Цифровой фильтр

 

Союз Соавтскнк

Соцнаанстнчвскик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ро900410 (61)Дополнительное к авт. свид-ву» 830634 (22) Заявлено 200679 (21) 2787512/18-24 с присоединением заявки Hо— (23) Приоритет

Опубликовано 23,01.82. Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 23.01 ° 82 р1} aa.m.

Н 03 Н 17/04

Государственный комитет

СССР ио деяам изобретений и открытий

РЗ)) УДК 681.323 (088.8) (72) Авторы изобретения

В Е. Куконин и p ..Ф .Иарецкий (I

Институт технической кибернетики AH Белорусской ССР (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР

Изобретение относится к. вычислительной технике и может быть использовано для цифровой фильтрации электрических сигналов.

По основному авт. св. 9 830634 известен цифровой фильтр, содержащий и элементов задержки, и блоков умножения, сумматор, генератор пилообразного напряжения и блок синхронизации. В этом фильтре реализуется известный классический алгоритм для нерекурсивного фильтра и поэтому этот фильтр обладает малой крутизной спада частотной характеристики, что ограничивает область его применения 1 .

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет увеличения крутизны спада частотной характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой фильтр введены и+1 блоков умножения, цифро-аналоговый преобразователь и второй сумматор, входы которого соединены с выходами и+1 блоков умножения, первые входы которых подключены к выходу генератора пилообразного напряжения, второй вход 1-го (i=2, и+1) блока умножения соединен с выходом i-го элемента задержки, выход BToporo cyMMa тора подключен ко входу цифро-ана логового преобразователя, выход которого подключен ко входу первого элемента задержки, а второй вход первого блока умножения является входом фильтра.

На чертеже показана блок-схема

Фильтра. устройство содержит элемент 1 задержки, включающие дискретизаторы, 2 — 4, блоки умножения на постоянный коэффициент ai 5 и 6, включающие нуль-органы 7 и 8, ключи 9 и 10 и генераторы 11 и 12 импульсов, сумматор 13, генератор 14 пилообразного напряжения, синхронизатор 15, блок умножения на постоянный коэффициент

bi 16, включающий нуль-орган 17, ключ 18 и генератор 19 импульсов, входной блок 20 умножения, включающий нуль-орган 21, ключ 22 и генератор 23 импульсов, сумматор 24; цифроаналоговый преобразователь 25.

Вход элемента 1 задержки соединен с одним из входов блока умножения 5 и выходом цифро-аналогового преобразователя 25. а выход с одним из входов блоков 6 и 16 умножения. Выходы блоков умножения на постоянный коэф9ОО410 фициент ai соединены со входами сумматора 13. Выход генератора 14 пилообразного напряжения соединен с одним из входов блоков 5,6,16 и 20 умноже ния,Один из выходов синхронизатора 15 присоединен к управляющему входу генератора пилообразного напряжения и к управляющим входам нечетных по порядку дискретизаторов, другой выход синхронизатора присоединен к управляющим входам четных дискретизаторов.

Дискретизаторы 2 — 4 соединены между собой последовательно. Выходы нуль-органов 7, 8, 17 и 21 соединены с управляющими входами ключей 9, 10, 18 и 22. Информационные входы ключей присоединены к выходам генераторов импульсов 11, 12, 19 и 23.

Выходы блоков 16 и 20 умножения соединены со входами сумматора 24, выход которого соединен со входом 20 цифро-аналогового преобразователя 25, Работа фильтра происходит по известному алгоритму для рекурсивного

Фильтра и

V (т)= а Ч„(КТ вЂ” -j T) — БЬ ° Ч„(КТ вЂ” 3Т) (1) (=n где Ч (КТ) — входная последовательность; у (КТ) — выходная последователь1 ность;

à,b3 — весовые коэффициенты.

Входной сигнал поступает на вход входного блока 21 умножения. Этот блок отличается от блоков умножения на постоянные коэффициенты а, Ь только тем, что частота следования импульсов f его генератора принимается за единицу. Частоты генераторов блоков умножения на коэффициенты а и b выбираются уже исходя 40 из этой частоты, т. е. равными à f и Ь)f

Импульсы с выхода входного блока умножения поступают на вход сумматора 24. выхода сумматора цифровое значение преобразуется в аналоговую величину с помощью цифро-аналогового преобразователя 25 и поступает на вход элемента 1 задержки. Задержанные сигналы взвешиваются блоками умножения на постоянный коэффициент а 5,6 и поступают на сумматор 13.

Эти же сигналы взвешенные с помощью блоков умножения на постоянный коэффициент b, поступают на с....:латор

24. Таким образом реализуется алгоритм работы рекурсивного фильтра, для работы которого,как это следует из формулы (1), необходима дискретная задержка сигнала, умножение задержанных сигналов на коэффициенты а

H Ь„, суммирование взвешенный значений с весовыми коэффициентами а в выходном сумматоре и суммирование взвешенных значений с весовыми коэффициентами Ь во входном сумматоре.

Благодаря тому, что предлагаемое устройство позволяет реализовать рекурсивный Фильтр, оно дает возможность получить фильтр с более крутым спадом характеристики, чем известное.

Формула изобретения

Цифровой фильтр по авт. св.

М 830634, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения крутизны спада частотной характеристики, в него введены n+1 блоков умножения, цифро-аналоговый преобразователь и второй сумматор, входы которого соединены с выходами n+1 блоков умножения, первые входы которых подключены к выходу генератора пилообразного напряжения, второй вход i-ro (i=2, n+1) блока умножения соединен с выходом i-ro элемента задержки, выход второго сумматора подключен ко входу цифро-аналогового преобразователя, выход которого подключен ко входу первого элемента задержки, а второй вход первого блока умножения является входом фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СС P

Р 830634,кл. С 06 Г 15/34,28.12.1978 (прототип), 900410 оставитель А.Б аранов

Редактор Н.Пушненкова Техред С.Мигунова Корректор JI.IIIåíüo

Заакэ 12202/72 Тираж 953 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета "C P по делам изобретений. и открытий

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

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