Устройство для цифровой фильтрации

 

Союз Советскин

Социалистические

Реслуьлии

4i

7

Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.11.79 (21) 2845123/18-24 с присоединением заявки №-(23) Приоритет— (51) М. Кл. 3

Н 03 Н 17/06

Гасударстеенный комитет по делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.08.8! . Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 17.08.81 (53) УДК 681.323 (088.8) j

Г. Н. Гусев, H. Б. Клепер, В. И. Копытко, Л. Л. Ливотов, В. И. Николаев н Р. Б. Семевский

/, Научно- производственное об ьсди пение (Г офизика> (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки сигналов.

Известно устройство для цифровой фильтрации входного сигнала, содержащее регистр сдвига, параллельные регистры, запоминаюгцее устройство коэффициентов, множительное устройство, накапливающий сумматор, устройство управления (1).

Известно также устройство для умножения на коэффициент, содержащее сдвигающий регистр, два сумматора, элемент И и блок управления, включающий генератор тактовых и м пульсов, входной регистр для хранения постоянного коэффициента и дешифратор, выходы которого соединены со вторыми входами элементов И (2).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой фильтр, содержащий постоянное запоминающее устройство, соединенное через схемы И с параллельно-последовательным перемножителем, с которым также через схемы И 20 соединено оперативное запоминающее устройство, выходы последовательно-параллель ного перемножителя. соединены с входами последовательного сумматора, выходы которого соединены с последовательным накопителем, устройство управления. имеющее связь со всеми устройствами, входящими в цифровой фильтр (3).

Недостатком данных устройства является большой объем аппаратуры.

Цель изобретения — упрогцение устройства цифровой фильтрации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее сдвигающий регистр, накапливающий сумматор и регистр, причем первый вход сдвигающего регистра подключен ко входу устройства, группа выходов сдвигающего регистра подключена к первому входу накапливающего сумматора выход которого подключен к входу регистра и второму входу накапливающего сумматора, выход регистра является выходом устройства, введены трн счетчика, два триггера и два элемента И. причем первые входы элементов И соединены с тактовым входом устройства, выход первого элемента И соединен с первым входом первого счетчика и третьим входом накапливающего сумматора, выход первого счетчика соединен с входом второго счетчика и первьгм входом

855945

3 г!арвого триггера, первый выход второго ! счетчика соединен со вторым входом первого счетчика и первым входом третьего счетчика, выход которого соединен со вторым входом первого тр и ггера. первый выход которого соединен со вторым входом первого элемента

И, второй выход первого триггера соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего счетчика и вторым входом сдвигающего регистра, второй выход второго счетчика соединен с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с входом запуска устройства, выход второго триггера сОединен с третьим входом первого элемента И.

На чертеже представлена блок-схема устройства цифровой фильтрации.

Устройство содержит два триггера 1 и 2, l!3я элемента И 3 и 4, счетчик 5 с переменным коэффициентом пересчета, накапливающий сумматор 6, счетчик 7 с постоянным коэффициентом пересчета, сдвигающий регистр 8, счетчик 9 с переменным коэффициентом пересчета, ре! истр 10. Сдвигающий регистр 8 выполнен в Hi!де последовательно соединенных групп рязря.(ов, причем разрядность каждой группы р;!вня разрядности кОда выходного сигналя, а число групп равно числу суммируемых членов в уравнении, описывающем алгоритм работы цифрового фильтра, записанном в канонической форме.

2О

Устройство работает следук)щим образом.

В нерву!о группу разрядов регистров 8 записывается код текущего значения выходного сигнала. Триггеры 1 и 2 открь(вают элемент И 3, пропуская тактовую частоту !!и счетный вход счет чика 5, в котором счетчиком 7 установлен коэффициент пересчета, равный первому постоянному коэффициенту фильтра. Одно!Зремснно тактовая частота нроходиг ня суммирующий вход сумматора 6 в котором осуществляется v l IH1)of3 элемент И 3 и открывает элемент И 4, пропуская тактовую частоту на счетный вход счетчика 9 и на сдвигающий вход регистра 8.

Коэффи!(иент пересчета счетчика 9 рався числу разрядов одной груflllbl регистра 8 для вссx кодовых состояний счетчика 7 за иск, i lo ((! п(ем I3 . I(. 13(>ГО. Таки 31 oop330%1, о v -! цес н,!яется с.lâèã всего кода входной вели IHI!! I и 13 Bl-ой группе регистра 8 оказы13яет(ч. код входной величины за (К-2) -ой цикл 11сп! кольцевого перенося обеспечи(3а- у5 (т .3;! !Iись кода !3xo;I!Iolf I3c.!!I Isf ir>l за (1х-1 )ый !и(кл в псрвуK) гр3IIII) рсг!!стра 8. Им-! и>льс переполн !!ии счетчика 9 изменяет

4 состояние триггера 2, который закрывает элемент И 4 и открывает элемент И 3. В дальнейшем операция суммирование— сдвиг происходит аналогично описанному.

После суммирования и кодов входных величин самих с собою число раз, равное соответствующему постоянному коэффициенту фильтра, на выходе сумматора 6 оказывается выходной KQJ, фильтруемого сигнала, который переписывается в регистр 10.

После завершения последней операции суммирования импульс переполнения счетчика 7 изменяет состояние триггера 1, закрывая элемент И 3. При этом нулевое состояние счетчика 7 задает для счетчика 5 коэффициент пересчета, равный первому постоянному коэффициенту фильтра, а для счетчика 9 коэффициент пересчета равный уавоенному числу разрядов одной группы регистра 8.

Таким образом, после последней операции сдвига ко Lbf предыдуп(их циклов вычисления оказываются сдвинутыми на одну группу разрядов вправо, а первая группа разрядов регистра 8 готова для приема кода в следующем цикле работы устройства цифровой (1)H;Ibтрации.

Предлагаемое устройство цифровой фильтрации может использоваться в системе автоматики, управления, измерений и контроля напряженности и градиента магнитного поля.

Формула изобретения

Устройство для цифровой фильтрации, содержащее сдвигающий регистр, накапливающий cóì3!àòoð и регистр, причем первый вход сдвигающегo регистры подключен ко входу устройст!3а, выход сдви га ющего регистра подкл!о ICH к первому входу накапливающего сумм;!тора. выход которого подключен к входу регистра и второму входу накапливающего сумматора, выход регистра является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит три счетчика, два триггера и два элемента И, причем первые входы элементов И соединены с тактовым входом устройства, выход первого элемента И соединен с первым входом первого счетчика и третьим входом накапливающего сумматора, выход первого счетчика соединен с входом второго счетчика и первым входом первого триггера, первый выход второго счетчика соединен со вторым входом первого счетчика и первым входом третьего счетчика, выход которо(х> соединен «о вторым входом первого триггера, первый выход которого соединен со вторым входом первого элементы И, второй выход первого триггера соединен с вторым вхоаом второго элемента И, 855945

З юуп 7

Составитель В. Вальков

Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская на 6., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Тюрина

Заказ 6962/83 выход которого соединен с вторым входом третьего счетчика и вторым входом сдвигаю1цего регистра, второй выход второго счетчика соединен с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с входом запуска устройства, выход второго триггера соединен с третьим входом первого элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гольденберг Л. М. и др. Цифровые фильтры. М., «Связь», 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

50 557367, кл. G 06 F 15/16, 1976.

3. Патент Франции Хв 2317819, кл. Н 03 К Х, опублик. 1977 (прототип).