DE19737639A1 - Digitales Filter der Rekursiv-Bauart - Google Patents
Digitales Filter der Rekursiv-BauartInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein digitales Filter der
Rekursiv-Bauart mit einem Rückkopplungsweg.
Fig. 6 zeigt eine Darstellung eines Aufbaus eines herkömmli
chen digitalen Filters der Rekursiv-Bauart. In Fig. 6 be
zeichnet das Bezugszeichen 1 einen Eingangsanschluß, über den
ein Datenelement empfangen und in das digitale Filter der Re
kursiv-Bauart eingegeben wird, 2 eine Vielzahl von Multipli
zierern, 3 eine Vielzahl von Addierern, 4 eine Vielzahl von
Registern zur Speicherung von Daten als Verzögerungswerte für
die Eingangsdaten und 5 bezeichnet einen Ausgangsanschluß,
über den die Daten als Ausgangsdaten nach außen bezüglich des
herkömmlichen digitalen Filters der Rekursiv-Bauart ausgege
ben werden.
Jeder Multiplizierer 2 multipliziert Daten mit einem Koeffi
zienten in einer in Fig. 1 gezeigten Koeffizienten-Tabelle.
Dieses herkömmliche digitale Filter der Rekursiv-Bauart kann
eine 20-Bit-Operation bzgl. einer Arithmetik mit signifikan
ten Ziffern durchführen.
Nachstehend wird die Arbeitsweise des herkömmlichen digitalen
Filters der Rekursiv-Bauart in Fig. 6 beschrieben.
Im allgemeinen wird das herkömmliche digitale Filter der Re
kursiv-Bauart beispielsweise zur digitalen Signalverarbeitung
von Audioeinrichtungen verwendet. In dieses digitale Filter
wird ein digitales Audiosignal eingegeben, und es führt eine
vorbestimmte Operation bzw. Berechnung bei den empfangenen
digitalen Audiodaten durch und gibt das digitale Audiosignal
ohne Rauschen nach außen aus.
In Fig. 6 multipliziert der Multiplizierer 2 ein Datenele
ment, wie das über den Eingangsanschluß 1 empfangene Ein
gangsdatenelement, mit einem voreingestellten Koeffizienten
wert, der zuvor eingestellt wurde. Das Eingangsdatenelement
wird durch den Addierer 3 addiert und unter Verwendung der in
dem Register 4 gespeicherten Daten zeitverzögert. Schließlich
wird das gewünschte digitale Audiodatenelement über den Aus
gangsanschluß 5 nach außen ausgegeben.
Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, weist das herkömmliche digitale
Filter der Rekursiv-Bauart zusätzlich zu diesem Merkmal einen
Rückkopplungsweg auf. Wenn einmal Daten über den Eingangsan
schluß 1 empfangen sind, wird das Operationsergebnis bzw. Be
rechnungsergebnis über den Rückkopplungsweg zu dem Eingangs
anschluß 1 rückgeführt. Dadurch werden die Daten, die der
Kausalität nicht genügen, über den Ausgangsanschluß 5 nach
außen ausgegeben.
Da das herkömmliche digitale Filter der Rekursiv-Bauart den
vorstehend beschriebenen Aufbau aufweist, besteht ein Nach
teil dahingehend, daß die Ausgangsdaten aus dem Ausgangsan
schluß 5 nicht gegen Null konvergieren können, d. h., es
tritt das Phänomen eines Grenzzyklus durch einen Rundungsfeh
ler auf, der durch die Operation einer begrenzten signifikan
ten Ziffer als signifikante 20-Bit-Ziffer verursacht wird,
selbst wenn das Eingangsdatenelement "0" wird.
Dieses Phänomen wird nachstehend unter Verwendung numerischer
Werte ausführlich beschrieben.
Zuerst wird ein optionales Datenelement in den Eingangsan
schluß 1 eingegeben. Dann wird beispielsweise das Datum "0"
über den Eingangsanschluß 1 eingegeben. Wenn die Daten als
Operationsergebnis gegen Null von einem positiven Wert aus
konvergieren, verändert sich außerdem das 20-Bit-Datenelement
wie folgt:
000000000000000.0010 (2),
000000000000000.0001 (2), und
000000000000000.0000 (2)
000000000000000.0001 (2), und
000000000000000.0000 (2)
Somit erreicht das 20-Bit-Datenelement bei jeder Wiederholung
der über den Ausgangsanschluß 5 ausgegebenen Daten "0". Dem
nach konvergieren die Ausgangsdaten zu Null.
Jedoch weist das herkömmliche digitale Filter der Rekursiv-
Bauart in Fig. 6 einen Nachteil dahingehend auf, daß das Aus
gangsdatenelement gegen Null konvergiert und gegen -1 konver
giert, wenn das Ausgangsdatenelement von einem negativen Wert
aus gegen Null konvergiert. Es ist daher für das Ausgangsda
tenelement schwierig, korrekt gegen Null zu konvergieren.
Dieses 20-Bit-Datenelement wird unter Verwendung einer Zwei
er-Komplement-Notation wie folgt ausgedrückt:
1111111111111111.1101 (2),
1111111111111111.1110 (2), und
1111111111111111.1111 (2),
1111111111111111.1110 (2), und
1111111111111111.1111 (2),
wobei das höchstwertige Bit ein Vorzeichenbit darstellt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Berück
sichtigung der Nachteile des herkömmlichen digitalen Filters
der Rekursiv-Bauart ein digitales Filter der Rekursiv-Bauart
auszugestalten, das den Wert Null korrekt über den Ausgangs
anschluß des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart selbst
dann ausgeben kann, wenn der Wert Null (0) als Eingangsda
tenelement empfangen wird.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung um
faßt ein digitales Filter der Rekursiv-Bauart eine Arithme
tik-Operationsscha1tung der Rekursiv-Bauart zur Durchführung
einer arithmetischen Operation für Eingangsdaten vorbestimm
ter signifikanter Ziffern und zur Ausbildung von Ausgangsda
ten einer gewünschten Frequenzcharakteristik und eine Aus
gangskompensationsschaltung zur Kompensation der aus der
Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart ausgegebe
nen Ausgangsdaten, so daß das digitale Filter der Rekursiv-
Bauart selbst dann Daten von Null ausgibt, wenn Daten von
Null in die Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-
Bauart eingegeben werden.
Bei einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß einem
anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung spezi
fiziert die Ausgangskompensationsschaltung zuvor einen Wert
eines Rundungsfehlers als festes Datenelement, der verursacht
wird, wenn die Daten von Null in die Arithmetik-
Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart eingegeben werden,
entsprechend den signifikanten Ziffern der Arithmetik-
Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart und für die Operation
in der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart
verwendeter Koeffizienten und addiert das feste Datenelement
zu dem von der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-
Bauart bereitgestellten Ausgangsdatenelement.
Bei einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung führt
die Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart die
arithmetische Operation bei den Eingangsdaten von m signifi
kanten Ziffern (m ist eine optionale natürliche Zahl größer
oder gleich 2) aus und gibt die Ausgangsdaten der gewünschten
Frequenzcharakteristik aus, und wenn eine folgende Schaltung
an der dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart folgenden
Stufe ein Datenelement aus n signifikanten Ziffern (n ist ei
ne natürliche Zahl mit n kleiner m) in den aus dem digitalen
Filter der Rekursiv-Bauart ausgegebenen Ausgangsdaten aus den
m signifikanten Ziffern verwendet, speichert die Ausgangskom
pensationsschaltung ein Datenelement aus (m - n) signifikan
ten Ziffern zuvor als festes Datenelement, gezählt von der
niedrigstwertigen bzw. niedrigstwertigen signifikanten Ziffer
bzw. Stelle in den Ausgangsdaten aus der Arithmetik-
Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart, und addiert das fe
ste Datenelement zu den aus der Arithmetik-
Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart ausgegebenen Aus
gangsdaten.
Bei einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt
die Ausgangskompensationsschaltung eine Code-
Entscheidungsschaltung zur Bestimmung eines Codes der aus der
Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart ausgegebe
nen Ausgangsdaten und eine Additionsschaltung zur Addition
des festen Datenelements zu den aus der Arithmetik-
Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart ausgegebenen Aus
gangsdaten, wenn die Code-Entscheidungsschaltung entscheidet,
daß es sich bei den aus der Arithmetik-Operationsschaltung
der Rekursiv-Bauart ausgegebenen Ausgangsdaten um einen nega
tiven Wert handelt.
Bei einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt
die Ausgangskompensationsschaltung ein Register zur Speiche
rung des festen Datenelements und eine Additionsschaltung zur
Addition des in dem Register gespeicherten festen Datenele
ments zu den aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Re
kursiv-Bauart ausgegebenen Ausgangsdaten.
Bei einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt
die Additionsschaltung eine Vielzahl von Volladdierern.
Bei einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt
die Ausgangskompensationsschaltung einen Volladdierer, eine
Flip-Flop-Schaltung und ein Register, wobei die Flip-Flop-
Schaltung das durch den Volladdierer ausgegebene Ausgabeer
gebnis der Additionsoperation zwischen den aus der Arithme
tik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart ausgegebenen Aus
gangsdaten und dem in dem Register (10) gespeicherten festen
Datenelement um eine Ziffer überträgt, wenn ein Übertrag auf
tritt.
Bei einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung spei
chert das Register ein optionales Datenelement als festes Da
tenelement, dessen signifikanter Ziffernwert ein Wert ist,
der einer Differenz zwischen der signifikanten Ziffer sowohl
der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart als
auch der folgenden Schaltung entspricht, wenn die signifikan
te Ziffer der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-
Bauart größer als die signifikante Ziffer der folgenden
Schaltung ist.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale, Ausgestaltungen und
Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung ersichtlich. Es
zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Aufbaus eines digitalen Fil
ters der Rekursiv-Bauart gemäß dem ersten Ausführungsbei
spiel,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Aufbaus einer Ausgangskom
pensationsschaltung in Einzelheiten, die in dem digitalen
Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels in
Fig. 1 enthalten ist,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Aufbaus einer Additions
schaltung in der in Fig. 2 gezeigten Ausgangskompensations
schaltung in Einzelheiten,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer anderen Ausgangskompensati
onsschaltung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer anderen Ausgangskompensati
onsschaltung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 ein Blockschaltbild eines herkömmlichen digitalen Fil
ters der Rekursiv-Bauart.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Aufbaus eines digita
len Filters der Rekursiv-Bauart gemäß dem ersten Ausführungs
beispiel. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Ein
gangsanschluß des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart, über
den ein Datenelement in das digitale Filter der Rekursiv-
Bauart eingegeben wird, 2 eine Vielzahl von Multiplizierern
(eine Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart), 3
eine Vielzahl von Addierern (eine Arithmetik-
Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart), 4 eine Vielzahl von
Registern (eine Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-
Bauart) zur Speicherung von Verzögerungsdatenelementen, die
Verzögerungswerte für die Eingangsdaten anzeigen, und 5 einen
Ausgangsanschluß des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart,
über den die Daten als Ausgangsdaten nach außen bzgl. des di
gitalen Filters der Rekursiv-Bauart ausgegeben werden. Zu
sätzlich zu diesen Elementen umfaßt das digitale Filter der
Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels eine mit dem
Ausgangsanschluß 5 verbundene Ausgangskompensationsschaltung
zur Kompensation der Ausgangsdaten. Gemäß Fig. 1 multipli
ziert jeder Multiplizierer 2 Daten unter Verwendung eines be
stimmten Koeffizienten. Außerdem führt das digitale Filter
der Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels mit dem
in Fig. 1 gezeigten Aufbau eine arithmetische 20-Bit-
Operation mit signifikanten Ziffern durch.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines ausführlichen Aufbaus
der Ausgangskompensationsschaltung 6, die in dem digitalen
Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels in
Fig. 1 enthalten ist. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen
7 ein festes Datenregister zur Speicherung eines festen Da
tenelements. Dieses feste Datenelement ist ein Annullierungs
datenelement zur Annullierung bzw. Beseitigung eines Run
dungsfehlers. Der Wert dieses Rundungsfehlers wurde zuvor für
den Fall, daß ein Datenelement von Null in den Eingangsan
schluß 1 eingegeben wird, beruhend auf dem Aufbau des digita
len Filters der Rekursiv-Bauart, wie der signifikanten Ziffer
bzw. signifikanten Stelle und den durch den Multiplizierer 2
verwendeten Koeffizienten, berechnet. Das Bezugszeichen 8 be
zeichnet eine Additionsschaltung zur immer durchgeführten Ad
dition des in dem festen Datenregister 7 gespeicherten festen
Datenelements zum Ergebnis der arithmetischen Operation der
Arithmetik-Operationsschaltung in dem digitalen Filter der
Rekursiv-Bauart.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines ausführlichen Aufbaus
der Additionsschaltung 8 in der in Fig. 2 gezeigten Ausgangs
kompensationsschaltung 6. In jedem Volladdierer 8 1, . . . 8 17,
8 18, . . . 8 20, bezeichnet das Bezugszeichen A einen Eingangsan
schluß jedes Volladdierers und Y einen Ausgangsanschluß jedes
Volladdierers. In Fig. 3 bezeichnen die Bezugszeichen 8 1, . . .
8 17, 8 18, . . . 8 20 Volladdierer. Das Operationsergebnis bzw. Be
rechnungsergebnis der Arithmetik-Operationsschaltung in dem
digitalen 20-Bit-Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Aus
führungsbeispiels wird in die Eingangsanschlüsse A der
Volladdierer 8 1, . . . 8 17, 8 18, . . . 8 20 parallel eingegeben, und
das feste Datenelement "0000000000000000.0001 (2)" wird in
den Anschluß B jedes Volladdierers 8 1, . . . 8 17, 8 18, . . . 8 20 ein
gegeben. Dann addiert jeder Volladdierer 8 1, . . . 8 17, 8 18, . . .
8 20 diese Werte und gibt ein addiertes Ergebnis über den Aus
gangsanschluß Y aus.
Nachstehend wird die Arbeitsweise des digitalen Filters der
Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Das digitale Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Ausfüh
rungsbeispiels in Fig. 1 kann beispielsweise auf dem Gebiet
der digitalen Signalverarbeitung bei verschiedenen Audioein
richtungen angewendet werden. Das heißt, das digitale Filter
der Rekursiv-Bauart empfängt digitale Datenelemente und ver
arbeitet diese empfangenen digitalen Datenelemente durch Ver
wendung einer gewünschten arithmetischen Operation zur Besei
tigung eines Rauschens aus den empfangenen digitalen Da
tenelementen und gibt die Audiosignale aus.
In Fig. 1 wird das über den Eingangsanschluß 1 empfangene op
tionale Datenelement mit einem Koeffizienten multipliziert,
der zuvor in dem Multiplizierer 2 eingestellt wurde, und dann
durch den Addierer 2 addiert und unter Verwendung der in dem
Register 4 gespeicherten Daten zum Erhalten des Datenelements
mit einer gewünschten Frequenzcharakteristik verzögert.
Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, weist das digitale Filter der
Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels einen Rück
kopplungsweg auf. Wenn das Datenelement einmal über den Ein
gangsanschluß 1 eingegeben ist, wird das Operationsergebnis
über den Rückkopplungsweg zurück zu dem Eingangsanschluß 1
geführt. Daher kann das Datenelement ohne Kausalität über den
Ausgangsanschluß 5 ausgegeben werden.
Bei dem herkömmlichen digitalen Filter der Rekursiv-Bauart
als herkömmliche Technik ist es aufgrund der Ausführung der
arithmetischen Operation unter der Konfiguration einer signi
fikanten 20-Bit-Ziffer als endliche signifikante Ziffer
schwierig, daß die Ausgangsdaten aus dem Ausgangsanschluß 5
durch den Rundungsfehler gegen Null konvergieren, selbst wenn
das empfangene Datenelement Null wird, nachdem ein optionales
Datenelement einmal über den Eingangsanschluß 1 empfangen
wurde. Das heißt, bei dem herkömmlichen digitalen Filter der
Rekursiv-Bauart tritt ein Grenzzyklus auf.
Da das digitale Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Ausfüh
rungsbeispiels den in Fig. 1 gezeigten Aufbau aufweist, kann
der Ausgangsanschluß 5 andererseits das Ausgangsdatenelement
von Null selbst dann ausgeben, wenn das Eingangsdatenelement
von Null über den Eingangsanschluß 1 empfangen wird.
Nachstehend wird das Prinzip der Arbeitsweise des digitalen
Filters der Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels
beschrieben.
Zuerst speichert das in Fig. 2 gezeigte feste Datenregister 7
ein Annullierungsdatenelement zur Annullierung eines Run
dungsfehlers als in Fig. 2 gezeigtes festes Datenelement. Der
Wert des Rundungsfehlers wurde zuvor für den Fall, wenn ein
Datenelement "Null" in den Eingangsanschluß 1 eingegeben
wird, auf der Grundlage des Aufbaus des digitalen Filters der
Rekursiv-Bauart, wie der signifikanten Ziffer bzw. Stelle und
den durch den Multiplizierer 2 verwendeten Koeffizienten, be
rechnet.
Gemäß Fig. 3 ergibt sich das in dem festen Datenregister 7
gespeicherte feste Datenelement wie folgt:
0000000000000000.0001 (2)
Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wird das arithmetische Operati
onsergebnis des digitalen 20-Bit-Filters der Rekursiv-Bauart
des ersten Ausführungsbeispiels den Eingangsanschlüssen (IN)
A der Volladdierer 8 1, . . . 8 17, 8 18, . . . 8 20 parallel zugeführt,
die die Additionsschaltung 8 bilden. Zudem wird das in dem
festen Datenregister 7 gespeicherte feste Datenelement immer
addiert, und dann das Datenelement über den Ausgangsanschluß
5 nach außen ausgegeben.
Nachstehend werden die vorstehend beschriebenen Berechnungen
unter Verwendung eines tatsächlichen Datenelements beschrie
ben.
Zuerst wird ein optionales Datenelement über den Eingangsan
schluß 1 eingegeben. Danach wird das Datenelement von Null
über den Eingangsanschluß 1 eingegeben. Wenn das Berechnungs
ergebnis von einem positiven Wert gegen Null konvergiert,
konvergiert in diesem Fall dieses 20-Bit-Datenelement gegen
Null bei jeder Ausgabe von Daten wie folgt:
0000000000000000.0010 (2),
0000000000000000.0001 (2), und
0000000000000000.0000 (2).
0000000000000000.0001 (2), und
0000000000000000.0000 (2).
Demnach konvergiert das Ausgangsdatenelement gegen Null. Wie
folgt ist das Ausgangsdatenelement näherungsweise Null,
selbst wenn zu dem Berechnungsergebnis das in dem festen Da
tenregister 7 gespeicherte feste Datenelement addiert wird:
0000000000000000.0001 (2).
Wenn ferner das Berechnungsergebnis von einem negativen Wert
gegen Null konvergiert, wird das 20-Bit-Datenelement unter
Verwendung einer Zweier-Komplement-Notation wie folgt ausge
drückt:
1111111111111111.1101 (2),
1111111111111111.1110 (2), und
1111111111111111.1111 (2),
1111111111111111.1110 (2), und
1111111111111111.1111 (2),
wobei das höchstwertige Bit ein Vorzeichenbit darstellt.
Somit konvergiert das Ausgangsdatenelement gegen Null. Wenn
dieses Ausgangsdatenelement und das feste Datenelement ad
diert werden, tritt ein Überlauf auf, so daß es möglich ist,
daß das Ausgangsdatenelement gegen Null konvergiert.
Bei der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels wird das
digitale Filter der Rekursiv-Bauart mit den 20 Bit signifi
kanten Ziffern bzw. Stellen verwendet, wobei jedoch die Er
findung nicht darauf beschränkt ist, und beispielsweise bei
einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart mit einer optiona
len signifikanten Bitanzahl angewendet werden kann. In diesem
Fall wird das feste Datenelement entsprechend der Anzahl der
signifikanten Bit-Nummern zuvor in dem festen Datenregister 7
eingestellt. Dieser Fall liefert den gleichen Effekt wie das
erste Ausführungsbeispiel.
Bei der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels konver
giert das Ausgangsdatenelement zu Null durch die Addition des
in dem festen Datenregister 7 gespeicherten festen Datenele
ments, wenn das Berechnungsergebnis von dem negativen Wert
auf Null verändert wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf
dieses Verfahren beschränkt, und es ist beispielsweise mög
lich, das feste Datenelement in dem festen Datenregister ein
zustellen. Dieses feste Datenelement wird von Null um einen
sehr kleinen Wert verschoben, wenn sich keine Wirkung zeigt,
daß dieses feste Datenelement einen schlechten Einfluß auf
folgende Schaltungen nach der Stufe des digitalen Filters der
Rekursiv-Bauart hat.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird gemäß dem digitalen
Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels
ein Rundungsfehler, wenn das Eingangsdatenelement "0" in den
Eingangsanschluß eingegeben wird, beruhend auf dem Aufbau der
Arithmetik-Operationsschaltung in dem digitalen Filter der
Rekursiv-Bauart, dem Wert der signifikanten Ziffer bzw. Stel
le und den durch die Multiplizierer 2 verwendeten Koeffizien
ten zuvor berechnet. Außerdem werden das feste Datenelement,
das den Wert des Rundungsfehlers annullieren bzw. beseitigen
kann, und das Berechnungsergebnis des digitalen Filters der
Rekursiv-Bauart immer durch die Additionsschaltung 8 addiert.
Daher kann das digitale Filter der Rekursiv-Bauart des ersten
Ausführungsbeispiels die Ausgangsdaten von Null korrekt aus
geben, selbst wenn die Eingangsdaten von Null eingegeben wer
den.
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausgangskompensations
schaltung in einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß
dem zweiten Ausführungsbeispiel.
In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 9 einen Volladdierer,
10 ein Register und 11 ein Flip-Flop. Weitere Elemente sind
die gleichen wie jene in dem ersten Ausführungsbeispiel und
daher wird auf ihre Beschreibung verzichtet.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der Ausgangskompensations
schaltung 60 beschrieben.
Zuerst wird ein Rundungsfehler für den Fall, wenn das Ein
gangsdatenelement "0" des digitalen Filters der Rekursiv-
Bauart in den Eingangsanschluß eingegeben wird, beruhend auf
dem Aufbau der Arithmetikschaltung in dem digitalen Filter
der Rekursiv-Bauart, dem Wert der signifikanten Ziffer bzw.
Stelle und den durch die Multiplizierer 2 verwendeten Koeffi
zienten, zuvor berechnet. Außerdem wird das feste Datenele
ment, das den Wert des Rundungsfehlers durch Verwendung der
Additionsschaltung 8 annullieren kann, in dem Register 10 ge
speichert. Gemäß Fig. 4 wird das feste Datenelement 0001 (2)
verwendet.
Das Berechnungsergebnis des digitalen Filters der Rekursiv-
Bauart von 20 Bits wird in den Eingangsanschluß A des Vollad
dierers 9 eingegeben und das in dem festen Datenregister 7
gespeicherte feste Datenelement von 4 Bits wird in den Ein
gangsanschluß B des Volladdierers 9 eingegeben. Der Vollad
dierer 9 berechnet die Addition dieser. Das Flip-Flop 11 ad
diert "1" zu der oberen Ziffer, wenn ein Übertrag bei der Ad
ditionsoperation aufgetreten ist.
Das Ausgangsdatenelement kann durch den Aufbau der Ausgangs
kompensationsschaltung des zweiten Ausführungsbeispiels wie
vorstehend beschrieben gegen Null konvergieren. Dadurch wird
der gleiche Effekt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel er
reicht.
Wie es vorstehend beschrieben ist, ist es gemäß dem digitalen
Filter der Rekursiv-Bauart mit der Ausgangskompensations
schaltung 60 des zweiten Ausführungsbeispiels, da die Aus
gangskompensationsschaltung 60 den Volladdierer 9, das Regi
ster 10 und das Flip-Flop 11 aufweist, möglich, die Anzahl
der Volladdierer 9 verglichen mit der Ausgangskompensations
schaltung 6 in dem ersten Ausführungsbeispiel zu verringern,
und die Ausgangskompensationsschaltung 60 in dem digitalen
Filter der Rekursiv-Bauart mit einem einfachen Aufbau auszu
bilden.
Bei den digitalen Filtern der Rekursiv-Bauart des ersten und
zweiten Ausführungsbeispiels wird der Wert des in dem festen
Datenregister 7 gespeicherten festen Datenelements entspre
chend dem Aufbau der Arithmetik-Operationsschaltungen in den
digitalen Filtern der Rekursiv-Bauart, der signifikanten Zif
fer bzw. Stelle und den durch die Multiplizierer 2 verwende
ten Koeffizienten berechnet und zuvor eingestellt. Anderer
seits wird bei der Ausgangskompensationsschaltung des dritten
Ausführungsbeispiels das feste Datenelement entsprechend der
signifikanten Ziffer bzw. Stelle der Arithmetik-
Operationsschaltung in dem digitalen Filter der Rekursiv-
Bauart und einer signifikanten Ziffer bzw. Stelle einer
Schaltung, die in einer folgenden Stufe des digitalen Filters
der Rekursiv-Bauart angeordnet ist, berechnet und in dem fe
sten Datenregister 7 zuvor optional eingestellt.
Nachstehend wird die Arbeitsweise in dem Fall beschrieben,
daß die signifikante Ziffer des digitalen Filters der Rekur
siv-Bauart beispielsweise 20 Bits und die signifikante Ziffer
der folgenden Schaltung an der folgenden Stufe 16 Bits auf
weist.
Wie es bei dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß dem
Stand der Technik und gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben wurde, ergibt sich, wenn die Daten von Null in
den Eingangsanschluß 1 nach der Eingabe eines optionalen Da
tenelements in den Eingangsanschluß 1 eingegeben werden, und
die Daten als arithmetisches Berechnungsergebnis von einer
positiven Zahl gegen Null konvergieren, die Änderung des 20-
Bit-Datenelements wie folgt:
0000000000000000.0010 (2),
0000000000000000.0001 (2), und
0000000000000000.0000 (2).
0000000000000000.0001 (2), und
0000000000000000.0000 (2).
Somit ist das Ausgangsdatenelement bei jeder Ausgabe des Aus
gangsdatenelements über den Ausgangsanschluß 5 nach außen na
hezu gleich Null "0". Danach konvergiert das Ausgangsda
tenelement gegen Null. Wenn ferner das Ergebnis der arithme
tischen Operation von einem negativen Wert gegen Null konver
giert, wird das 20-Bit-Datenelement unter Verwendung einer
Zweier-Komplement-Notation wie folgt ausgedrückt:
1111111111111111.1101 (2),
1111111111111111.1110 (2), und
1111111111111111.1111 (2).
1111111111111111.1110 (2), und
1111111111111111.1111 (2).
Somit konvergiert dieser Wert gegen -1.
Da die signifikante Ziffer der folgenden Schaltung 16 Bits
aufweist, kann, wenn ein Wert in einem Bereich von folgenden
zwei Werten als in dem festen Datenregister 7 gespeichertes
festes Datenelement von
0000000000000000.0001 (2) bis
0000000000000000.1111 (2)
0000000000000000.0001 (2) bis
0000000000000000.1111 (2)
eingestellt wird, der Wert des über den Ausgangsanschluß 5
ausgegebenen Ausgangssignals gegen Null konvergieren, wenn er
von einem positiven Wert gegen Null konvergiert. Wenn ferner
der Ausgangswert von einem negativen Wert gegen Null konver
gieren kann, konvergiert er durch das Verursachen eines Über
laufs gegen Null.
Dieses Phänomen wird unter Verwendung eines tatsächlichen Da
tenelements wie folgt beschrieben. Beispielsweise wird das
folgende Datenelement in dem festen Datenregister 7 als fe
stes Datenelement eingestellt:
0000000000000000.1111 (2)
Wenn der Ausgangswert von einem positiven Wert gegen Null
konvergiert, werden die folgenden ersten zwei Werte addiert:
0000000000000000.0000 (2)
0000000000000000.1111 (2)
0000000000000000.1111 (2).
0000000000000000.1111 (2)
0000000000000000.1111 (2).
Das letzte Datenelement in den vorstehend beschriebenen drei
Werten bezeichnet das Ausgangssignal aus dem Ausgangsanschluß
5. Da in diesem Fall die signifikante Ziffer der folgenden
Schaltung der folgenden Stufe nach der Stufe des digitalen
Filters der Rekursiv-Bauart 16 Bits aufweist, verwendet die
folgende Schaltung nur die ersten 16 Bits:
0000000000000000 (2)
in dem Ausgangsdatenelement von 20 Bits. Daher nimmt die fol
gende Schaltung mit der signifikanten 16-Bit-Ziffer an, daß
dieser Ausgangswert Null ist.
Wenn außerdem das Ausgangsdatenelement von einem negativen
Wert gegen Null konvergiert, werden die folgenden ersten zwei
Werte addiert:
1111111111111111.1111 (2)
0000000000000000.1111 (2)
0000000000000000.1110 (2).
0000000000000000.1111 (2)
0000000000000000.1110 (2).
Das letzte Datenelement der drei vorstehend beschriebenen
Werte bezeichnet das Ausgangssignal aus dem Ausgangsanschluß
5. Da in diesem Fall die signifikante Ziffer der folgenden
Schaltung an der folgenden Stufe des digitalen Filters der
Rekursiv-Bauart 16 Bits aufweist, verwendet die folgende
Schaltung nur die ersten 16 Bits
0000000000000000 (2)
in dem Ausgangsdatenelement von 20 Bits. Daher nimmt die fol
gende Schaltung mit der signifikanten 16-Bit-Ziffer an, daß
dieser Ausgangswert Null ist.
Wenn somit die signifikante Ziffer der Arithmetik-Schaltung
in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart größer als die
signifikante Ziffer der folgenden Schaltung ist, und wenn ein
optionaler Wert, der der Differenz der zwei signifikanten
Ziffern beider Schaltungen als festes Datenelement in dem fe
sten Datenregister 7 eingestellt ist, nimmt die folgende
Schaltung an, daß der durch das digitale Filter der Rekursiv-
Bauart ausgegebene Ausgangswert Null ist.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel, wenn die signifikante Ziffer der Arith
metik-Operationsschaltung in dem digitalen Filter der Rekur
siv-Bauart größer als die signifikante Ziffer der folgenden
Schaltung ist, ein optionaler Wert, der der Differenz der
zwei signifikanten Ziffern beider Schaltungen entspricht, als
festes Datenelement in dem festen Datenregister 7 einge
stellt. Dadurch ist es möglich, den Einstellbereich dieses
festen Datenwerts zu erweitern. Zusätzlich zu diesem Effekt
wird selbst dann, wenn Null in das digitale Filter der Rekur
siv-Bauart eingegeben wird, der durch das digitale Filter der
Rekursiv-Bauart aus gegebene Ausgangswert durch die folgende
Schaltung zu Null angenommen. Es ist dadurch möglich, einen
schlechten Einfluß des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart
auf die folgende Schaltung zu verhindern.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausgangskompensations
schaltung 70 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel. Die Aus
gangskompensationsschaltung ist von der Ausgangskompensati
onsschaltung des erfindungsgemäßen digitalen Filters der Re
kursiv-Bauart verschieden. In Fig. 5 bezeichnet das Bezugs
zeichen 12 eine Code-Entscheidungsschaltung zur Bestimmung
des Werts des Codes des Berechnungsergebnisses des digitalen
Filters der Rekursiv-Bauart. Die Additionsschaltung 8 addiert
zu dem resultierenden Datenelement des digitalen Filters der
Rekursiv-Bauart das in dem festen Datenregister 7 gespeicher
te feste Datenelement nur dann, wenn die Code-
Entscheidungsschaltung 12 entscheidet, daß der Code des
arithmetischen Berechnungsergebnisses des digitalen Filters
der Rekursiv-Bauart ein negativer Wert ist. Andere Elemente
der Ausgangskompensationsschaltung in dem digitalen Filter
der Rekursiv-Bauart gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel
sind die gleichen wie jene der Ausgangskompensationsschaltung
6 des ersten Ausführungsbeispiels, und daher wird auf ihre
Beschreibung verzichtet.
Nachstehend wird die Ausgangskompensationsschaltung 70 gemäß
dem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wenn beispielsweise das folgende Datenelement erhalten und
über den Ausgangsanschluß 5 als arithmetisches Operationser
gebnis bzw. Berechnungsergebnis des digitalen Filters der Re
kursiv-Bauart,
1111111111111111.1111 (2),
ausgegeben wird, erfaßt die Code-Entscheidungsschaltung 12
das oberste Bit in diesem Datenelement. Da in diesem Fall der
Code des obersten Bits "1" ist, entscheidet die Code-
Entscheidungsschaltung 12, daß dieses Datenelement ein nega
tiver Wert ist. Die Additionsschaltung 8 addiert zu dem
arithmetischen Operationsergebnis des digitalen Filters der
Rekursiv-Bauart das in dem festen Datenregister 7 gespeicher
te feste Datenelement nur dann, wenn die Code-
Entscheidungsschaltung 12 entscheidet, daß das oberste Bit
des Datenelements als Berechnungsergebnis ein negativer Wert
ist.
Wenn sich beispielsweise das feste Datenelement ergibt zu:
0000000000000000.0001 (2),
wird das folgende Datenelement über den Ausgangsanschluß 5
ausgegeben:
0000000000000000.0000 (2).
In diesem Fall ist die Berechnung bzw. Operation die gleiche
wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Wenn sich dagegen das arithmetische Berechnungsergebnis er
gibt zu:
0000000000000000.0000 (2),
erfaßt die Code-Entscheidungsschaltung 12 das oberste Bit des
arithmetischen Berechnungsergebnisses. In diesem Fall wird
entschieden, daß der Wert des obersten Bits ein positiver
Wert ist, da das oberste Bit "0" ist.
Da die Additionsschaltung 8 zu dem arithmetischen Berech
nungsergebnis der Arithmetik-Operationsschaltung in dem digi
talen Filter der Rekursiv-Bauart das in dem festen Datenregi
ster 7 gespeicherte feste Datenelement nur dann addiert, wenn
die Code-Entscheidungsschaltung 12 entscheidet, daß das ober
ste Bit des Datenelements als Berechnungsergebnis ein negati
ver Wert ist, wird das folgende Datenelement direkt über den
Ausgangsanschluß 5 als Ausgangsdatenelement des digitalen
Filters der Rekursiv-Bauart ausgegeben:
0000000000000000.0000 (2).
Bei dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Aus
führungsbeispiels wird zu dem Berechnungsergebnis bzw. Opera
tionsergebnis das feste Datenelement selbst dann addiert,
wenn das Berechnungsergebnis gegen Null konvergiert, und es
wird das folgende Datenelement erhalten:
0000000000000000.0000 (2).
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird das folgende Da
tenelement über den Ausgangsanschluß 5 als Ausgangsdatenele
ment ausgegeben:
0000000000000000.0001 (2).
Dagegen wird gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel die Erzeu
gung des vorstehend angeführten Fehlers bei dem digitalen
Filter der Rekursiv-Bauart nicht vermieden.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel addiert die Additions
schaltung 8 zu dem arithmetischen Berechnungsergebnis der
Arithmetik-Operationsschaltung in dem digitalen Filter der
Rekursiv-Bauart das in dem festen Datenregister 7 gespeicher
te feste Datenelement nur dann, wenn die Code-
Entscheidungsschaltung 12 entscheidet, daß das oberste Bit
des Datenelements als Berechnungsergebnis ein negativer Wert
ist. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Bei
spielsweise kann der gleiche Effekt erhalten werden, wenn der
Wert zur Annullierung bzw. Beseitigung eines Rundungsfehlers
und der Wert "0" zuvor in dem festen Datenregister 7 gespei
chert werden, und die Additionsschaltung 8 zu dem arithmeti
schen Operationsergebnis der Arithmetik-Operationsschaltung
in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart das feste Da
tenelement zur Beseitigung des Rundungsfehlers nur dann ad
diert, wenn die Code-Entscheidungsschaltung 12 entscheidet,
daß das oberste Bit des Datenelements als Operationsergebnis
ein negativer Wert ist, und die Additionsschaltung 8 zu dem
arithmetischen Operationsergebnis des digitalen Filters der
Rekursiv-Bauart das feste Datenelement von Null nur dann ad
diert, wenn die Code-Entscheidungsschaltung 12 entscheidet,
daß das oberste Bit des Datenelements als Berechnungsergebnis
ein positiver Wert ist. Daher ist es möglich, ein digitales
Filter der Rekursiv-Bauart auszubilden, bei dem das Auftreten
eines Fehlers eines unendlich kleinen Werts, der durch die
Addition des festen Datenelements erzeugt wird, selbst dann
vermieden werden kann, wenn das arithmetische Berechnungser
gebnis gegen Null konvergiert.
Wie es vorstehend ausführlich beschrieben ist, umfaßt das er
findungsgemäße digitale Filter der Rekursiv-Bauart die Aus
gangskompensationsschaltung, die das Ausgangsdatenelement der
Arithmetik-Operationsschaltung in dem digitalen Filter der
Rekursiv-Bauart derart kompensieren kann, daß der Wert "Null"
als Ausgangsdatenelement des digitalen Filters der Rekursiv-
Bauart selbst dann ausgegeben wird, wenn Null als Eingangsda
tenelement eingegeben wird.
Außerdem wird erfindungsgemäß ein Rundungsfehler, der bei der
Eingabe des Werts Null in die Arithmetik-Operationsschaltung
in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart als Eingangsdatum
verursacht wird, als festes Datenelement eingestellt, und das
digitale Filter der Rekursiv-Bauart umfaßt die Ausgangskom
pensationsschaltung, die zu dem Ausgangsdatenelement als Be
rechnungsergebnis der Arithmetik-Operationsschaltung das fe
ste Datenelement addiert. Dadurch ist es möglich, einen Ef
fekt dahingehend zu erhalten, daß der Wert Null als Ausgangs
datum des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart selbst dann
genau ausgegeben werden kann, wenn der Wert Null als Ein
gangsdatenelement eingegeben wird.
Wenn desweiteren die in dem digitalen Filter der Rekursiv-
Bauart enthaltene Arithmetik-Operationsschaltung erfindungs
gemäß ein Datenelement von m Ziffern bzw. Stellen (m ist eine
natürliche Zahl größer gleich 2) verarbeitet, und eine Schal
tung einer folgenden Stufe des digitalen Filters der Rekur
siv-Bauart ein Datenelement mit n Ziffern bzw. Stellen (n
kleiner m, wobei n eine natürliche Zahl ist) verarbeitet,
werden die (m - n) Ziffern bzw. Stellen des Ausgangsdatenele
ments, gezählt von der niedrigstwertigen Stelle, zuvor als
festes Datenelement gespeichert, und die Ausgangskompensati
onsschaltung in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart ad
diert zu dem Ausgangsdatenelement der Arithmetik-
Operationsschaltung das feste Datenelement. Dadurch ist es
möglich, den Einstellbereich des festen Datenelements zu er
weitern. Zusätzlich zu diesem Effekt ist es möglich, ein di
gitales Filter der Rekursiv-Bauart zu erhalten, bei dem ein
Einfluß auf die folgende Schaltung vermieden werden kann, da
das Ausgangsdatenelement aus dem digitalen Filter der Rekur
siv-Bauart durch die folgende Schaltung selbst dann für einen
Wert Null gehalten wird, wenn der Wert Null als Eingangsda
tenelement eingegeben wird.
Desweiteren umfaßt die Ausgangskompensationsschaltung erfin
dungsgemäß die Code-Entscheidungsschaltung zur Bestimmung des
Codes des Ausgangsdatenelements der Arithmetik-
Operationsschaltung in dem digitalen Filter der Rekursiv-
Bauart und die Additionsschaltung zur Addition des festen Da
tenelements zu dem Ausgangsdatenelement aus der Arithmetik-
Operationsschaltung, wenn der Code des Ausgangsdatenelements
der Arithmetik-Operationsschaltung von der Code-
Entscheidungsschaltung als negativer Wert bestimmt wird. Da
her ist es möglich, ein digitales Filter der Rekursiv-Bauart
auszubilden, bei dem das Auftreten eines Fehlers eines unend
lich kleinen Werts, der durch Addition des festen Datenele
ments erzeugt wird, selbst dann vermieden werden kann, wenn
das Ausgangsdatenelement der Arithmetik-Operationsschaltung
gegen Null konvergiert.
Erfindungsgemäß ist ein digitales Filter der Rekursiv-Bauart
offenbart, das eine Arithmetik-Operationsschaltung der Rekur
siv-Bauart und eine Ausgangskompensationsschaltung aufweist,
die den Wert Null als Ausgangsdatum des digitalen Filters der
Rekursiv-Bauart selbst dann ausgeben kann, wenn die Arithme
tik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart Null als Ein
gangsdatum eingibt.
Claims (10)
1. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart mit
einer Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart
(2, 3, 4) zur Durchführung einer arithmetischen Operation bei
Eingangsdaten vorbestimmter signifikanter Ziffern und zur
Ausbildung von Ausgangsdaten einer gewünschten Frequenzcha
rakteristik,
gekennzeichnet durch
eine Ausgangskompensationsschaltung (6, 60, 70) zur Kom
pensation der aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Re
kursiv-Bauart (2, 3, 4) ausgegebenen Ausgangsdaten derart,
daß das digitale Filter der Rekursiv-Bauart Daten von Null
selbst dann ausgibt, wenn Daten von Null in die Arithmetik-
Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) eingegeben
werden.
2. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Ausgangskompensationsschaltung
(6) zuvor einen Wert eines Rundungsfehlers, der verursacht
wird, wenn die Daten von Null in die Arithmetik-
Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) eingegeben
werden, entsprechend den signifikanten Ziffern der Arithme
tik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) und für
die Operation in der Arithmetik-Operationsschaltung der Re
kursiv-Bauart (2, 3, 4) verwendeter Koeffizienten als festes
Datenelement spezifiziert und zu dem aus der Arithmetik-
Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) ausgegebe
nen Ausgangsdatenelement das feste Datenelement addiert.
3. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Arithmetik-Operationsschaltung
der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) die arithmetische Operation bei
den Eingangsdaten von m signifikanten Ziffern (m ist eine op
tionale natürliche Zahl größer gleich 2) durchführt und die
Ausgangsdaten der gewünschten Frequenzcharakteristik ausgibt,
und die Ausgangskompensationsschaltung (60), wenn eine fol
gende Schaltung an einer folgenden Stufe des digitalen Fil
ters der Rekursiv-Bauart ein Datenelement aus n signifikanten
Ziffern (n ist eine natürliche Zahl mit n kleiner m) in den
Ausgangsdaten der von dem digitalen Filter der Rekursiv-
Bauart ausgegebenen m signifikanten Ziffern verwendet, ein
Datenelement aus (m - n) signifikanten Ziffern, gezählt von
der niedrigstwertigen Ziffer in den Ausgangsdaten aus der
Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4),
zuvor als festes Datenelement speichert und zu den aus der
Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4)
ausgegebenen Ausgangsdaten das feste Datenelement addiert.
4. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Ausgangskompensationsschaltung
(70) eine Code-Entscheidungsschaltung (12) zur Bestimmung ei
nes Codes der aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Re
kursiv-Bauart (2, 3, 4) ausgegebenen Ausgangsdaten und eine
Additionsschaltung (8) zur Addition des festen Datenelements
zu den aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-
Bauart (2, 3, 4) ausgegebenen Ausgangsdaten aufweist, wenn
die Code-Entscheidungsschaltung (12) entscheidet, daß die aus
der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3,
4) ausgegebenen Ausgangsdaten einen negativen Wert darstel
len.
5. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Ausgangskompensationsschaltung
(70) eine Code-Entscheidungsschaltung (12) zur Bestimmung ei
nes Codes der aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Re
kursiv-Bauart (2, 3, 4) ausgegebenen Ausgangsdaten und eine
Additionsschaltung (8) zur Addition des festen Datenelements
zu den aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-
Bauart (2, 3, 4) ausgegebenen Ausgangsdaten aufweist, wenn
die Code-Entscheidungsschaltung (12) entscheidet, daß die aus
der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3,
4) ausgegebenen Ausgangsdaten einen negativen Wert darstel
len.
6. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Ausgangskompensationsschaltung
(6) ein Register (7) zur Speicherung des festen Datenelements
und eine Additionsschaltung (8) zur Addition des in dem Regi
ster (7) gespeicherten festen Datenelements zu den aus der
Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4)
aus gegebenen Ausgangsdaten aufweist.
7. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Ausgangskompensationsschaltung
(60) ein Register (10) zur Speicherung des festen Datenele
ments und eine Additionsschaltung (9) zur Addition des in dem
Register (10) gespeicherten festen Datenelements zu den aus
der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3,
4) ausgegebenen Ausgangsdaten aufweist.
8. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Additionsschaltung (8) eine
Vielzahl von Volladdierern (8 1, . . . 8 17, 8 18, . . . 8 20) aufweist.
9. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 7, da
durch gekennzeichnet, daß die Ausgangskompensationsschaltung
(60) einen Volladdierer (9), eine Flip-Flop-Schaltung (11)
und ein Register (10) aufweist, wobei die Flip-Flop-Schaltung
(11) das durch den Volladdierer (9) ausgebildete Ausgabeer
gebnis der Additionsoperation zwischen den aus der Arithme
tik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) ausge
gebenen Ausgangsdaten und dem in dem Register (10) gespei
cherten festen Datenelement um eine Ziffer überträgt, wenn
ein Übertrag auftritt.
10. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 5 oder
7, dadurch gekennzeichnet, daß das Register (10) ein optiona
les Datenelement als festes Datenelement speichert, dessen
signifikanter Ziffernwert ein Wert ist, der einer Differenz
zwischen beiden signifikanten Ziffern der Arithmetik-
Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) und der
folgenden Schaltung entspricht, wenn die signifikante Ziffer
der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3,
4) größer als die signifikante Ziffer der folgenden Schaltung
ist.
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