Цифровой корреляционный фильтр

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп И(;АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКО14У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>792559 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 190678 (2>) 2631578/18-09 с присоединением заявкн ¹ (23) Приоритет

Опубликовано,-0.12.80. Бюллетень т"--: 48

Дата опубликования опксания 10. 01. 81 (5f)®. )(д.з

H H 17/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621;396 .62(088.8) (72) Авторы нзобретення

Б.В,Бардин, Ю.С.Ицкович, А.H.Ïîíèêàðîâ, B.H.Ïóøêèí и A. С. Чефранов (71) Заявитель

1, (5 4 ) ЦИФРОВОИ КОРРЕЛЯЦИОН НЫИ ФИЛЬТР

«5 Ъ.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

2О Для этого в цифровом корреляционном фильтре, содер>кащем аналого-цифровой преобразователь, синхронизатор, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, первый выход

25 которого через запоминающий блок подключен к входу перемножителя, а второй выход — к одному из входов накапливающего сумматора, другой вход которого соединен с выходом

Зо перемножителя, между выходом аналоИзобретение относится к цифровой обработке сигналов, в частности к цифровой фильтрации, и может быть использовано в различных цифровых комплексах.

Известны цифровые фильтры, используемые в цифровых системах обработки сигналов (1) и (2).

Первый известный цифровой рекурсивный фильтр содер>кит запоминающее устройство, умножитель, накапливающий сумматор и блок коэффициентов, определяющих частотную характеристику фильтра, и реализует рекурсивный способ фильтрации, позволяющий строить широкополосные фильтры с произвольной формой амплитудно-частотной характеристики l1J.

Получение с помощью такой структуры частотной характеристики фильтра, имеющей узкую полосу пропускания с высокой прямоугольность|о, затруднено, так как требует увеличения количества выполняемых вычислитель-. ных операций и, следовательно, усло>кнения фильтра.

Другой цифровой корреляционный фильтр содержит аналого-цифровой преобразователь, два квадратурных .канала, каждый из которых состоит из квантователя опорного сигнала и

>последовательно включенных умножителя и накапливающего сумматора, объединяющий цифровой суммат>р, блок умножения сигнала на весовую функцию, содержащий умножитель, г четчик и запоминающее устройство, а также накапливающий сумматор L2) .

Недостатком фильтра является его черезмерная сложность, вызванная наличием квантователей и умножителей опорного сигнала для квантования опорного сигнала и умно>кения на него входного сигнала, что в свою очередь

15 приводит к снижению надежности работы устройства.

792559 го-цифрового преобразователя и другим входом перемножителя включены последонательно комбинационный сум)латор, промежуточный регистр, блок памяти и блок вычисления модуля, между выходом синхронизатора и другим входом блока памяти включен коммутатор адреса, а межд выходогл блока памяти и другим входом комбинационного сумматора включен инвертор, при этом к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя и задающему входу синхронизатора подключена шина опорного сигнала, выход син-, хронизатора соединен с другим нходоь промежуточного регистра и с третьим входом накапливающего сумматора, а выход счетчика импульсов подключен третьему входу блока памяти.

- FIa чертеже представлена структурная электрическая схема цифрового корреляционного фильтра.

Цифровой корреляционный фильтр содержит последовательно включенные аналого-цифровой преобразователь 1, комбинационный сумматор 2, промежуточный регистр. 3, двухканальный блок памяти 4 и блок 5 нычисления модуля, а также инвертор б, включенный между выходом блока памяти 4 и вторым входом комбинационного сумматора 2, выход блока 5 вычисления модуля подключен к входу перемножителя 7, второй вход которого соединен с запоминающим блоком 8.

Выход перемножителя 7 соединен с накапливающим сумматором 9, выход которого является выходом фильтра.

Управляющий вход аналого-цифрового преобразователя 1 соединен с задающим входом синхронизатора 10 и подключенн к шине 11 опорного сигнала учетверенной частоты. Выход синхронизатора 10 подключен к управляющим входам регистра 3, счетчика 12 им- пульсов, накапливающего сумматора 9 и через коммутатор 13 адреса соединен с адресным входом двухканального блока памяти 4,.а вход переноса в младший разряд комбинационного сумматора 2 подключен к шине 14 установки. единицы.

Устройство работает следующигл образом.

Входной сигнал М, проквантованный н аналого-цифровом преобразователе

1, с частотой квантования, ранной учетверенной частоте опорного сигнала, ;с(т:„} поступает на вход комбинационного сумматора 2. На второй вход комбинационного сумматора 2 поступает значение У из первого канала обнуленного блока памяти 4, прошедшего через инвертор б. На выходе комбинационного сумматора 2 формируется разность

3,Д = X(tî) -110, которая равна „„=х() cosuo ь,, где Х вЂ” входной сигнал", юо„ вЂ” частота опорного сигнала, дискреты текущего времени, номер текущего такта.

В следующий момент квантования на первый вход комбинационного сумматора 2 подается от аналого-цифрового преобразователя 1 значение x(,) входного сигнала х, а на второи вход значение сигнала М. из второго канала блока памятй 4, прошедших через инвертор б.

На выходе комбинационного сумматора 2 формируется разность

21 > 20> которая равна

= >t(a.) üt ï ì

21 QII

20 вследствие того, что частота квантования равна учетверенной опорной частоте, и

1 Jl >Оп 2 УОП . >- = т

Результат сложения комбинационного сумматора 2 записывается в промежуточный регистр 3 под воздействием управляющего сигнала синхронизатора 10 и затем переписывается в. со30 ответствующий канал двухканального блока памяти 4. Выбор нужного канала в блоке памяти 4 производится коммутатором адреса 13 под воздействием упранляющих импульсов синхронизато35 ра 10.

При многократном повторении указанных операций в первом канале блока памяти 4 будет накапливаться величина з„, определяемая выражением: а но втором канале

После прохо>кдения сигналов ч„ и через блок вычисления модуля 5, на выходе последнего Формируются сигналы в четные такты кнантонания — ч„ н нечетные такты

С выхода блока вычисления модуля

5 модуль сигнала подается на перемножите>2ь 7, на второй вход которого поступает весовая функция из запоминающего блока 8, управляемого

40 счетчиком импульсов 12. Результат умно>кения поступает в накапливающий сумматор 9, где выполняется интегрирование сигнала. В конце периода обработки на выходе накапливающег>.

Я5 сумматора 9 формируется сигнал, 792559

Формула изобретения

Составитель Т.Афанасьева

Редактор Н.Суханова Техред A. Ач Корректор Г.Назарова

Подписное

Заказ 9599 63 Тираж 995

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, ответствующий входному сигналу. Пос-! ле окончания периода обработки, опре деляемого счетчиком импульсов 12, на его старшем разряде формируется сигнал, устанавливающий накапливающий сумматор 9 и блок памяти 4 н исходное состояние, после чего описанный процесс фильтрации повторяется, Цифровой корреляционный фильтр, содержащий аналого-цифровой преобразователь, синхронизатор, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, первый выход которого через запоминающий блок подключен к входу перемножителя, а второй выход к одному из входов накапливающего сумматора, другой вход которого соединен с выходом перемножителя, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, между выходом аналого-цифрового преобразователя и другим вхоЛом перемножителя включены последовательно комбинационный сумматор, промежуточный регистр, блок памяти и блок вычисления модуля, между выходом синхронизатора и другим входом блока памяти включен коммутатор адреса, а между выходом блока памяти и другим входом комбинационного сумматора включен инвертор, при этом к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя и задающему входу синхронизатора подключена шина опорного сигнала, выход синхронизатора соединен с другим входом промежуточного регистра и с третьим, входом накапливающего сумматора, а

1 выход счетчика импульсов подклЮчен к третьему входу блока памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3703632, кл. 235152, опублик. 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 632052, кл. Н 03 Н 7/02, 1976 (про тотий).