, блоку коэффициентов и запоминаюшему устройству, к которому он подключен своим входом 1

Однако данный фильтр имеет сложное управление, что снижает надежность его работ ы.

Наиболее близким по технической сушности к изобретению является фильтр, содержаший элементы И, ИЛИ, запоминаюшее устройство состояния, запоминаюшее устройство коэффициентов фильтра, умножитель, первый чис!)свой вход котэ2 рого соединен с выходом запоминаюшего устройства коэффициентов, а выход подключен к числовому входу сумматора, выход сумматора подсоединен к числовому входу первого элемента И, управляюший вход которого соединен с выходом одновибратора, триггер, единичный вход которого подключен к входной шине тактовых импульсов, нулевой выход триггера подключен к входу одновибратора, а единичный выход соединен с первым входом второго элемента И, ко второму входу которого подключен генератор счетных импульсов, выход второго элемента И подключен ко входу управления выборкой запоминаюшего устройства состояния, регистр начального адреса, регистр ад, pec8 коэффициентов, регистр адреса записи, схемы сравнения, счетчик выходных дискрет, пусковое устройство, элементы задержки и регистр адреса входных данных (21

Однако данный фильтр не обладает достаточным быстродействием, так как

3 73 он обрабатывает уже готовую числовую последовательность, которая записывается в записываюшее устройство до начала рабсилы. Кроме того, фильтр не может работать в реальном времени и имеет более сложную схему, вследствие наличия зелзминаюшего устройства большой evИЛИ соединен с информационным входом запоминаюшего устройства состояния, вход пятого элемента ИЛИ соединен с

15 выходом первого элемента И, выход за« поминаюшего устройства состояния подключен ко входу четвертого элемента ИЛИ, второй управляюший вход запоминаюшего устройства состояния соединен с выходом

20 шестого элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с тактовым входом фильтра и с выходом одновибратора, управляюший вход запоминающего устройства коэффициентов соединен с

25 выходом седьмого элемента ИЛИ, входы которого подключены соответственно к выходу второго элемента И и к тактовому входу фильтра, управляюп,ий вход умножителя соединен с выходом восьмого элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с тактовым входом фильтра и с выходом второго элемента И, управляюший вход сумматора соединен с тактовым входом фильтра, управлякшие входы первого, второго и третьего счетчиков подключены к управляюшему входу фильтра, второй вход первог о элемента

ИЛИ соединен с выходом одновибр".òîðà, Слема фильтра представлена на чер40 теже. фильтр включает сумматор 1, элементы 2-1 - 2-5 И, счетчик 3, умножитель 4, запоминаюшее устройство 5 коэффициентов, триггер 6, одновибратог

7, запоминаюшее устройство 8 состояния, 45 дешифратор 9 адреса, элементы 10-1—

10-8 ИЛИ, генератор 1 1 импульсов, счетчики 12 и 13, управляюший, тактовый и информационный входы. 14, 15 и 16 фильтра, выход 17 фильтра.

55 кости

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работы в реальном времени с развиваюшимися, продолжаюшимися входными последовательностями и. с последовательностями заранее неизвестной длины.

Поставленная цель достигается тем, что в рекурсивный перестраиваемый фильтр, содержаший элементь: И, ИЛИ, запоминаюшее устройство состояния, запоминаюшее устройство коэффициентов, умножитель, первый вход которого соединен с выходом залом ин еюше го устро йст ва коэффициентов, выход умножителя подключен ко входу сумматора, выход сумматора подключен к выходу фильтра и ко входу первого элемента И, управляюший вход которого соединен с выходом одновибратора, триггер, единичный вход которого подключен к тактовому- входу фильтра, нулевой выход триггера подключен к входу одновибратора, единичный выход соединен с первым входок второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выход второго элемента И подключен к первому управляюшему входу запоминаюшего устройства состояния, введены счетчики и дешифратор адреса, причем выход первого счетчике подключен к адресному входу запоминаюшего устройства коэффициентов, вход первого счетчика соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу второго элемента И, вход дешифратора адреса подключен к выходу первого счет. чика, выход — к нулевому входу григгера, выход второго счетчика через третий элемент И подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к адресному входу запоминаюшего устройства состояния, вход второго счетчика и упревляюший вход третьего элемента И подключены к выходу одновибратора, вход третьего счетчика соединен с выходом второго элемента И, выход третьего счетчика через четвертый элемент И подключен к второму входу второго элемент, ИЛИ, первый вход тре4715 4

1 тьего элемента ИЛИ подключен к тактовому входу фильтра, второй вход — к выходу второго элемента И, выход третьего элемента ИЛИ подключен к управляюшему входу четвертого элемента И, информационный вход пятого элемента И соеди— не н с ин фор маци он ным входо м фил ь тра, . управляюший вход соединен с тактовым вхо-

Э дом фильтра, выход пятого элемента И через чегвертый элемент ИЛИ подключен ко второму входу умножителя и через пятый элемент фильтр работает следуюшим образом.

По импульсу начальной уст новки, поступаюшему на вход 14 фильтра, счетчики 12 и 13 устанавливаются в исходное состояние. По тактовому импульсу. поступившее на вход 16 значение через элементы 2-5. и 10-4 поступаг 7 08 вход умножителя 4, на другой вход которого подается соответствуюший коэффициент

4715 6

Формула изобретен и я

1S

4S

55 фильтра подачей тактового импульса через элемент 10-7 на вход управления выборкой запоминаюшего устройства 5. Эти значения перемножаются через элементы

2-5 и 10-5, входной сигнал подаеТся в запоминаю н, е устройство состояния 8 и записывается по адресу, определяемому состоянием счетчика 3, значение которого через элементы 2-4 и 10-2 поступает на адресный вход запоминаюшего устройства 8, На управля сший вход элемента 2-4 через элемент 10-3 также подается тактовый импульс. Триггер 6 устанЬвливается в единичное состояние.

Эле ент 2-2 открывается и импульсы от генератора 18 поступают на вход счетчика 3 и через элемент 10-1 на вход счетчика 12 и изменяют их значения, обеспечивая последовательность поступления на умножитель 4 данных и соответствуюших коэффициентов из устройства 5. Импульсь. с выхода элемента 2»2 поступают также через элементы 10-3 на 2 4, обеспечивая передачу значения счетчика

3 на адресный вход устройства 8, а также на входы управления выборкой устройства 8, через элемент 10-7 на управляюн ий вход запоминающего устройства 5, через элемент 10-8 на управляюший вход умножителя, обеспечивая перемножение поступаюших величин. B таком режиме фильтр находится до тех пор, пока на выходе счетчика .12 не появится значение, соответствуюшее адресу последнего коэффициента фильтра. Тогда на выходе дешифратора адреса 9 образуется сигнал, который устанавливает триггер 6 в нулевое состояние, элемент 2-2 закрывается, об".овибратор 7 формирует импульс, который, поступая на управляюший вход элемента 2-1 и через элемент 10-6 на управляюший вход записи устройства 8, записывает считанное выходное значение, по адресу, определяемому состоянием счетчика 13. Значение счетчика 13 че рез элемент 2-3, на управляюший вход которого также подается импульс одновибратора 7, и элемент 10-2 подается на адресный вход устройства 8. После этого сигнала одновибратор 7 изменяет состояния счетчиков 12 и 13 на единииу, .,lëäãoòàâëèâàÿ фильтр к новому пиклу.

Рекурсивный фильтр ооладает в два раза большим быстродействием по сравнению с известным, позволяет работать в реальном времени, т. е. с последовательностями заранее неизвестной и "бесконечной длины.

Рекурсивный перестраиваемь;й фильтр, содержаший элементы И, ИЛИ, запоминаюшее устройство состояния, запоминаюшее устройство коэффипиентов, умножитель, первый вход которого соединен с выходом запоминаюшего устройства коэффициентов, выход умножителя подключен ко входу сумматора, выход которого подключен к выходу фильтра и ко входу первого элемента И, управляюший вход которого соединен с выходом одновибратора, триггер, единичный вход которого подключен к тактовому входу фильтра, нулевой выход триггера подключен к входу одновибратора, единичный выход соединен с первым входом второго элемента И, второй вход .которого подключен к выходу генератора импульсов, выход второго элемента И подключен к первому управляюшему входу запоминаюшего устройства состояния, о т л и ч а ю ш и и с s тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей за счет обесйечения работы в реальном времени с развяваюшимися, продолжаюшимися входными последовательностями и последовательностями заранее неизвестной длины, в него введены счетчики и дешифратор адреса, причем выход первого счетчика подключен к адресному входу запоминаюшего устройства коэффициентов, вход первого счетчика соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу второго элемента И, вход дешифратора адреса подключен к выходу первого счетчика, выход — к нулевому входу триггера, выход второго счетчика через третий элемент И подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к адресному входу запоминаюшего устройства состояния, вход второго счетчика и управляюший вход третьего элемента И подключены к выходу одновибратора, вход третьего счетчика соединен с выходом второго элемента И, выход третьего счетчика через четвертый элемент И подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, первый вход третьего элемента ИЛИ подключен к тактовому входу фильтра, второй вход - к выходу второго элемента И, выход третьего; элемента ИЛИ подключен к управляюшему входу четвертого элемента И, информационный вход пятого элемента И соединен с информационным входом фильтра, управ734$ лявоший вход соединен с тактовым входом фильтра, выход пятого элемента И через четвертый элемент ИЛИ подключен ко второму входу умножителя и через пятый элемент ИЛИ соединен с информационным входом запоминаюшего устройства состояния, вход пятого элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента И, выход запоминаюшего устройства состояния подключен ко входу четвертого эле- 10 мента ИЛИ, второй управляюший вход заноминаюшего устройства состояния соединен с выходом шестого элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с тактовым входом фильтра и с выходом 1 одновибратора, управляюший вход загюминающего устройства коэффициентов соединен с выходом седьмого элемента ИЛИ, входы которого подключены соответствен15 8 но к выходу второго элемента И и к так товому входу фильтра, управляюший вход умножителя соединен с выходом восьмого элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с тактовым входом фильтра и с выходом второго элемента

И, управляюший вход сумматора соединен с тактовым входом фильтра, управляюшие .входы первого, второго и третьего счетчиков подключены к управляюшему входу фильтра, второй вход первого элемента

ИЛИ соединен с выходом одновибратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 563676, кл. G 06 F 15/3 4, 1976.

2. Патент ClllA hb 3703632, кл. 235-152, кл..G 06 F 7/38, 1972 (прототип) .

ЦНИИПИ Заказ 2226/13 Тираж 751 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4