DE2842521A1

DE2842521A1 - Transversalfilter fuer digitale signale

Info

Publication number: DE2842521A1
Application number: DE19782842521
Authority: DE
Inventors: Otmar Dipl Ing Ringelhaan
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-09-29
Filing date: 1978-09-29
Publication date: 1980-04-03
Also published as: NO149754C; BE879082A; IT1123244B; GB2032722A; SE438950B; NO793055L; DK407979A; FR2437736A1; ATA634279A; NO149754B; SE7907833L; FR2437736B1; GB2032722B; AT381192B; NL7907260A; CH644481A5; IT7925865A0

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und Münche VPA

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Transversalfilter für digitale Signale

Die Erfindung betrifft ein Transversalfilter für digitale Signale mit einer mit dem Signaleingang verbundenen mehrstufigen digitalen Verzögerungsleitung.

Ein derartiges Transversalfilter ist aus IEEE Transactions on Communications, Jan. 1976, Seiten 112 bis bekannt. Aus dieser Literaturstelle ist bekannt, lineare und nichtlineare synchrone Datensignale durch Digital-Echomodulation in einem zeitveränderlichen Transversalfilter zu erzeugen. Zur Erläuterung dieses bekannten Standes der Technik sei auf die Fig. 1 verwiesen, die ein bekanntes Transversalfilter für analoge oder digitale Signale in seinem grundsätzlichen Schaltungsaufbau zeigt. Das Filter nach der Fig. 1 enthält eine Verzögerungsleitung, die aus einzelnen Stufen T11, T12 ... T1n, einem Satz von Multiplikatoren sowie einer Summierschaltung besteht. Für den Fall, daß nur digitale, insbesondere binäre Signale verarbeitet werden sollen,

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wird man die Verzögerungsleitung durch ein getaktetes Schieberegister realisieren. Die Höhe der Taktfrequenz richtet sich - aufgrund des Abtasttheorems - nach der Bandbreite, innerhalb derer das Spektrum am Ausgang des Filters definiert sein soll. Aus praktischen Gründen ist eine Taktfrequenz zweckmäßig, die einem Vielfachen der Schrittgeschwindigkeit der zu verarbeitenden digitalen Signale entspricht. So ist in obengenannter Literaturstelle beispielsweise die vierfache Schrittgeschwindigkeit als Taktfrequenz gewählt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sei im folgenden die doppelte Schrittgeschwindigkeit gewählt; die Verzögerungszeit der einzelnen Stufen T11, T12 ... T1n beträgt dann die Hälfte einer Taktperiode des digitalen Signals, die gleich der Dauer der einzelnen Impulse ist.

Mit dem Eingang ES für das digitale Signal und mit dem Ausgang jeder Stufe ist ein Signaleingang eines Modulators M11, M12 ... M1n verbunden, dem über die Anschlüsse aO, al, a2, A1n das Taktsignal zugeführt wird. Mit dieser Anordnung lassen sich also, wie auch in der zitierten Literaturstelle ausgeführt, modulierte, d.h. in einem vorgegebenen Frequenzbereich bandbegrenzte digitale Signale erzeugen.

Bei der Anordnung nach der Fig. 1 wird eine Verzögerungsleitung mit einer verhältnismäßig hohen Anzahl n-1 an Stufen und η Abgriffen und eine entsprechend hohe Anzahl η an Modulatoren benötigt. Da die eingegebenen Nachrichtenimpulse aber nur die Hälfte einer Schrittperiode beanspruchen, ist von diesen Modulatoren auch immer nur die Hälfte in Betrieb. Mit der Einschränkung η geradzahlig, ergibt sich aus dieser Erkenntnis ein Transversalfilter nach Fig. 2 mit beträchtlich verringertem Aufwand, da nur noch die halbe Anzahl m der ursprünglich

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verwendeten Modulatoren benotigt wird. Die Dauer der Nachrichtenpulse entspricht jetzt der Taktperiode, die gleich der Schrittperiode ist; die verbliebenen Modulatoren werden innerhalb dieser Periode auf zwei Bewertungsfaktoren umgeschaltet. Die Verwendung von Modulatoren in einer vergleichsweise immer noch großen Anzahl führt jedoch zu einem Aufwand, der in vielen Fällen auch nicht zu vertreten ist. Außerdem sind im Hinblick auf die geforderte Genauigkeit sehr genaue digitale Multipli zierer notwendig.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht also darin, ein Transversalfilter der eingangs genannten Art zu schaffen, das durch möglichst weitgehenden Verzicht auf die als Modulatoren verwendeten digitalen Multiplizierer einen geringeren Aufwand erfordert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Festwertspeicher vorgesehen ist, dessen erster Adresseneingang mit dem Eingang für die digitalen Signale und dessen weitere Adresseneingänge jeweils getrennt mit Ausgängen einzelner Stufen der Verzögerungsleitung verbunden sind und daß an weitere Adresseneingänge wenigstens eine Quelle für Rechtecksignale angeschlossen ist, daß der Ausgang des Festwertspeichers den Ausgang des Transversalfilters darstellt und daß der Festwertspeicher so programmiert ist, daß er Signale mit einer bestimmten spektralen Formung in Abhängigkeit von den an seinen Eingängen anstehenden Signalen abgibt.

Von diesem erfindungsgemäßen Transversalfilter wird ein bandbegrenztes digitales Signal abgegeben, das auch in digitaler Form vorliegt. Zur Erzeugung einer analogen Form ist eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Transversalfilters zweckmäßig, bei der mit dem Ausgang

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des Festwertspeichers ein Digital-Analog-VTandler verbunden ist. Die von diesem Transversalfilter abgegebenen digitalen Signale weisen beispielsweise die Form

auf, es handelt sich also um Signale in analoger Form.

Neben der Verwendung als Modulator ist das erfindungsgemäße Transversalfilter also besonders günstig als Basisbandfilter für digitale Signale verwendbar, bei dem die digitalen Signale in der ursprünglichen Frequenzlage verbleiben. Eine derartige spektrale Formung digitaler Signale wird beispielsweise bei der sogenannten Roll-Off -Erzeugung benötigt, bei der das Signal frequenzmäßig so umgeformt wird, daß Nyquist-Flanken entstehen.

Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein bekanntes Transversalfilter,

Fig. 2 ein bekanntes Trsnsversalfilter mit Mehrfachaus-

nutzung der Modulatoren und

Fig. 3 ein Transversalfilter nach der Erfindung.

Die Anordnungen nach den Fig. 1 und 2 sind bei der Besprechung des Standes der Technik bereits erläutert worden, so daß an dieser Stelle auf weitere Ausführungen verzichtet wird. Das in der Fig. 3 dargestellte Transversalfilter ist mit seinem Eingang Es an eine Quelle für digitale Signale angeschlossen, wobei die Impulsdauer dieser Signale Ts beträgt. Mit dem Eingang Es ist der Signaleingang einer Verzögerungsleitung verbunden, die aus den einzelnen Stufen T31, T32 ... T3(m-1) besteht, wobei im vorliegenden Falle m zu 6 gewählt wurde. Mit dem Eingang Es für die digitalen Signale ist außerdem der erste Adresseneingang des Festwertspeichers

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ROM verbunden, dessen weitere Adresseneingänge jeweils getrennt mit den Ausgängen der Stufen T31 ... T3n der Verzögerungsleitung verbunden sind. Außerdem wird dem Festwertspeicher ROM über einen weiteren Adresseneingang Et ein Rechtecksignal zugeflihrt, dessen Frequenz der Bitfolgefrequenz der digitalen Signale entspricht. In dem Festwertspeicher ROM ist für.jede mögliche Kombination der Signale an den einzelnen Adresseneingängen des Festwertspeichers ein digitales Ausgangssignal vorgesehen, das in Form eines Codewortes mit 8 Bit auftritt und parallel an den acht Anschlüssen des Signalausgangs des Festwertspeichers ansteht. Mit diesen Signalanschlüssen sind die Eingangsanschlüsse eines nachgeschalteten Digital-Analogwandlers D/A verbunden, der in bekannter Weise mittels des in digitaler Form vorliegenden Eingangssignals ein in analoger Form vorliegendes Ausgangssignal erzeugt, das an dem Ausgang des Transversalfilters A entnehmbar ist. Dieses Ausgangssignal weist die Form einer angenäherten -Schwingung auf, es liegt also in analoger Form vor. Der Signalinhalt stellt aber weiterhin den Signalinhalt der digitalen Eingangssignale dar. Allgemein entstehen bei einer zeitdiskretgesteuerten Anordnung neben dem erwünschten Signalspektrum noch meist unerwünschte Seitenbänder, die durch einen nachgeschalteten analogen Tiefpaß unterdrückt werden können.

3 Patentansprüche
3 Figuren

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Claims

VPA-Patentansprüche 78P6750BRD

11./Transversalfilter für digitale Signale mit einer mit dem Signaleingang verbundenen mehrstufigen digitalen Verzögerungsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Festwertspeicher (ROM) vorgesehen ist, dessen erster Adresseneingang mit dem Eingang (Es) für die digitalen Signale und dessen weitere Adresseneingänge jeweils getrennt mit Ausgängen einzelner Stufen (T31, T32 ... T3n) der Verzögerungsleitung verbunden sind und daß an weitere Adresseneingänge wenigstens eine Quelle für Rechtecksignale (C) angeschlossen ist, daß der Ausgang des Festwertspeichers den Ausgang des Transversalfilters darstellt und daß der Festwertspeicher so programmiert ist, daß er Signale mit einer bestimmten spektralen Formung in Abhängigkeit von den an seinen Eingängen anstehenden Signalen abgibt.
2. Transversalfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgang des Festwertspeichers (ROM) ein Digital-Analog-Wandler (D-A) verbunden ist.
3. Transversalfilter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch seine Verwendung als Basisbandfilter für digitale Signale.

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ORIGINAL INSPECTED