Нерекурсивный цифровой фильтр

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ

>841084 (61) Дополнительное к авт. свид-ву — . (22) Заявлено 130679 (21) 2779111/18 с присоединением заявки г <о— (23) Приоритет—

Опубликовано 230681, Бюллетень Но

Дата опубликования описания 230681

1)М. Кл.

H 03 H 17/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

З) УАК 681.згз (088.8) ) . Н. Поляк,,,,.::

Сотников-., (72) Авторы изобретения

Л. М. Гольденберг, fO. Т. Бутыльский, Б.Д. Матюшкин, A.Â. Брунченко и A.

Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. Бонч-Бруевича (71) Заявитель (54) НЕРЕКУРСИВНЫЙ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к вычислительной технике и гло><ет быть исполь-, зовано в системах обработки и передачи дискретной информации, радио и гидролокации.

Известен многоканальный цифровой фильтр, содеряаший сумматор и в каждом канале последовательно соединенные регистры, выходы, которых подклычены ко входагл соответствуюших блоков углно>хения (1 ).

Известный фильтр реализует режим многоканальной работы, однако в негл невоэгложно повышение частоты дискретизации выходного сигнала. 15

Наиболее близкигл по технической сущности к изобретению является нерекурсивный цифровой фильтр них<них частот, содер>хащий суглматор, блоки умно><ения и цепь регистров (2 ). 20

Недостатком данного фильтра является понижение частоты дискретизации за счет выборки некоторых отсчетов из входной последовательности. 25

Цель изобретения — расширение функциональных возглох<ностей цифрового фильтра.за счет реализации многоканальной работы с повышенной частотой дискретизации выходного сигнала. 30

Поставленная цель достигается тем, что в нерекурсивный цифровой фильтр, содер><аг>гий сумматор, блоки умно>хения и-цепь регистров, выходы регистров подключены ко входам блоков углнояения, причем вход первого регистра и первого блока умножения являются входом фильтра, введены К-1 сумматоров и коглглутатор, где К вЂ” число каналов, причем ко входам ка><дого i-го сумматора подключены выходы блоков умнох<ения с номерами, равными 4+kN где И=1,2 ..., 1=1, 2, ..., 1<, а выходы сумматоров подключены ко входам,коммутатора, выходы которого являются выходами цифрового фильтра.

На черте><е представлена структурная схегла нерекурсивного цифрового фильтра с повышением частоты дискретизации выходного сигнала на два канала.

Цифровой фильтр содержит сумматоры 1 и 2, блоки 3-10 умнох<ения, регистры 11-17, коммутатор 18, вход 19 фильтра соединен со входом первого регистра 11 и блока 3 умножения, выходы регистров соединены со входами следугзщих регистров и входами соответствуюгвих блоков умно>хенйя, выходы блоков умно>хения подключены ко входам

841084

Формула изобретения сумматоров, выходы сумматоров присоединены ко входам коммутатора, выходы которого являются выходами устройства.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал фильтра представляет чередующуюся последовательность от-. счетов сигналов первого х и второго х каналов. .Сигналы х и х чередуются во времени так, что на вход 19 фильтра поступает последовательность хр (tp) 0 х, (:+1), х4(t+2), х (t+3), х2(+4), (<+5), и т.д. где индексы соот1 ветствуют номеру отсчета сигнала данного кана.ла.

Для пояснения работы фильтра рассмотрим сигналы в различных точках устройства.

Для момента времени t+7 на входе

19 фильтра присутствует сигнал >< (с+7), на выходе регистра 11 — х (с+6), на 20 выходе регистра 12 — х2(с+5), на выходе регистра 13 — х (t+4), на выходе регистра 14 — x (t+3(, на выходе регистра 15 — х<(с+2), на выходе регистра 16 — х„(с+1), на выходе реги- 25 стра 17 — х p(t). Таким образом, на входах блоков умно>кения 3, 5, 7 и 9 в момент времени t+7 присутствуют сигналы х (t+7), x2(t+5), х1(t+3),.

x<>(t+1), соответственно, а йа входах блоков умножения 4, 6, 8 и 10 — сигналы ; (<+6), х2(t+4), х (t+2) хо(t) .

Иа входы сумматора 2 поступают произведения отсчетов сигналов первого канала на коэффициенты, и в результате на выходе сумматора 2 получаем выходной отсчет сигнала первого канала у4 =а<>х<>+агх„+а. х2+абхз. На выходе сумматора 1, входы которого подключены к блокам 3, 5, 7 и 9 умножения,получаем выходной отсчет сигнала второ- 40

Го канала, а именно у =а, x +a> x< +a< X2+

+а> х . В следующий мо лент времени t+8 на входе фильтра появляется сигнал ху, а в регистрах .фильтра хранимые отсчеты сдвигаются на один вправо. 45

При этом на выходе су>лматора 2 присутствует отсчет сигнала второго канала у =a х +а„х +а2х2+а х>, а на выВ <> о -< < 2 2 ходе сумматора 1 — сигнал йервого канала уй,< х +а Ъх2+ 5 3+а.7 4 Таким 50 образом, на входах коммутатора в момент времени t+7 присутствуют сигналы

yurt+ 7) и у(t+7) разных каналов, в момент t+8 ><е входах присутству:зт сигналы у(t+8) y(t+8) в мо 55 мент времени t+9 сигналы у(t+9), у(t+9) и т.д. Коммутатор обеспечивает распределение и выдачу сигналов у (<+7), у(t+8), y(t+9) ... и т.д. принадлежащих одному каналу, на предназначенный для первого канала выход 60

20. Следовательно при поступлении на вход сигналов x>(t+7), х (<+8), х (t+ >}, x (t+10), ..., и т.д. на выход» ..:-.рвогo канала фильтра присутств; т по . к.довательность отсчетов 65

4 у (t+7), у (<+8), у (<.+9), у (t+10), где =f (x„. ), а на выходе 21 — последовательность у (с+7), у (t+8), у (t+9) у (t+10), где f = f (х„) . Таким образом, частота следования выходных последовательностей Y u Y в два раза выше, чем входных последовательностей х и х.

В случае построения фильтра на большее число каналов следует увели>чить число сумматоров до К-1 при построении К-канального фильтра и подключить к входам ка><дого сумматора выходы соответствующих устройств ум. ножения, причем ко входу i-го сумматора следует подключить входы устройств умножения с номерами i+kN, и использовать коммутатор на К-1 входов и выходов.

Дополнительно введенные коммутатор и сумматоры позволяют обрабатывать в рассматриваемом фильтре отсче-. ты сигналов, принадлежащие разным каналам и получать на вь>ходе отсчеты каналов с повышенной частотой дискретизации, т.е. реализовать многоканальную работу с повышенной частотой дискретизации выходного сигнала и тем самым расширить его функциональные возмо><ности и область применения. Такие свойства являются ценными для многоканальных систем электросвязи, так как при повышении частоты дискретизации спектр выходного сигнала периодичен с периодом, кратным частоте дискретизации, и при высокой частоте дискретизации дополнительные периодические спектры дальше отнесены от основного спектра.

Такой перенос спектра сигнала, реализуемый предлагаемым фильтром, мох<ет быть использован, например, при формировании группового сигнала в

ИКИ системах, а также в системах преобразования ИКМ ВД вЂ” И1Л1 ЧД.

Предлагаемый цифровой фильтр выгодно отличается от известного возможностью использования его в много- < канальных системах, требующих переноса спектра сигнала.

Нерекурсивный цифровой фильтр, со дер><ащий сумматор, >> блоков умножения и (n-1) регистров, соединенных последовательно, причем вход первого регистра соединен со входом первого блока умно>кения и, является входом цифрового фильтра, выходы регистров подключены ко входам соответствующих блоков умно:.<ения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализации многоканальной фильтрации с повышенной частотой дискретизации выходного сигнала каждого канала, в него введены К-1 сумматоров и коммутаторов, где К вЂ” чис841084

Составитель В. Вальков

Редактор Н. Лазаренко Техред Т.Маточка Корректор Г.Назарова

Заказ 4799/80 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственцого комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ло каналов, причем ко входам каждого

i-го сумматора подключены выходы блоков умножения с номерами, равными

i+kN, где N=0,1,2..., i=1,2...,Ê, а выхода сумматоров подключены к соответствующим входам коммутатора, выходы которого являются выходами цифрового фильтра.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 703826, кл. G 06 F 15/34, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

t) 669476, кл. G 06 F 15/34, 1978 (прототип).