DE2612966A1 - Variables digitalfilter hoher bitrate mit kurzer umladezeit - Google Patents

Variables digitalfilter hoher bitrate mit kurzer umladezeit

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DE2612966A1 DE19762612966 DE2612966A DE2612966A1 DE 2612966 A1 DE2612966 A1 DE 2612966A1 DE 19762612966 DE19762612966 DE 19762612966 DE 2612966 A DE2612966 A DE 2612966A DE 2612966 A1 DE2612966 A1 DE 2612966A1
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    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/06Non-recursive filters

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Description

  • Variables DIgitalfilter hoher Bitrate mixt kurzer Umladezeit
  • Zusatz zu Patent .P.25 43.697.8....
  • Die Erfindung betrifft ein variables, wenigstens einen Signalspeicher, eine Recheneinheit und einen Koeffizientenspeicher enthaltendes digitales Filter für Signale hoher Bitrate, bei dem m Filterweg zeitlich verschobene Folgen von btastwerten des Eingangs- und Ausgangssignals als digitaler aus einei Anzahl von B Bit bestehende Worte auftreten und bei dem durch bestimm te, nach ihrer Wertigkeit zusammengefaßte Bits der digitalen Worte das Adresswort für einen Signalspeicher gebildet ist, bei dem die Recheneinheit eInen 3inar-Zdkliem enthält, welcher eine von der Anzahl M der Filterkoeffizienten abhängige 2 zahl C von parallelen Ausgangsklemmen enthält, bei dem ferner in der Recheneinheit ein Gray-Coder vorgesehen ist, dessen Eingang mit dem Ausgang des Binär-Zählers verbunden ist und dessen Ausgang eine Anzahl C parallele Klemmen aufweist und mit dem eine Anzahl C parallele Klemmen aufweisenden Eingang einer speichernden Verzögerungseinheit verbunden ist Lei dem ferner ein Vergleicher mit zwei Eingängen vorgesehen ist der Eingang und der Ausgang der speichernden Verzögerungseinheit jeweils mit einem der Eingänge des Vergleichers verbunden sind und in dem Roeffizientenspeicher die einzelnen Filterkoeffizienten derart abgespeichert sind, daß jedem Filterkoeffizienten wenigstens ein Bit des Binärzählers zugeordnet ist, bei dem ein mit seinem ersten Eingang mit einem Signal-Ausgang des Vergleichers und mit seinem zweiten Eingang mit dem Ausgang des Koeffizientenspeichers verbundener Koeffizienten-Wähler vorgesehen ist, durch den in Abhängigkeit von der Wertigkeit der Bitselle, in der sics die beiden dem Vergleicher zugeführten Worte unterscheiden, bestimmte Koeffiziente1l aus den Koeffizientenspeicher ausgewählt und dem Eingang eines mit dem Koeffizienten-Wähler verbundenen Vozeichen-Wählers zugeführt sind, bei dem ferner ein Steuer-Ausgang des Vergleichers mit einem Steuer-Eingang des Vorzeichen-Wählers verbunden ist und durch den Vorzeichen-Wähler entsprechend der vom Vergleicher gebilde Steuerinformation das Vorzeichen für den ausgewählten Koeffizienten gebildet ist, bei dem der Ausgang des Vorzeichen-Wählers mit den ersten Eingang eines Akkumulators und der Ausgang des Akkumulators mit einem zweiten Eingang des Akkumulators verbunden ist, bei dem ferner ein mit einem Signaleingang und einem Adress-Eingang versehener und als Zwischenspeicher wirkender Ri-SpeIcher vorgesehen ist dessen Adress-Eingang mit dem Ausgang des Gray-Coders, dessen Signal-Eingang mit dem Ausgang des Akkumulators und dessen Ausgang mit dem eine Anzahl C1 Speicherbereiche au.fweisenden Signalspeicher des digitalen Filters verbunden ist, nach Patent . .0. ... (Patentanmeldung P 25 43 697.9).
  • Im Hauptpatent ist ein derartiges variables Digitalfilter angegeben, dessen wesentliches Merkmal darin besteht, daß bei einem besonders einfachen Aufbau der Recheneinheit die Nachregelzeit des Filters relativ klein gehalten werden kann und dadurch der Einsatz der Recheneinheit, beispielsweise im Zo.tmultiplexbetrieb, möglich ist.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung soll einleitend die im Hauptpatent bereits vorgenommene Würdigung des einschlägigen Standes der Technik kurz wiederholt werden.
  • In der Vergangenheit war die Anwendung digitaler Filter im wesentlichen auf verhaltnismäßig niederfrequente Anwendungen beschränkt. Mehr und mehr ermöglichen gegenwärtig jedoch technologische Fortschritte und die Entwicklung geeigneter dazugehöriger Algorithmen die Anwendung digitaler Filter auch für hochfrequente Signale, beispielsweise Fernsehsignale mit 5,5 XIz Bandbreite.
  • Wesentliches Hindernis für einen breiten Einsatz digitaler Filter in diesem Frequenzbereich war bislang die Notwendigkeit hinreichend schneller digitaler Multiplizierer. Seit kurzem sind jedoch verhältnlsinäßig dicht gepackte bipolare Halblelterspeicher mit sehr kurzer Zugriffszeit verfügbar. Es ist daher möglich, sämtliche möglichen Ergebnisse einer arithmetischen Operation, z.B. Teile eines Digitalfiltralgorithmus in einen Signalspeicher zu schreiben. Die Variablen der Operation können hier zur Adressierung des Signalspeichers und zum Abrufen des dazugehörigen Ergebnisses verwendet werden. Solche Filter sind weniger aufwendig und vcr allem schneller als Filter herkömmlicher Technik.
  • Aus der.USA-Pabentsehrift 3 777 130 ist beispielsweise ein Digitalfilter für PCM-Signale bekannt, bei dem ein Signalspeicher im Verlauf des Filterprozesses mehrfach aufgerufen wird.
  • Wegen der Mehrfachaufrufe ist dieses Filter jedoch nur für Signale relativ geringer Wortrate geeignet.
  • Bei einem weiteren von A.Peled und B.Liu ( EE Trans. Acoust., Speech, Signal Processing", Vol. ASSP-22, Seiten 456 bis 462, Dec.1974) angegebenen Filter werden mehrere ROM-Speicher (Read Only Memory) aufgerufen, wodurch Signale hoher Wortrate verarbeitet werden können. Es handelt sich jedoch hier um kein variables Filter, für den ein RAM-Speicher (Random Access Memory) mit einer zugehörigen Recheneinheit erforderlich wäre.
  • Bei dem Filter nach der obengenannten USA-Patentsch=-ift 3 777 130 ist zwar eine Recheneinheit angegeben; für die Berechnung eines abzuspeichernden Wortes benötigt diese jedoch unverhältnismäßig viele Rechenoperationen, so daß ein insgesamt hoher Zeitaufwand für die Veränderung des Filters benötigt wird. Deshalb ist dieses Filter zum raschen Ausgleichen der Veränderung einer Ubertragungsstrecke nicht geeignet.
  • Die Filteranordnung nach dem Hauptpatent ermöglicht nun ein rasches Ausgleichen der Veranderungen einer Übertragungsstrecke und ist dadurch insbesondere für die Filterung von Signalen hoher Bitrate wld damit zur Filterung in digitaler Form vorliegender breitbandiger Analogsignale geeignet.
  • Bei einer zweiten im Hauptpatent angegebenen Filteranordnung, ei der ebenfalls der Vorteil einer kurzen Nachregelzeit und damit der Verwendbarkeit für den Zeitntlltiplexbe-tlieb gegeben ist, handelt es sich um ein variables, wenigstens einen Signalspeicher, eine Recheneinheit und einen Keeffizientenspelcher enthaltendes digitales Filter für Signale hoher Bitrate, bei dem im Filterweg zeitlich verschobene Folgen von Abtastwerten des Bingængs- und Ausgangssignals als digitale, aus einer Anzahl von B Bit bestehende Worte auftreten und bei dem durch bestimmte, nach ihrer Wertigkeit zusammengefaßte Bits der digitalen Worte das Adresswort für einen Signalspeicher gebildet ist, bei dem die Recheneinheit einen Binär-Zähler enthält, welcher eine von der Anzahl M der Filterkoeffizienten abhängige Anzahl C von parallelen Ausgangsklemmen enthält, bei dem der Binär-Zähler mit dem Eingang einer speicherenden Verzögerungseinheit und mit einem ersten Eingang einer Erkennungsschaltung und mit einem Einlese-Adresseingang eines als Zwischenspeicher wirkenden RAM-Speichers verbunden ist, bei dem ferner der Ausgang der speichernden Verzögerungseinheit mit einem zweiten Eingang der Erkennungsschaltung und die Erkennugsschaltung mit einem ersten Eingang eines Koeffizienten-Wählers und mit einem Auslese-Adresseingang des RAM-Speichers verbunden ist, bei dem ein zweiter Eingang des Koeffizienten-Wählers mit dem Koeffizientenspeicher verbunden ist, in dem die einzelnen Filterkoeffizienten derart abgespeichert sind, daß jedem Filterkoeffizienten wenigstens ein Bit des Binärzählers zugeordnet ist, bei dem durch die Erkennungsschaltung die an ihren Eingängen liegenden Worte bitweise verglichen sind und beim Erkennen des ersten Auftretens einer Null an einer beliebigen Wertigkeitsstelle des am zweiten Eingang der Erkennugsschaltung liegenden Wortes und einer 1 für die entsprechende Wertigkeitsstelle des an ihrem ersten Eingang liegenden Wortes der Koeffizienten-Wähler durch die Erkennungsschaltung derart angesteuert ist, daß der, der jeweiligen Wertigkeitsstelle des unterschiedlichen Bits zugeordnete Koeffizient aus dem Koeffizientenspeicher abgerufen ist, bei dem ferner ein mit einem ersten Eingang mit dem Ausgang des Koeffizienten-Wählers verbundener Addierer vorgesehen ist wld der den geänderten Bit zugeordnete Koeffizient über den Koeffizienten-Wähler dem ersten Eingang des Addierers zugeführt ist, bei dem durch die Erkeimungsschaltung die 1 an der Wertigkeitsstelle des unterschiedlichen Bits des an ihrem ersten Eingang liegenden Wortes durch eine Null ersetzt ist und dieses Wort dem Auslese-Adresseingang des RAM-Speichers zugeführt ist, bei dem einem zweiten Eingang des Addierers diejenigen im RAM-Speicher abgespeicherten Worte zugeführt sind, die durch das an dessen Auslese-Adresseingang anliegende Wort adressiert sind, und bei dem der Ausgang des Addierers mit einem Dateneingang des RAM-Speichers, und der Ausgang des REM-Speichers mit dem eine Anzahl Cl Speicherbereiche aufweisenden Signal speicher des digitalen Filters verbunden ist, nach Patent 9 ... ... ti7atentanmeldung P 25 43 697.9).
  • Diese Filteranordnungen nach dem Hauptpatent haben sich gut bewährt. Für besonders hohe Anforderungen an ein rasches Ausgleichen der Veränderungen einer Ubertragungsstrecke ergibt sich jedoch die Forderung nach einer weiteren Steigerung der Nachregelgeschwinaigkeit.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein variables Digitalfilter hoher Bitrate nach dem Hauptpatent in der Weise weiterzubilden, daß ohne großen schaltungstechnischen Mehraufwand die Nachregelungszeit des Filters noch weiter verkürzt wird.
  • Diese Aufgabe wird bei den Filteranordnungen nach den Hauptpatent gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem Ausgang des RAM-Speichers und denjenigen Speicherbereichen des Signalspeichers, die durch als Vorzeichenbits vorgesehene Bits der Bitwertigkeit Null adressiert sind, jeweils ein Vorzeichenwandler geschaltet ist Vorteilhaft ist besonders die mittels einen nur geringfügigen Schaltungserweiterung erzielbare Halbierung der für den Rechen-und Ladeprozess erforderlichen Gesamtzeit. Diese Halbierung ergibt sich dadurch, daß für das Auffüllen des gesamt Signalspeichers anstelie von zwei Rechen- und Ladeprozessen, wie sie nach dem Hauptpatent benötigt werden, nur ein Rechen- und Ladeprozess erforderlich ist.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
  • Es zeigen in der Zeichnung: Fig,1 eine Darstellung einer ersten erfindungsgemäßen Filteranordnung; Fig.2- eine Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Filteranordnung.
  • Ein digitales Filter kann durch folgende Differenzengleichung beschrieben werden: Hierbei bedeuten: die Folge der Eingangs-Abtastwerte; die Folge der Ausgangs-kbtastwerte; die Folge von N+1 nichtrekursiver Filterkoeffizienten; die Folge von N rekursiven Filterkoeffizienten.
  • Gleichung (1) kann in allgemeinerer Form folgendermaßen geschrieben werden: Hierbei bedeuten: die zusammengefaßte Folge der Eingang und Ausgang Abtastwerte; eine zusairJnengefaßte Folge der M Filterkoeffizienten. Es sei nun angenommen, daß alle Signale yn, al und Zl,n auf den Wert l begrenzt und durch eine Anzahl von B Bits (einschließlich des Vorzeichen-Bits) für zl,n und A Bits für al im Zweier-Komplement dargestellt sind, wie dies in Gleichung (3) für zl,n angegeben ist.
  • Es handelt sich hier um eine besonders geeignete, von mehreren möglichen Zahlendarstellungen.
  • Gleichung (2) kann unter Verwendung von Gleichung (3) auch folgendermaßen dargestellt werden: In dieser Darstellung wird yn als Summe einer Anzahl von M Produkten der Wortlänge A+B-1 gebildet. Bei der Realisierung wird es im allgemeinen vorteilhaft sein, die einzelnen Produkte durch Abschneiden nicht benötigter niederwertiger Bits zu verkürzen, um den Speicher- und Rechenaufwand des Filters in verkünftigen Grenzen zu halten.
  • Die im folgenden als Wertigkeitscodierung bezeichnete Adressiermethode für die Signalspeicher eines digitalen Filters kann durch Veränderung der Gleichung (4) in folgender Weise abgeleitet werden.
  • Bei dieser Adressiermethode werden M Bits von einer binären Wertigkeit der Gesamtheit der Filterkoeffizienten zur Adressierung eines Bereiches des Signalspeichers verwendet. In den einzelnen Bereichen des Signal speichers sind alle möglichen Resultate der in den geschweiften Klammern von Gleichung (4a) enthaltenen Ausdrücke abgespeichert.
  • Unter der Annahme, daß 11i eine natürliche Zahl ist, die fclgender Bedingung genügt 1#1/i#M ergibt sich anstelle von Gleichung (4) die folgende Filtergleichung (5) mit ganzzahligem iM: Im Hauptpatent wird davon ausgegangen, daß die Ausdrücke in der ersten Zeile von Gleichung (5) in einem gesonderten Rechenprezess berechnet werden müssen. Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß jedoch d.ie entsprechenden Ausdrücke in der zweiten Zeile der Gleichung, abgesehen vom Vorzeichen von gleicher Struktur sind, und deshalb in einem Rechenprozess gemeinsam mit den Ausdrücken der ersten Zeile berechnet werden können. Dadurch ergibt sich eine wesentliche Verkür7.ung der Umladezeit.
  • In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen variablen Digitalfilters dargestellt, das einer Recheneinheit RE, einen Koeffizientenspeicher 1 und einen in einzelne Speicherbereiche aufgeteilten Signalspeicher SSP enthält.
  • Die Recheneinheit enthält einen Binär-Zähler 2, der eine mit der Anzahl M der Filterkoeffizienten übereinstimmende Anzahl C von parallelen Ausgangsklemmen aufweist. Weiterhin ist in der Recheneinheit ein Gray-Coder 3 vorgesehen, dessen Eingang mit dem Ausgang des Binär-Zählers 2 verbunden ist übereinstimmend mit dem Ausgang des Binär-Zählers 2 enthält der Gray-Coder 3 einen jeweils eine Anzahl C parallele Klemmen aufweisenden Eingang ui Ausgang. Der Ausgang des Gray-Coders 3 ist mit dem Eingang einer speichernden Verzögerungseinheit 4 und mit dem ersten Eingang 5 eines zwei Eingänge 5, 7 aufwrisenden Vergleichers 6 verbunden. Der Ausgang der speichernden Verzögerungseinheit 4 ist mit dem zweiten Eingang 7 des Vergleichers 6 verbunden.
  • Der Vergleicher 6 weist einen mit dem ersten Eingang 8 eines Koeffizientenwählers 9 verbundenen Signalausgang 10 sowie eine mit einem Steuereingang 11 eines Vorzeichenwählers 12 verbundenen Steuerausgang 13 auf. Der Koeffizientenwähler 9 ist mit seinem zweiten Eingang mit dem Koeffizientenspeicher 1 und mit seinem Ausgang mit dem Eingang des Vorzeichenwählers 12 verbunden. Weiterhin ist in der Recheneinheit ein zwei Eingänge 15, 16 aufweisender Akkumulator 14 vorgesehen, dessen erster Eingang 15 mit dem Ausgang des Vorzeichenwählers 12 verbunden ist und dessen Ausgang 17 auf den zweiten Eingang 16 zurückgeführt ist. Dem Ausgang 17 des Akkumulators 14 ist der Signaleingang 18 eines als Zwischenspeicher wirkenden RAM-Speichers 19 nachgeschaltet. Der RAM-Speicher 19 weist weiterhin einen mit dem Ausgang des Gray-Coders 3 verbundenen Adress-Eingang 20 auf und ist mit seinem Ausgang über einen Verteiler mit einem, mehrere Speicherbereiche aufweisenden Signal speicher SSP verbunden Die Anzahl C1=8 der Speicherbereicnq SSPO bis SSP7 stimmt beim Ausführungsbeispiel überein mit der Wortlänge B. Dabei ist zwischen dem Ausgang 19a des RAM-Speichers 19 und denJenigen Speicherbereichen des Signalspeichers SSP, die durch Vorzeichenbits der Wertigkeit Null adressiert sind, im Ausführungsbeispiel ist dies der Speicherbereich SSPO, als wesentliches Element der Erfindung ein Vorzeichenwandler VZW gesehaltet. Die Adressierung der einzelnen Signalspeicherbereiche erfolgt in analoger Weise wie die Adressierung des P.AM-Speichers 19 und soll hier nur kurz erläutert werden. Hierfür ist für jeden Signalspeicherbereich ein in der Fig.1 nicht dargestellter Adresseingang erforderlich.
  • Zur Ladung der Signalspeicherbereiche wird an den Adresseingang 20 des RAM-Speichers 19 und die Andresseingänge der Signalspeicherbereiche eine jeweils gleiche Adresse gelegt. Der RAS-Speicher 19 liefert die zuvor errechneren Resultate über den Verteiler an die einzelnen Signal-Speicherbereiche. Zur Erzielung der Filterwirkung müssen die Signalspeicherbereiche die vorher abgespeicherten Resultate wieder abgeben. Hierzu liegen nunmehr an den Adresseingängen der Signalspeicherbereiche entsprechend den Gleichungen (4a) und (5) die Bits gleicher Wertigkeit. Dadurch werden die Signalspeicherbereiche angewiesen die zur jeweiligen Adresse zugehörigen Resultate an inre Ausgänge abzuliefern. Die Ausgänge der Signalspeicherbereiche sind über einen Add.iererbaum zusammengefaßt und mit dem Filterausgang A verbunden.
  • Zur Berechnung eines der Speicherinhalte der einzelnen Signalspeicherbereiche müssen zuerst sämtliche möglichen Kombinationen der M Abtastwerte z1,nj in der Recheneinheit dargestellt werden. Hierfür ist in der Recheneinheit der Binärzähler 2 vorgesehen, an dessen Klemmen die M Abtastwerte z1,nj auftreten und nacheinander alle möglichen Kombinationen dieser Abtastwerte durchlaufen. Die Signale des Binärzählers 2 werden dem Gray-Coder 3 zugeführt und in den Gray-Code umgewandelt. Dieser an einen Binär-Zähler angeschlossene Gray-Coder hat die Eigenschaft, daß sich an seinem Ausgang bei jedem Schritt des Binär-Zählers jeweils nur ein Bit ändert. In dem Koeffizientenspeicher 1 sind die einzelnen Filterkoei'fizienten derart abgespeichert, daß jedem Filterkoeffizienten ein Bit des Binärzählers 2 zugeordnet ist. Der Vergleicher 6 ermittelt die Wertigkeit der Bitstelle, in der sich jeweils zwei ihm zugeführte Worte unterscheiden und veranlaßt den Koeffizientenwähler 9 in Abhängigkeit von der Wertigkeit der Bitstelle, in der sich beiden Worte unterscheiden, den dem geänderten Bit jeweils zugeordneten Koeffizienten aus dem Koeffizientenspeicher 1 abzurufen und dem Eingang des Koeffizienten-Wählers 12 zuzuführen (Gleichung 9) Der Vergleicher 6 ermittelt, ob an seinem ersten Eingang 7 eine Eins und gleichzeitig an seinem zweiten Eingang 5 eine Null anliegt und führt in diesem Fall dem Vorzeichen-Wähler 12 eine entsprechende Steuerinformation zu, durch die eine Änderung des Vorzeichens des am Eingang des Vorzeichen-Wählers liegenden Koeffizienten erfolgt. Es ist, wie aus Gleichung (5) erkennbar ist, bei der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig.1 für das Auffüllen des gesamten Inhalts des Signal speichers nur noch ein einzelner Rechen- und Ladeprozess erforderlich. Dies ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung, da auf diese Weise der gesamte Recnenprozess verkürzt und damit die Nachregelung des Filters wesentlich beschleunigt wird.
  • In Fig.2 ist eine zweite erfindungsgemäße Anordnung dargestellt, bei der ein in gleicher Weise wie bei der Anordnung nach Fig.1 aufgebauter und arbeitender Binärzähler 2 mit dem C parallele Klemmen aufweisenden Eingang einer speichernden Verzögerungseinheit 4, mit dem ersten Eingang .22 einer Erkennungsschaltung 23 und mit einem Einlese-Adresseingang 24 eines als Zwischenspeicher arbeitenden RAM-Speichers 25 verbunden ist. Der Ausgang der mit ihrem zweiten Eingang 26 mit dem Ausgang der speichernden Verzögerungseinheit 4 verbundenen Erkennungsschaltung 23 ist mit einem Auslese-Adresseingang 27 des RAI-Speichers 25 verbunden. Einem zweiten Ausgang 28 der Erkennungsschaltung 23 ist der erste eingang 29 eines mit seinem zweiten Eingang 30 mit einem Koeffizientenspeicher 1 verbundenen Roeffizientenwählers 9 nachgeschaltet. Dem Ausgang des Soeffizientenwählers 9 ist ein erster Eingang 31 eines mit seinem Ausgang mit dem Dateneingang 32 des RAM-Speichers 25 verbundenen Addierers 33 nachgeschaltet. Der Ausgang 25a des RM'4-Speichers 25 ist auf den zweiten Eingang 34 des Addierers 33 zurückgeführt und mit dem in gleicher Weise wie bei Fig.1 aufgeteilten Signalspeicher SSP des Filters über einen Verteiler verbunden. Es ist auch bei dieser Anordnung zwischen dem Ausgang 25a des RAM-Speichers 25 und dem durch Vorzeichenbits der Wertigkeit Null adressierten Bereich SSPO des Signal speichers S2P als wesentliches Element der Erfindung ein Vorzeichenwandler VZW geschaltet. Die Ausgänge der Signalspeicherbereiche sind in gleicher Weise wie bei der Anordnung nach Fig.1 über einen Addiererbaum zusammengefaßt und mit dem Filterausgang A verbunden.
  • In dem Koeffizientenspeicher 1 der Fig.2 sind die einzelnen Filterkoeffizlenten derart abgespeichert, daß jedem Filterkoeffjzienten ein Bit des Binärzählers 2 zugeordnet ist. Durch die Erkennungsschaltung 23 werden die an ihren Eingängen 22 und 26 liegenden Worte bitweise verglichen und beim Erkennen des ersten Auftretens einer Null an einer beliebigen Wertigkeitsstelle des am zweiten Eingang 26 liegenden Wortes und einer Eins für die entsprechende Wertigkeitsstelle des am ersten Eingang 22 liegenden Wortes wird der Koeffizientenwähler 9 derart angesteuert, daß der, der jeweiligen Wertigkeitsstelle des unterschiedlichen Bits zugeordnete Koeffizient aus dem Koeffizientenspeicher abgerufen wird. Dieser den unterschiedlichen Bit zugeordnete Koeffizient wird von dem Koeffizientenwähler 9 dem ersten Eingang 31 des Addierers 33 zugeführt. Weiterhin wird durch die Erkennungsschaltung 23 die Eins an der Wertigkeitsstelle des unterschiedlichen Bits des an ihrem ersten Eingang 22 liegenden Wortes durch eine Null ersetzt und dieses Wort dem Auslese-Adresseingang 27 des RAM-Speichers 25 zugeführt Dem zweiten Eingang 34 des Addierers 33 werden diejenigen im RAM-Speicher 25 abgespeicherten Worte zugeführt, die durch das An dessen Auslese-Adresseingang 27 anliegende Wort adressiert sind.
  • Das am Ausgang des Addierers 33 auftretende Wort wird dem Dateneingang 32 des RAM-Speichers 25 zugeführt und an die durch das am Einlese-Adresseingang 24 anliegende Wort adressierte Speicheradresse eingeschrieben.
  • Die in den Fig.1 und 2 angegebenen Schaltungen können in gleicher Weise, wie bei den Schaltungen nach dem Hauptpatent, durch gleichzeitige Verändening der Anzahl C der parallelen Klemmen des Ausgangs des Binärzählers, des Eingangs und des Ausgangs der speichernden Verzögerungseinheit und der Adresseingänge des RAM-Speichers abgewandelt werden.
  • Gemäß der ersten Abwandlungsmöglichkeit genagt C der 3edingung C=M/n, wobei n eine natürliche Zahl größer als 1 und kleiner als die Anzahl M der Filterkoeffizienten ist. HierfUr muß der Signal speicher iii eine Anzahl C1 von Speicherbereichen auf-M geteilt sein und C1 der Bedingung Cl=B C genügen. Diese Variante ist besonders für eine große Anzahl M von Filterkoeffizienten geeignet.
  • Hierbei werden C = M/n = M.i Bits einer binären Wertigkeit aller Filterkoeffizienten zur Adressierung jeweils eines Bereiches des Signalspeichers verwendet. In den einzelnen Bereichen sind alle möglichen von der Recheneinheit berechneten Resultate der in Gleichung (5) in geschweiften Klammern angegebenen Ausdrücke gespeichert.
  • 2 Patentansprüche 2 Figuren

Claims (2)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Variables, wenigstens einen Signalspeicher, eine Recheneinheit und einen Ko effi zieitenspei cher enthaltendes digitales Filter ür Signale hoher Bitrate, be.i dem iI rilterweg zeitlich verschobene Folgen von Abtastwerten des Eingangs- und Ausgangssignals als digitale, aus einer Anzahl von 3 Bit bestehende Worte auftreten und bei dem durch bestimmte, nach ihrer Wertigkeit zusammengefaßte Bits der digitalen Worte das Adresswort für einen Signalspeicher gebildet ist, bei dem die Recheneinheit einen Binär-Zähler enthält, welcher eine von der Anzahl M der Filterkoeffizienten abhängige Anzahl C von parallelen Ausgangsklemmen enthält, bei dem ferner in der Recheneinheit ein Gray-Coder vorgesehen ist dessen Singang mit dem Ausgang des Binär-Zählers verbunden ist und dessen Ausgang eine Anzahl C parallele Klemmen aufweist und mit dem eine Anzahl C parallele Klemmen aufwcisenaen Eingang einer speichernden Verzögerungseinheit verbunden ist, bei dem ferner ein Vergleicher mit zwei Eingängen vorgesehen ist, der Eingang und der Ausgang der speichernden Verzögerungseinheit jeweils mit einem der Eingänge des Vergleichers verbunden sind und in dem Ko eefizi entenspcicher die einzelnen Filterkoeffizienten derart abgespeichert sind, daß jedem Filter koeffizienten wenigstens ein Bit des Binärzählers zugeordnet ist, bei dem ein mit seinem ersten Eingang mit einem Signal-Ausgang des Vergleichers und mit seinem zweiten Eingang mit dem Ausgang des Koeffizientenspeichers verbundener Koeffizienten-Wähler vorgesehen ist, durch den in Abhängigkeit von der Wertigkeit der Bitstelle, in der sich die beiden dem Vergleicher zugeführten Worte unterscheiden, bestimmte Koeffizienten aus dem Koeffizientenspeicher ausgewählt und dem Eins gang eines mit den Koeffizienten-Wähler verbundenen Vorzeichen-Wählers zugeführt sind, bei dem ferner ein Steuer-Ausgang des Vergleichers mit einem Steuer-Eingang des Vorzeichen-Wahlers verbunden ist und durch den Vorzeichen-'uähler entsprechend der vom Vergleicher gebildeten Steuerinformation das Vorzeichen für den ausgewählter Koeffizienten gebildet ist, bei dem der Ausgang des Vorzeichen-Wählers mit dem ersten Eingang eines Akkumulators und der Ausgang des Akkumulators mit eine zweiten Eingang des Akkumulators verbunden ist, bei dem ferner ein cit einem Signal eingang und einen Adress-Eingang versehener und als Zwischenspeicher wirkender RAM-Speicher vorgesehen ist, dessen Adress-Eingang mit dem Ausgang des Gray-Coders, dessen Signal-Eingang mit dem Ausgang des Akkumulators und dessen Ausgang mit dem eine Anzahl Ci Speicherbereiche aufweisenden Signalspeicher des digitalen Filters verbunden ist, nach Patent . ... ... (Patentanmeldung P 25 43 697.9), d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß zwischen dem Ausgang (19a) des RAM-Speichers (19) und denjenigen Speicherbereichen des Signalspeichers (SSP), die durch als Vorzeichenbits vorgesehene Bits der Bitwertigkeit Null adressiert sind, jeweils ein Vorzeichenwandler (VZW) geschaltet ist.
  2. 2. Variables, wenigstens einen Signalspeicher, eine Recheneinheit und einen Koeffizientenspeicher enthaltendes digitales Filter für Signale hoher Bitrate, bei dem im Filterweg zeitlich verschobene Folgen von Abtastwerten des Eingangs- und Ausgangssignals als digitale, aus einer Anzahl von B Bit bestehende Worte auftreten und bei dem durch bestimmte, nach ihrer Wertigkeit zusammengefaßte Bits der digitalen Worte das Adresswort für einen Signalspeicher gebildet ist, bei dem die Recheneinheit einen BInär-Zähler enthält, welcher eine von der Anzahl M der Filterkoeffizienten abhängige Anzahl C von parallelen Ausgangsklemmen enthält, bei dem der Binär-Zähler mit dem Eingang einer speichernden Verzögerungseinheit und mit einem ersten Eingang einer Erkennungsschaltung und mit einem Elnlese-Adresseingang eines als Zwischenspeicher wirkenden RhM-Speichers verbunden ist, bei dem ferner der Ausgang der speichernden Verzögerungseinheit mit einem zweiten Eingang der Erkennungsschaltung und die Erkennungsschaltung mit einem ersten Eingang eines Koeffizienten-Wählers und mit einem Auslese-Adresseingang des RAM-Speichers verbunden ist, bei dem ein zweiter Eingang des Koeffizienten-Wählers mit dem Koeffizientenspeicher verbunden ist, in den die einzelnen Filter koeffizienten derart abgespeichert sind, daß jedem Filterkoeffizienten wenigstens ein Bit des Binärzählers zugeordnet ist, bei dem durch die Erkennungsschaltung die un ihren Eingängen liegenden Worte bitweise verglichen sind und beim Erkennen des ersten Auftretens einer Null an einer beliebigen Wertigkeitsstelle des am zweiten Eingang der Erkennungsschaltung liegenden Wortes und einer 1 für die entsprechende wertigkeitsstelle des an ihrem ersten Eingang liegenden Wortes der Koeffizienten-Wähler durch die Erkennungsschaltung derart angesteuert ist, daß der, d.er jeweiligen Wertigkeits.telle des unterschiedlichen Bits zugeordnete Koeffizient aus dem Koefizientenspeicher abgerufen ist, bei dem ferner ein mit einem ersten Eingang mit dem ausgang des Koeffizienten-Wählers verbundener Addierer vorgesehen ist und der dem geänderten Bit zugeordnete Koeffizient über den Koffizienten-Zähler dem ersten Eingang des Addierers zuge;Jührt ist, bei dem durch die Erkennungsschaltung die 1 an der Wertigkeitsstelle des unterschiedlichen Bits des an ire;n ersten Eingang liegenden Wortes durch eine Null ersetzt ist und dieses Wort dem Auslese-Adresseingang des RAM-Speichers zugeführt ist, bei dem einem zweiten Eingang des Addierers diejenigen im RAM-Speicher abgespeicherten Worte zugeführt sind, die durch das an dessen Auslese-Adresseingang anliegende Wort adressiert sind, und bei dem der Ausgang des Addierers mit einem Dateneingang des RAM-Speichers, und der Ausgang des RAM-Speichers mit dem eine Anzahl Cl Speicherbereiche aufweisenden Signalspeicher des digitalen Filters verbunden ist, nach Patent . ... ... (Patentanmeldung P 25 43 697.9), d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß zwischen dem Ausgang (25a) des RAM-Speichers (25) und denjenigen Speicherbereichen des Signalspeichers (SSP), die durch als Vorzeichenbits vorgesehene Bits der Bitwertigkeit Null adressiert sind, jeweils ein Vorzeichenwandler (VZW) geschaltet ist.
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