NL1004164C2 - Digitale filterreeksinrichtingsstructuur en werkwijze om deze te bedrijven. - Google Patents

Description

"DIGITALE FILTERREEKSINRICHTINGSSTRUCTUUR EN WERKWIJZE OM DEZE TE BEDRIJVEN"

Achtergrond van de uitvinding

Gebied van de uitvinding

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een structuur voor digitale filterinrichtingen en op werkwijzen 5 vor het bedrijven daarvan. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een digitale filterreeksinrichting die gebruik maakt van het decimatie-type in een multi -raamstselsel en het gebruik van een verdeeld aritmetisch algoritme voor ontwerpsimplificatie en reductie' van fysi-10 sche structuurdimensies die noodzakelijk zijn voor de inrichtingsimplementatie evenals de corresponderende werkwijze voor het bedrijven op een tijd-multiplexwijze.

Technische achtergrond

Bij het verwerken van audio en/of videosignaal zoals 15 voor spraak, muziek, beeld en films, worden dikwijls digitale signaalprocessoren (DSP) gebruikt om de noodzakelijke bewerkingen op digitale data te implementeren in processen zoals opslag naar of terughalen uit signaalopslagmedia, transmissie vanuit een bron naar een bestemming, en uitzen-20 ding. Digitale signaalprocessoren zijn in wezen onafhankelijke processor-geintegreerde ketenchips die worden aange- 1004164 2 dreven door firmware programma's. Deze processoren staan in wezen in dienst van het enige doel van digitale signaalverwerking en zijn derhalve duurder in vervaardiging. Een DSP ontwerp wordt echter fysiek niet groter wanneer het signaal 5 de DSP processen in complexiteit laat toenemen in termen van bijvoorbeeld het aantal en/of de categorie van oorspronkelijke signaalbronnen. De complexiteit van de DSP bewerking wordt gereflecteerd in de software routines die moeten worden uitgevoerd om het signaal te verwerken.

10 Een ander schema voor het verwerken van audio en/of videosignalen houdt in het gebruik van reeksen van hetzij analoge hetzij digitale filters (meer in het algemeen bekend als filterreeksen) om een ingangssignaal onder te verdelen in een aantal signaalgroepen, elk met een smallere 15 frequentieband dan de oorspronkelijke ingang. Elk van deze smallere frequentiebandsignalen wordt normaliter verkregen uit het oorspronkelijke ingangssignaal, gebaseerd op een algemene categorisering, of op de specifieke karakterisering van het respectieve vereiste verwerkingsaccent ervan. 20 Bijvoorbeeld zal voor een ingangssignaal met gemengde spraak- en muziekbronnen, bij het filter-geëxtraheerde deel van het frequentie-gewogen spraaksignaal normaliter het verwerkingsaccent liggen op spraakherkenning, terwijl voor het muzieksignaaldeel het verwerkingsaccent dient te liggen 25 op muzieksignaalsynthese, naast de compressieverwerking die voor beide is vereist. Verschillende signaalverwerkings-schema's of algoritmen zullen derhalve vereist zijn bij het uitvoeren van specifieke taken op de respectieve delen van het signaal dat is verkregen uit de oorspronkelijke ingang 30 door de filterreeksinrichting. Deze benadering heeft een inherent nadeel.

Het algemene principe van het gebruik van verschillende taak-georiënteerde algoritmen voor het afzonderlijk verwerken van discrete delen van een ingangssignaal vereist 35 onvermijdelijk te veel filtercomponenten in de filterreeks die wordt gebruikt om de oorspronkelijke ingang af te breken. Hoe groter het aantal filter-verkregen signalen, des te groter het aantal vereiste filters in de filter- 1004164 3 reeks. Voor digitale filters vormen vermenigvuldigers, optellers en registers de voornaamste bouwstenen. Helaas is een digitale vermenigvuldiger gecompliceerd in structuur, veel meer dan een opteller of een register. Derhalve is een 5 produkt van dit filterreeks-verwerkingsschema een filter-reeksinrichting die een buitensporig matrijsoppervlakgebied heeft bij implementatie in een halfgeleiderinrichting.

Het onderliggende concept van conventionele filter-reeksen die worden gebruikt bij signaalverwerking wordt 10 kort uiteengezet onder verwijzing naar fig. 1. Fig. 1 toont het blokschema van een conventionele filterreeks die kan worden gebruikt voor het verwerken van audio en/of videosignalen. Een aantal R filters filter 1-R in de reeks hebben respectieve ingangen verbonden met een gemeenschap-15 pelijke signaalbron ingangssignaal. Elk filter in de reeks brengt zijn eigen versie voort van de gefilterde uitgang, uitgangssignaal l-R, gebaseerd op de inherente filterkarak-teristiek die is toegewezen en daarin is ingebouwd. Elk van de gefilterde uitgangssignalen heeft een frequentieband die 20 smaller is dan die van het oorspronkelijke ingangssignaal. In het algemeen zijn de frequentiebanden van de gefilterde uitgangssignaal uitgangsignaal 1 R niet overlappend, of overlappen elkaar in lichte mate.

Gebaseerd op verschillen in filterkarakteristieken, 25 kunnen digitale filters in het algemeen worden gecategoriseerd als eindige impulsresponsie (FIR) of oneindige impulsresponsie (I IR) filters. De theorie van de werking en de karakteristieken van deze digitale filters zijn bekend aan deskundigen, en informatie kan worden gevonden in vele 30 handboeken die betrekking hebben op filters en zullen hier niet nader worden uiteengezet behalve voor een korte uiteenzetting van een tekening om het principe van de uitvinding te tonen. Voor dit doel toont fig. 2 een netwerkschema van een digitaal filter met FIR karakteristieken, en fig. 3 35 toont een netwerkschema van een digitaal filter met IIR karakteristieker, met een directe vorm I, terwijl fig. 4 een netwerk toont met IIR karakteristieken met een directe vorm II .

1004164 4

Zoals getoond in fig. 2, 3 en 4 zal, wanneer men een digitale filterinrichting beschouwd, hetzij met de FIR karakteristieken van fig. 2 hetzij de IIR karakteristieken van fig. 3 of 4, met een uitwendig ingangssignaal weergege-5 ven door X(n) op een tijdstip n aangelegd aan de ingang, een gefilterd signaal Y (n) worden voortgebracht bij de uitgang. In de voorbeelden van de IIR digitale filters van zowel fig. 3 als 4, wordt een poolsignaal W(n) gebruikt om een tussenwaarde van het ingangssignaal X(n) aan te duiden. 10 Dit is geschikt voor de mathematische karakterisering van de filters die zal worden getoond in onderstaande uitdrukkingen, die gebruik maken van een tijdreeks om het signaal van de f ilteruitgang Y (n) uit te drukken als functie van het ingangssignaal X(n).

15 Stel dat in de tekeningen van fig. 2, 3 en 4, waarin elk van de filters is gemodelleerd als een netwerk van gekarakteriseerde knooppunten, hc.-hH, a.-aN_,, b;-BN.., en c:i-cN_: filterkarakteristiekcoëfficiënten weergeven voor het beschreven filter ten tijde n = 0, 1, 2, ..., N-2 en N-l 20 respectievelijk. In hetzij FIR hetzij IIR filters drukt een reeks uitdrukkingen het filteruitgangssignaal Y(n) ten tijde n uit als functie van het ingangssignaal X(n) . Op specifieke wijze geldt voor het beschreven IIR digitale filter met directe vorm I van fig. 3: 2 5 W (n) =b, xX (n) +b;xX (n- 1) + b2xX (n - 2 ) + . . . +bN_,xX (n-(N-l)), (l) en Y (n) =W (n) + axxY (η -1) +a2xY (n-2 ) + . . . +aN^xY (n-(N-l)). (2)

Op deze wijze kan het f ilteruitgangssignaal Y(n) ten tijde n numeriek worden bepaald door eerst de poolsignaal-30 waarde W(n) op het tijdstip n te evalueren in een uitdrukking die een tijdreeks van produkten sommeert. Zoals getoond in bovenstaande uitdrukking (1) evenals schematisch getoond in fig. 3, wordt elk van de ingangssignaalwaarden X(n-l), X(n-2), ..., X(n-(N-1)) op tijdstippen voorafgaande 35 aan n vermenigvuldigd met een corresponderende coëfficiënt 1 0 0 4 1 6 4 5 bo-iVj en vervolgens samen gesommeerd om de poolsignaal-waarde W(n) op dat bijzondere tijdstip te verkrijgen. Op zijn beurt kan de gefilterde uitgangswaarde Y(n) op hetzelfde tijdstip n worden bepaald met gebruikmaking van 5 uitdrukking (2), die ook een reeks produkten sommeert. Deze mathematische modelvorming karakteriseert een IIR digitaal filter als een reeks van netwerkknooppunten in cascade, die elk in tijd zijn vertraagd met betrekking tot de voorafgaande en gerelateerd worden door een functie Z', zoals 10 schematisch is aangeduid in de tekening.

Het IIR digitale filter met directe vorm II van fig. 4 kan worden gemodelleerd met gebruikmaking van soortgelijke numerieke uitdrukkingen: W (n) =X (n) +a,xW (n-1) +a;xW (n-2 ) + . . . +aN..xW (n - (N -1) ) ( 3 ) 15 en

Yin) =c. xW (n) +c:xW (η -1) +c:xW (n - 2 ) + . . . +c;,.,xW (n- (N -1) ) . (4 )

De eenvoudige tijd-sequentievergelijkingen (1) en '2; (evenals (3) en (4)) voor het numeriek bepalen van de gefilterde signaaiuitgangswaarde van een IIR digitaal 20 filter zijn, duidelijk en gemakkelijk gerealiseerd bij vervaardiging op een halfgeleiderinrichting, dikwijls onpraktisch wanneer ze werkelijk worden geïmplementeerd. Dit komt omdat een aantal digitale optelIers, vermenigvuldigers en schuifregisters vereist zijn om de numerieke 25 evaluaties die uiteengezet zijn in de vergelijkingen, uit te voeren. De grootte van de digitale componenten neemt lineair toe naarmate de orde van een geïmplementeerd filter toeneemt. Wanneer een digitale filterreeksinrichting wordt ontworpen met gebruikmaking van deze IIR digitale filters 30 om een signaalbron te verwerken met multiple sub-bronnen van muziek, spraak, video etc., neemt het totale aantal opteller/vermenigvuldiger (schuifregisters) toe tot een niveau dat nauwelijks praktisch is voor fabricage in een halfgeleider-geïntegreerde keten-inrichting. De reden 1004164 6 hiervoor is, zoals in het bovenstaande vermeld, dat digitale vermenigvuldigers uitgebreide inrichtingsmatrijs-opper-vlakgebieden vereisen voor het implementeren. Derhalve is het dilemma van deze implementatie duidelijk: eenvoudig in 5 concept, maar onpraktisch bij toepassing

Samenvat tinei van de uitvinding

Het is derhalve een doel van de uitvinding om te voorzien in een digitale filterreeksstructuur en een werkwijze voor het bedrijven ervan, die gebruik maakt van de 10 principes van zowel decimatie in multi-rangstelsels en gebruik maakt van een verdeeld aritmetisch algoritme voor het vereenvoudigen van de totale digitale filter-structuur-configuratie door gebruik te maken van een minimum tijd-multiplex-verzameling filterhardware.

15 Het is een ander doel van de uitvinding om te voorzien in een digitale filterreeksstructuur en een werkwijze voor het bedrijven ervan, die gebruikmaakt van het principe van decimatie en gebruik maakt van verdeelde aritmetica voor het zodanig organiseren van de digitale filterreeksen van 20 de inrichting, dat de structuur een gereduceerd matrijs-oppervlaktegebied van de halfgeleiderinrichting heeft, hetgeen een praktische implementatie mogelijk maakt.

De uitvinding bereikt de bovengenoemde doelen door het voorzien in een digitale signaalfilterreeksinrichting voor 25 het filteren van een uitwendig ingangssignaal, om een gefilterd digitaal uitgangssignaal voort te brengen. De digitale filterinrichting bevat een ingangssignaalselector met twee ingangen, voor het selecteren als uitgang daarvan hetzij het ingangssignaal hetzij een recursieve terugkoppe-30 ling van één van een aantal laagdoorlaat-gefilterde signalen. Een filterreeks heeft een ingang, verbonden met de uitgang van de ingangssignaalselector om de uitgang van de ingangssignaalselector op te vangen. De filterreeks filtert dit signaal en brengt hoogdoorlaat- en laagdoorlaat-gefil-35 terde signalen voort door het gebruik van een verdeeld aritmetisch algoritme en het gebruik van een berekenings-procedure die de sommering van produkttermen inhoudt. Het 1 0 0 4 1 6 4 7 laagdoorlaat-gefilterde signaal wordt teruggevoerd naar de ingangsselector als één van een aantal laagdoorlaat-gefilterde signalen. De laagdoorlaat-filtering maakt verder gebruik van decimatie in de monstersnelheid voor elk van de 5 recursieve terugkoppeluitgangen naar de ingangssignaalse-lector. De inrichting omvat verder een frequentiebandselec-tor met een ingang die is verbonden met de uitgang van de filterreeks voor het ontvangen van het hoogdoorlaat-gefil-terde signaal als ingang en voor het opwekken van het 10 gefilterde digitale uitgangssignaal van de digitale filter-reeksinrichting.

De uitvinding bereikt verder de bovengenoemde doeleinden door het voorzien in een digitale signaalfilterreeksin-richting met een filterreeks die een aantal filters omvat 15 die zijn georganiseerd als één reeks van filters. De filters wekken gefilterde uitgangen op met frequentiebanden die elkaar niet of slechts in lichte mate overlappen.

De uitvinding bereikt voorts de bovengenoemde doeleinden door het voorzien in een digitale signaalfilterreeksin-20 richting waarin de filters ten minste een hoogdoorlaatfil-ter bevatten dat het hoogdoorlaat-gefilterde signaal voort-brengt en een laagdoorlaat- filter dat het laagdoorlaat-gefilterde signaal opwekt.

De uitvinding bereikt verder de bovengenoemde doelein-25 den door het voorzien in een digitale signaalfilterreeksin-richting waarin de filters ten minste een hoogdoorlaat-filter bevatten dat het hoogdoorlaat-gefilterde signaal opwekt, een laagdoorlaat-filter dat het laagdoorlaat-gefil-terde signaal opwekt, en een aantal bandfliters die een 30 aantal band-gefilterde signalen voortbrengen, die ook worden verschaft aan het frequentieband-selectieorgaan.

De uitvinding bereidt voorts de bovengenoemde doeleinden door te voorzien in een digitale filterreeksinrichting, waarin elk van de filters een eerste en een tweede signaal -35 selector omvat, een poolsignaalprocessor, een parallel-serieomzetter en transmittor, een schuifregister, een eerste geheugen, een tweede geheugen, en een nulsignaalpro-cessor. De eerste signaalselector heeft een ingang voor het 1 0 0 4 1 6 4 8 ontvangen van de geselecteerde uitgang van de ingangssig-naalselector en een andere ingang voor het ontvangen van een eerste geheugendatauitgang uit het eerste geheugen voor een selectieve overdracht als eerste geselecteerd signaal.

5 De poolsignaalprocessor is verbonden met de eerste en tweede signaalselectors voor het ontvangen van het eerst geselecteerde signaal en een tweede geselecteerde signaal, voortgebracht door de tweede signaalselector, om een pool-signaal op te wekken dat gebruikmaakt van het verdeelde 10 aritmetische algoritme om een sommering van produkten te berekenen. De tweede signaalselector heeft een ingang die is verbonden met de poolsignaalprocessor voor het ontvangen van het poolsignaal, en een andere ingang voor het ontvangen van de datauitgang van het eerste geheugen, voor het 15 selectief opwekken als het tweede geselecteerde signaal, waarbij het tweede geselecteerde signaal wordt teruggekoppeld met de poolsignaalprocessor. De parallel-serieomzetter en transmittor wordt verbonden met de poolsignaalprocessor voor het ontvangen van het poolsignaal en het omzetten 20 daarvan uit een parallel signaal in een seriesignaal voor overdracht. Het schuifregister wordt verbonden met de parallel-serieomzetter en transmitter voor het ontvangen van een serieel signaal en voor het construeren van eerste en tweede geheugenadressen met gebruikmaking van bits van 25 de seriële signaaldata. Het eerste geheugen adresseert vervolgens het schuifregister om eerste digitale filterka-rakteristiek-coëfficiëntdata die opgeslagen zijn in geheu-genplaatsen daarin, terug te halen, waarbij de teruggehaalde eerste digitale filterkarakteristiek-coëfficiëntdata 30 worden opgewekt als de eerste geheugendata en worden verschaft aan de tweede ingang van de eerste signaalselector en aan de tweede ingang van de tweede signaalselector. Het tweede geheugen adresseert vervolgens het schuifregister om de tweede digitale filter-karakteristiek-coëfficiënt-data 35 die opgeslagen zijn in geheugenplaatsen daarin, terug te halen, waarbij de teruggehaalde tweede digitale filterkarakteristiek-coëff iciënt-data worden opgewekt als tweede geheugendata voor overdracht. De nulsignaalprocessor wordt 1004164 9 gebonden met een tweede geheugen voor het ontvangen van de tweede geheugendata om de tweede geheugendata op te wekken en onafhankelijk over te dragen als hoogdoorlaat- en laag-doorlaat-gefilterde signalen van de filterreeks, waarbij 5 gebruik wordt gemaakt van het verdeelde aritmetisch algoritme om een sommering van produkten te berekenen.

De uitvinding verschaft voorts de bovengenoemde doeleinden door te voorzien in een werkwijze voor het bedrijven van een digitale filterreeksinrichting voor het filteren 10 van een uitwendig ingangssignaal om een gefilterd digitaal uitgangssignaal op te wekken. De digitale filterreeksin-richting omvat een ingangssignaalselector, een filterreeks, en een frequentiebandselector. De ingangssignaalselector heeft twee ingangen en selecteert als uitgang hetzij het 15 ingangssignaal hetzij de recursieve terugkoppeling van één van een aantal laagdoorlaat-gefilterde signalen. De filterreeks heeft een ingang verbonden met de uitgang van de ingangssignaalselector en ontvangt de uitgang van de ingangssignaalselector voor filtering, om hoogdoorlaat- en 20 laagdoorlaat-gefilterde signalen op te wekken met gebruikmaking van een verdeeld aritmetisch algoritme om een sommering van produkten te berekenen. Het laagdoorlaat-gefilterde signaal wordt teruggekoppeld met de ingangsselector als één van een aantal laagdoorlaat-gefilterde signalen. Het 25 laagdoorlaat-filterproces maakt verder gebruik van decima-tie in de monstersneiheid voor elk van de recursieve terug-koppelsignalen die worden verschaft aan de ingangssignaal-selector. De frequentiebandselector heeft een ingang verbonden met de uitgang van de filterreeks voor heto ntvangen 30 van het hoogdoorlaat-gefilterde signaal als ingang, en voor het als uitgang opwekken van het gefilterde digitale uitgangssignaal van de inrichting.

De uitvinding bereikt voorts de bovengenoemde doeleinden door het voorzien in een werkwijze voor het bedrijven 35 van een digitale filterreeks voor het filteren van een uitwendig ingangssignaal om een gefilterd digitaal uitgangssignaal op te wekken. De digitale filterreeks omvat een ingangssignaalselector, een filterreeks, en een fre- 10 0 4 16 4 10 quentiebandselector. Een sommering van de berekening van de produkten wordt begonnen door het opslaan van een initiële produktterm in een accumulatororgaan. Het ingangssignaal wordt verschaft aan een poolsignaal-verwerkingseenheid. De 5 poolsignaalverwerkingseenheid tilt het ingangssignaal op bij de produktterm die is opgeslagen in de accumulator, om een poolsignaal te verkrijgen. De poolsignaal-verwerkings-eenheid zendt het verwerkingssignaal naar een parallelle-serie-omzettings- en transmissie-eenheid en naar een tweede 10 selector. De paralle-serie-omzettings- en transmissie-eenheid zit het verwerkte datasignaal om en draagt deze over als een opeenvolging van seriële bits aan een schuif-register. Het schuifregister adresseert een geheugenplaats in eerste en tweede geheugens bij het ontvangen van elk van 15 de corresponderende bits van een nulde orde term van verwerkte data, die worden omgezet en overgedragen door de parallel-serie-omzettings- en transmissie-eenheid. De eerste en tweede geheugens halen de respectieve geheugenin-houd die wordt vastgehouden in geheugenplaatsen die corres-20 ponderen met die welke zijn geadresseerd door het schuifre-gister, op. De nulde ordeterm data die worden vastgehouden door het eerste geheugen worden opgehaald naar de poolsignaalverwerkingseenheid en daarin opgeslagen. Het tweede geheugen haalt zijn geadresseerde nulde orde term geheugen-25 inhoud op naar de nulsignaal-verwerkingseenheid. Het schuifregister zendt zijn eerste ordeterm van de poolsig-naaldata die zijn ontvangen uit de parallel-serie-omzet-ting- en transmissie-eenheid naar zowel het eerste als het tweede geheugen. De eerste en tweede geheugens haalden hun 30 respectieve geadresseerde eerste ordeterm geheugeninhoud op. De eerste ordetermgegevens die worden vastgehouden door het eerste geheugen worden opgehaald naar de poolsignaalverwerkingseenheid. De poolsignaal-verwerkingseenheid deelt de opgeslagen nulde ordeterm data een bepaald aantal malen 35 en telt dit op bij de eerste ordetermdata om het nieuwe poolsignaal te verkrijgen. De poolsignaal-verwerkingseenheid haalt het nieuwe poolsignaal op naar slechts de tweede selector. Het tweede geheugen haalt zijn eerste ordeterm 1004164 11 data op naar de nulsignaalverwerkingseenheid, die dit optelt bij de nulde ordetermdata, die een bepaald aantal malen zijn gedeeld. De nulsignaal-verwerkingseenheid com-pletteert de gefilterde signaaldata en wekt deze op. De 5 poolsignaal-verwerkingseenheid brengt een som van produkten voort voor de nulsignaal-verwerkingseenheid om deze over te dragen als de gefilterde uitgang van de inrichting. Dit proces wordt herhaald totdat alle orde-termen volledig zi jn.

10 Korte beschrijving van de tekeningen

Andere doeleinden, kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden aan de hand van de gedetailleerde beschrijving van de geprefereerde, maar niet-limiterende uitvoeringsvormen. De beschrijving wordt 15 gedaan onder verwijzing naar de begeleidende tekeningen, waarin:

Fig. 1 een blokschema toont van een conventionele filterreeks die wordt gebruikt voor een signaalverwerking;

Fig. 2 een netwerkschema toont van een digitaal filter 20 met eindige impulsresponsie (FIR) karakteristieken;

Fig. 3 een netwerkschema toont van een digitaal filter met oneindige impulsresponsie (IIR) karakteristieken met een directevorm I;

Fig. 4 een netwerkschema toont van een digitaal filter 25 met oneindige impulsresponsiekarakteristieken met een directe vorm II;

Fig. 5 schematisch het hiërargisch-gekarakteriseerde gebruik toont van vijf digitale filterreeksen met gebruikmaking van het principe van decimatie, volgens een voor-30 keursuitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 6 een tijdsschema toont dat de tijdsopeenvolging toont van de filterbekrachtigende stuursignalen voor de vijf trappen van de digitale filterreeksen van fig. 5, met gebruikmaking van het principe van decimatie, in overeen-35 stemming met een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding ; 1004164 12

Fig. 7 een blokschema is dat schematisch de hardwareconfiguratie toont van een digitale filterreeksinrichting met gebruikmaking van een recursief terugkoppelschema, volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de utivinding; 5 Fig. 8 een blokschema is dat schematisch de hardware configuratie toont van een filterreekseenheid die de digitale filterreeksinrichting van fig. 7 omvat, met gebruikmaking van een verdeeld aritmetisch algoritme volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; 10 Fig. 9 schematisch een ingangssignaal-selectie-eenheid toont, in overeenstemming met een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 10 schematisch een frequentiebandselectie-eenheid toont, volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvin- 15 ding;

Fig. 11 schematisch een selector toont voor de digitale filterreekseenheid van fig. 8, volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 12 een werkingsti j dschema van de selector van 20 fig. 11 toont;

Fig. 13 schematisch een andere selector toont voor de digitale filterreekseenheid van fig. 8, volgens de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 14 een werkingstijdschema toont van de selector 2 5 van fig. 13,-

Fig. 15 schematisch de poolsignaal-verwerkingseenheid van fig. 8 toont, volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 16 een werkingstijdschema toont van de poolsig- 3 0 naai-verwerkingseenheid van fig. 15,-

Fig. 17 schematisch de parallel-serie-omzetting- en transmissie-eenheid van fig. 8 toont volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding;

Fig. 18 een werkingstijdschema toont van de parallel- 35 serie-omzettings- en transmissie-eenheid van fig. 17

Fig. 19 schematisch het schuif register van fig. 8 toont volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding ; 1004164 13

Fig. 20 een werkingstijdschema van het schuifregister van fig. 19 toont;

Fig. 21 schematisch de nulsignaal-verwerkingseenheid van fig. 8 toont, volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van 5 de uitvinding; en

Fig. 22 een werkingstijdschema van de nulsignaal-verwerkingseenheid van fig. 21 toont.

Gedetailleerde beschrijving van de voorkeursuitvoe-ringsvorm 10 Het onderliggende principe van de werking van de hardwarestructuur van de digitale filterreeksinrichting van de uitvinding combineert twee concepten van hardware bestu-ringsschema's. Het éne concept is "decimatie in een multi-rangstelsel", het andere is "gedeeld aritmetisch algorit-15 me". Beide concepten van hardwarebesturingsschema's worden geïmplementeerd in de inrichtingshardware op een tijd-multiplexwij ze.

In wezen wordt een beperkt of met andere woorden een minimum aantal logische componenten die een digitaal filter 20 vormen ondergebracht in een digitale filterreeks-hardware-inrichting, die werkt in een frequentie-tijd, hiërarchisch opgesteld, recursief teruggekoppeld gebruiksschema, gebaseerd op het concept van decimatie van stelsel dat werkt met multi-rang. Een dergelijke digitaal filter-reeks hard-25 wareinrichting werkt volgens het numerieke analysemodel met sommering van produkten voor het opwekken van het filter-uitgangssignaal en de berekeningen worden uitgevoerd in een sof twareschema dat gebaseerd is op het concept van een verdeeld aritmetisch algoritme. Het gebruik van deze mini-30 mum hardware wordt verder mogelijk gemaakt door het gebruik van een tijd-multiplex-schema voor de implementatie van zowel de decimatie als de gedeelde aritmetische principes van signaalverwerking. Het gebruik van een dergelijke digitale filter-reeks inrichting resulteert in een digitaal 35 filter-hardware architectuur die een halfgeleiderinrich-tings-matrijs-oppervlakgebied heeft dat significant is 1 o o 4 1 C i 14 gereduceerd met betrekking tot die welke zijn gebouwd rond het bekende concept.

Decimatie wordt gebruikt in een stelsel dat werkt bij verschillende snelheden in verschillende werktrappen. De 5 decimatie wordt gekarakteriseerd door het herhaalde gebruik van een beperkt aantal digitale filters in een schema dat hiërarchisch opgesteld is, tijd-gemuitiplexd is, en een recursieve terugkoppeling inhoudt. Met gebruikmaking van dit beperkte aantal filters, wordt een ingangssignaal 10 onderverdeeld in een aantal frequentiebanden, gebaseerd op de karakteristieken en verwerkingseisen van de binnenkomende signaalbron. Ook kan de verwerking die wordt toegepast bij elke ontworpen frequentieband een accent krijgen in overeenstemming met de specifieke eisen van verschillende 15 algoritmen.

Het concept van een verdeeld aritmetisch algoritme houdt in het verwerken van een signaal om een sommering van produkten op te wekken, zoals vereist voor een filteruit-gangssignaal-waardebepaling voor de digitale filters zoals 20 boven beschreven. Dit concept wordt gekarakteriseerd door een snelle verwerking met gebruikmaking van snelle geheu-geninrichtingen met voorafbepaalde karakteristieke coëfficiënten als de inhoud van een opzoektabel.

Voor een gedetailleerde beschrijving van het hardware-25 concept van decimatie in multi-rang-stelsels wordt verwezen naar fig. 5. Fig. 5 toont schematisch het hiërarchisc-gekarakteriseerde tijdsgebruik van een aantal digitale filterreeksen met gebruikmaking van het principe van decimatie in overeenstemming met een voorkeursuitvoeringsvorm 30 van de onderhavige uitvinding. Zoals getoond in de tekening, wordt een decimatie met verschillende werksneleheden uitgevoerd door digitale filter-inrichtingshardware architectuur met gebruikmaking van vijf reeksen digitale filters REEKS0-4 hoewel meer of minder dan vijf reeksen kunnen 35 worden gebruikt zoals duidelijk zal zijn aan deskundigen.

Elk van de digitale filterreeksen REEKS0-4 kan dezelfde of soortgelijke structurele configuratie omvatten, hoewel dit niet noodzakelijkerwijs het geval is. Terwille 1 0 0 4 1 6 4 15 van de duidelijkheid in de volgende beschrijving, wordt bij wijze van voorbeeld de hardwareconfiguratie waarbij alle vijf reeksen een soortgelijke structurele configuratie hebben, getoond in de tekening. Derhalve omvat elke filter-5 reeks een hoogdoorlaatfilter HPF, een laagdoorlaatfilter LPF, en een aantal N bandfliters BPFI-N. De bandfilters kunnen worden weggelaten in sommige toepassingen. Met andere woorden, de bandfilters BPFl-N zijn facultatief binnen het kader van de uitvinding.

10 In wezen heeft elk van de vijf filterreeksen REEKS0-4 een hoogdoorlaatfilter HPF dat voorziet in een hoogdoor-laat-gefilterd signaal, een laagdoorlaatfilter LPF dat voorziet in een laagdoorlaat-gefilterd signaal en een multiple aantal bandfilters BPFl-N die voorzien in respec.-15 tieve band-gefilterde signalen. Alle filterimpulsresponsies binnen dezelfde reeks kunnen niet-overlappende of enigszins overlappende frequentiebanden hebben met een afsnij frequentie van niet meer dan 3dB, evenals de bovengenoemde conventionele filterreeksinrichtingen. Deze filterreeksen REEKSO-20 4 kunnen in de richting dat het ingangssignaal wordt ver werkt, zijn verbonden op cascade-wij ze, zoals schematisch getoond in de tekening. In dit stadium moet evenwel worden opgemerkt, dat er in werkelijkheid geen fysische cascade van filterreeksen aanwezig is, zoals de volgende beschrij-25 vende alinea's uiteenzetten. De eerste reeks REEKSO heeft alle ingangen van de hoogdoorlaat-, laagdoorlaat-, en bandfilters HPF, LPF en PBF1-N, samen verbonden en wordt gevoed door het uitwendige ingangssignaal INGANGSSIGNAAL. Derhalve zal naar deze trappen worden verwezen als zijnde 30 virtueel in cascade. De hoogdoorlaat- en bandfilters in REEKSO wekken op hun beurt gefilterde signalen op, die zo worden aangeduid respectievelijk als de eerste-trap-uitgan-gen EERSTE TRAP HOOGDOORLAATSIGNAAL en EERSTE TRAP BANDSIG-NAAL1-N m de tekening. De uitgang van het laagdoorlaatfil-35 ter van REEKSO, eerste trap laagdoorlaatsignaal dient als ingang voor alle filters,inclusief hoogdoorlaat-, laagdoorlaat-, en bandfilters, van de tweede filterreeks REEKSi.

1 0 0 4 1 64 16

In een soortgelijke opstelling heeft de tweede reeks REEKSl alle ingangen van de hoogdoorlaat-laagdoorlaat- en bandfilters HPF, LPF en BPF1-N samen gebonden en wordt gevoed door het EERSTE TRAP LAAGDOORLAATSIGNAAL. De hoog-5 doorlaat- en bandfilters in REEKSl wekken gefilterde signalen op, waarnaar respectievelijk zal worden verwezen als de tweede-trap-uitgangen, aangeduid als TWEEDE TRAP HOOGDOOR-LAATSIGNAAL en TWEEDE TRAP BANDSIGNAAL1-N. De uitgang van het laagdoorlaatfilter van REEKSl dient op zijn beurt als 10 ingang voor alle filters, inclusief hoogdoorlaat-, laag-doorlaat-, en bandfilters van de derde reeks filters REEKS2. Deze virtueel in cascade opgestelde opstelling gaat voort voor alle vijf reeksen digitale filters REEKSO-4 zoals getoond in fig. 5. Derhalve heeft de vijfde reeks 15 REEKS4 een opstelling van gefilterde uitgangssignalen VIJFDE TRAP H00GD00RLAATSIGNAAL, VIJFDE TRAP BANDSIGNAAL1-N, evenals VIJFDE TRAP LAAGDOORLAATSIGNAAL.

Bij de uitgangen van elk van de eerste vier van de vijf reeksen filters REEKSO-3, namelijk bij elk van de 20 eerste, tweede, derde en vierde trappen, wordt elk van de gefilterde uitgangen van de respectieve laagdoorlaatfilters LPF, in het bijzonder eerste, tweede, derde en vierde trap laagdoorlaatsignaal "gedecimeerd" in termen van tijd-fre-quentie alvorens te worden verschaft aan de ingangen van de 25 filters in de volgende in cascade opgestelde reeks. Per definitie verwijst een M-voudige decimatie naar een mon-stersnelheid, die met 1/M omlaaggaat, waarbij elke M-de gemonsterde uitgang (dat wil zeggen gefilterde uitgang) van het geselecteerde filter, bijvoorbeeld de laagdoorlaatfil-30 ters LPF in de eerste vier reeksen REEKSO-3, wordt geselecteerd om te worden verschaft als de ingang naar de volgende reeks filters.

Derhalve zal in een filterreeksinrichting, die soortgelijk is aan degene die is weergegeven in Fig. 5, met een 35 virtuele hiërarchisch in cascade opgestelde configuratie met Q trappen van filterreeksen, een M-voudige decimatie in elk van de reekstrappen resulteren in een evenredig afgenomen mate van werking in elk van de daaropvolgende filter- 1004164 17 reekstrappen. Dit is bekend als multi-snelheidsstelsel, daar trappen in de filterreeksinrichting ingangssignalen bij verschillende snelheden monsteren. In het bijzonder verschaft de eerste trap van de filterreeksen in een in-5 richting een ingangssignaal aan de volgende in cascade opgestelde (tweede) trap bij een werkmonsterfrequentie die M maal de frequentie is die de tweede naar de derde voert. Op deze wijze zal in de vijfde trap van de f ilterreeksen van de inrichting die is weergegeven in Fig. 5, een in-10 gangssignaal hebben dat is gemonsterd met 1/M4 van de snelheid waarmee het oorspronkelijke signaal is gemonsterd bij de eerste trap. Deze situatie is beter getoond in Fig. 6, dat een tijdschema is en de tijdsopeenvolging toont van de filterbekrachtigende stuursignalen L [ 1] , L[2], ..., en 15 L [ 5 ] van de vijf traps digitale f ilter-reeksen, die zijn weergegeven in Fig. 5 en het principe van decimatie gebruiken .

Stel dat er in de filter-vrijmaak-besturingssignaalop-eenvolging voor de inrichting van Fig. 5, getoond in Fig. 20 6, een positieve logica is voor het filterwerkings-vrij- maaksignaal. Met andere woorden, de filterwerking in een reeks van filterreeksen wordt slechts vrijgemaakt wanneer het corresponderende filter-vrijmaak-besturingssignaal L [ 1: 5] van de vijftraps-digitale filter-reeks-configuratie 25 van Fig. 5 een positieve puls is. Zoals deskundigen inzien, kunnen de vijf filter-vrijmaak-besturingssignalen L[l:5], geschetst in Fig. 6 voor de vijftrapse inrichting van Fig. 5, gemakkelijk worden geïmplementeerd met gebruikmaking bijvoorbeeld van standaard discrete logicacomponenten.

3 0 In het tijdsdiagramvoorbeeld van Fig. 6 neemt men nu ook een tweevoudige (M=2) decimatie aan. De basistijdseenheid van de gehele filterinrichting wordt verschaft door de tijdsleufeenheden in de eerste trap van de filterreeksen. Het totaal van 24 basistijdseenheden is getoond voor een 35 beschrijving van dit tweevoudige decimatieschema. Men neemt ook aan dat de besturingssignalen aan de dalende rand worden getriggerd. In het bijzonder wordt bij de dalende rand van het stuursignaal L[i] in de basistijdsleuf 0, de 1004164 18 eerste actieve periode van het stuursignaal L[2] voor trap 2 van de filterreeksen getriggerd. Dit eerste stuursignaal van L[2] wordt onderhouden gedurende de gehele duur van de basistijdsleuf 1. Nadat dit eerste stuursignaal voor L[2] 5 zijn invloed niet meer doet gelden wanneer tijdsleuf 1 afloopt, stijgt de tweede actieve periode van het stuursignaal L[l] wederom in de derde basistijdsleuf 2.

Op deze wijze zal het filter-vrijmaak-stuursignaal voor trap 2 van de filterreeksen van de inrichting, getoond 10 in Fig. 5, een monstersnelheid aannemen van één effectieve filter-vrijmaakpuls per vier basistijdsleuven, een tweevoudige monstersnelheidsafneming met betrekking tot die van trap 1. Op gelijke wijze neemt het filter-vrijmaak-stuur-signaal voor trap 3 van de f ilterreeksen een monstersnel-15 heid aan van één effectieve vrijmaakpuls per 8 basistijdsleuven, of één vrijmaakpuls per twee vri jmaakpulsen in trap 2, een verdere tweevoudige afneming in monstersnelheid. Derhalve zal de filter-vrijmaak-besturingssignaal-opeenvolging voor de vijfde trap van de filterreeksen in de 20 inrichting van Fig. 5 zijn één effectieve puls per 32 basistij dsleuven.

Een belangrijke karakteristiek van dit filter-vrij-maakschema voor het totaal van vijf trappen van filterreeksen in de inrichting van Fig. 5 moet worden benadrukt. Uit 25 het weergegeven besturingsti jdsdiagram van Fig. 6 is te zien dat er geen twee f ilter-vri jmaak-stuursignalen tege-lijktijdig worden afgegeven gedurende een tijdsleuf. Dit heeft betrekking op de bovenstaande aanwijzing dat er geen wezenlijke fysieke cascade van filterreeksen noodzakelijk 30 is om de digitale f ilterinricht ing van de uitvinding te implementeren.

Deze regeling van de stuursignalen is van bijzonder belang voor de uitvinding daar dit het gebruik mogelijk maakt van slechts één, in plaats van vijf, reeksen hoog-35 doorlaat-, laagdoorlaat- en bandfliters om de gehele digitale filterwerking uit te voeren op het binnenkomend signaal INGANGS_SIGNAAL, in een schema dat is geschetst in het besturingssequentieschema van Fig. 6, op de wijze van de 1004164 19 configuratie van Fig. 5. Met andere woorden, daar, zoals in het bovenstaande vermeld, elk van de filter-vrijmaak-stuursignalen L[1], L[2], ..., en L[5] voor de beschreven vijf trappen van digitale filterreeksen, getoond in Fig. 5, 5 onafhankelijk actief is (op de tijdas), is slechts één van de vijf reeksen filters (REEKS 0 bijvoorbeeld) vereist, indien bij herhaling gebruikt, om te functioneren als equivalent aan de eerste, tweede, derde, vierde en vijfde trappen van de filterreeks van Fig. 5. Het tijd-multiplex-10 gebruik van een enkele reeks van hoogdoorlaat-, laagdoor-laat- en bandfilters is karakteristiek voor het decimatie-concept in multi-snelheidsstelsels. Er zijn vijf verschillende monstersnelheden, die bij de werking van het stelsel zoals weergegeven in Fig. 5 en 6 worden gebruikt. Deskundi-15 gen zullen echter inzien dat meer of minder dan vijf reeksen, of vijf keer herhaald gebruik van één enkele reeks van hoogdoorlaat-, laagdoorlaat- en bandfilters kunnen worden gebruikt in de signaalverwerkingsprocedure, afhankelijk van de stelselontwerpeisen.

20 Wederom onder verwijzing naar de schematisch getoonde hiërarchische configuratie van Fig. 5, wordt een inkomend extern signaal INGANGS_SIGNAAL, dat moet worden verwerkt door de filterreeksinrichting, verschaft aan de gecombineerde ingangen van alle hoogdoorlaat-, band- en laagdoor-2Ξ laat-filters in de eerste trap (filterreeks REEKS 0) gedurende de gehele tijdsopeenvolging van alle geschetste basistijdsleufeenheden, getoond in Fig. 6. Er is echter slechts één trap van filterreeksen in de gehele inrichting, getoond in Fig. 5, die op een gegeven tijdstip wordt vrij-30 gemaakt om het corresponderend gekozen signaal van de frequentieband van het oorspronkelijke ingangssignaal, zoals in het bovenstaande aangeduid. Er is derhalve geen situatie waarin twee filter-vrijmaak-stuursignalen in de gehele inrichting tegelijktijdig moeten worden afgegeven. 35 Dit maakt het herhaalde tijd-multiplex-gebruik, zoals in het bovenstaande vermeld, mogelijk van de enkele verzameling filterreekshardware bij het uitvoeren van de digitale signaalverwerking die noodzakelijk is voor het implemente- 1004164 20 ren van het digitale filterschema volgens de uitvinding. Verder voldoet dit schema ook aan de algemene eis dat hoogfrequente delen van het oorspronkelijke signaal worden gemonsterd met een hogere monstersnelheid, terwijl de 5 laagfrequente delen worden gemonsterd met een lagere monstersnelheid voor een succesvolle filterwerking.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de digitale filterin-richting volgens de uitvinding wordt hierna beschreven om aan te tonen hoe de hiërarchische-opgestelde configuratie 10 van Fig. 5 in wezen kan worden geïmplementeerd in een digitale filterinrichting. Voor dit doel wordt verwezen naar Fig. 7. Fig. 7 is een blokschema en toont schematisch de hardwareconfiguratie van een digitale filterreeksinrich-ting met gebruikmaking van een recursief terugkoppelschema 15 volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding. Zoals getoond in de tekening, heeft de inventieve digitale filterreeksinrichting in het algemeen aangeduid met verwij-zingscijfer 10, een hardwarearchitectuur die een ingangs-signaalselectie-eenheid 20 omvat, een filterreekseenheid 20 30, en een frequentiebandselectie-eenheid 40. In wezen heeft de filterreekseenheid 30 een hardwarestructuur die functioneel equivalent is aan één van de vijf gecombineerde filterreeksen REEKSO-4, getoond in Fig. 5, waarbij men aanneemt dat een inrichting die gebruik maakt van de vijf-25 traps decimatie, in het bovenstaande beschreven met betrekking tot Fig. 5 en 6, wederom als voorbeeld wordt gebruikt.

Bij het ingangseinde van de ingangssignaalselectie-eenheid 20, wordt het uitwendige ingangssignaal 21 samen met alle vijf laagdoorlaatfilteruitgangen van de respectie-30 ve vijf equivalente trappen van de filterreeksen REEKSO-4 (aangeduid als label le_,2e_,3e_,4e_ en 5e_TRAP_LAAGDOOR-LAAT__SIGNAAL in Fig. 5 maar als respectieve referentieci j-fers 331-335 in Fig. 7) verschaft voor selectie door de ingangssignaalselectie-eenheid 20. Slechts één van deze zes 35 signalen wordt geselecteerd op een gegeven tijdstip voor het monsteren en wordt verschaft aan de volgende verbonden component, de filterreekseenheid 30. Als oorspronkelijk signaal dat moet worden verwerkt door de inventieve inrich- 1004164 21 ting, kan het uitwendige ingangssignaal 21 een analoog signaal zijn dat op geschikte wijze wordt gemonsterd en wordt omgezet in een digitaal formaat. Verder is, zoals hierna wordt beschreven, elk van de vijf laagdoorlaat-5 filteruitgangen 331-335 die worden verschaft aan de in-gangssignaalselectie-eenheid 20, op de juiste wijze gedecimeerd in de filterreekseenheid 30 in de respectieve recursieve terugkoppeldecimatiecyclus ervan alvorens terug te worden gerouteerd naar de ingangssignaalselectie-eenheid 10 20 .

De f ilterreekseenheid 30, zoals in het geval van het filter, getoond in Fig. 5 en 6, kan een virtuele opstelling van een aantal van (in dit voorbeeld 5) f ilterreeksen bevatten, hetgeen fysisch slechts één reeks is, die wordt 15 gebruikt in een tijd-multiplex-schema. Elk van de virtuele reeksen of de enkele werkelijke reeks, omvatten ten minste een hoogdoorlaat - f ilter 31 (HPF in Fig. 5) en ten minste een laagdoorlaat-filter 35 (LPF) plus een aantal faculta tieve bandfilters 33 (PBFl-R). Daar de bandfilters 33 20 facultatief zijn, behoeft geen daarvan te zijn bevat in de filterreekseenheid 30, maar ten minste een paar hoogdoorlaat- en laagdoorlaat - filters 31 en 33 moeten zijn bevat voor een redelijke werking van de inrichting.

Het resultaat van de selectie uit de uitwendige ingang 25 21 en de terug-gerouteerde laagdoorlaat-filteruitgangen 331-335 door de ingangssignaal-selectie-eenheid 20, dat wil zeggen het filteringangssignaal 23, wordt aangelegd aan de ingangen van alle filters in de eerste trap van de filter-reekseenheid 30, zoals in het voorafgaande beschreven. Een 30 filter-vrijmaak-stuursignaal-handhaaf-schema, zoals degene die stuursignalen L[l:5], beschreven met betrekking tot Fig. 6 omvat wordt vervolgens aangelegd aan de corresponderende filters in alle vijf reeksen van de filterreekseenheid 30.

35 Het toepassen van dit f ilter-vrijmaak-schema via de filterreekseenheid 30 resulteert in een verzameling van gefilterde uitgangssignalen, waarvan er enkele vervolgens worden verschaft aan de frequentie bandselectie-eenheid 40, 1 0 0 4 1 6 4 22 terwijl anderen recursief teruggerouteerd worden naar de ingangssignaalselectie-eenheid 20. In wezen worden, zoals in het voorafgaande beschreven, de uitgangen van alle hoogdoorlaat-en bandfilters, signalen 371-375 en signalen 381-385 5 (respectievelijk corresponderende met le_-5e_TRAP-HOOGDOOR-LAAT__SIGNAAL en le_TRAP_BAND_SIGNAALl-R van de vijf trappen van de inrichting van Fig. 5) respectievelijk in de filter-reekseenheid 30 onafhankelijk verschaft aan de ingang van de frequentiebanselectie-eenheid 40, zoals bepaald door het 10 vrijmaakschema, getoond in Fig. 6. Evenzo worden de uitgangen van alle laagdoorlaatfilters, of de signalen 331-335 (respectievelijk corresponderende met le_-5e_TRAP_LAAG-DOORLAAT_SIGNAAL van de inrichting van Fig. 5) in de fil-terreekseenheid 30 recursief teruggekoppeld met de ingangs-15 signaalselectie-eenheid 20, gebaseerd op hetzelfde vrij-maakschema.

Bij de frequentiebandselectie-eenheid 40, wordt één van de hoogdoorlaat- en de facultatieve band-gefilterde signalen 371-375 en 381-385 respectievelijk, evenals het 20 laagdoorlaat-gefilterde signaal 335 van het laagdoorlaat-filter in de laatste trap van de virtuele filterreeks in de filterreekseenheid 30, selectief gekozen voor opwekking ais het gefilterde uitgangssignaal 41 van de inrichting.

Aannemende dat een tweevoudige decimatie wederom wordt 25 gebruikt voor werking van de filterreekseenheid 30, getoond in Fig. 7, selecteert bij het allereerste begin van de filterwerking, de ingangssignaalselectie-eenheid 20 eerstg het externe ingangssignaal 21 als het filteringangssignaal 23, en verschaft dit aan de filterreekseenheid 30. Geduren-30 de dit eerste stadium wekt het laagdoorlaatfilter 25 in de filterreekseenheid 30 een laagdoorlaat-gefilterd signaal 331 op voor terugkoppeling met de ingangssignaalselectie-eenheid 20. Dit eerste trap-terugkoppel-laagdoorlaatsignaal 331 is bij ontvangst bij de ingangssignaalselectie-eenheid 35 20 beschikbaar voor selectie als het filteringangssignaal 23 gedurende de tweede trap van de werking van de f ilterreekseenheid 30. De selectie van het laagdoorlaat-gefilterde signaal 331 zal optreden als deel van het filter-vrij- 1004164 23 maakschema één keer in elke twee verschijningen ervan (iedere vier tijdsleuven) , daar het voorbeeld een tweevoudige decimatie aanneemt. Op soortgelijke wijze zal het tweede trap-laagdoorlaat-gefilterde signaal 332 worden 5 geselecteerd als deel van het filter-vrijmaakschema eenmaal in elke twee verschijningen ervan (iedere acht tijdsleuven) bij de ingang van de ingangssignaalselectie-eenheid 20, als het filteringangssignaal 23, dat wordt verschaft aan alle filters gedurende de derde trap van de werking van de 10 filterreekseenheid 30. Evenzo zal het vijfde trap-laagdoorlaat-gef ilterde signaal 335 worden geselecteerd in een schema eenmaal gedurende iedere twee verschijningen ervan bij de ingangssignaalselectie-eenheid 20 en zal worden verschaft aan alle filters gedurende de vijfde trap van de 15 werking van de filterreekseenheid 30.

Bij de frequentiebandselectie-eenheid 40 worden, zoals in het bovenstaande beschreven, de hoogdoorlaat- en facultatieve band-gefilterde signalen 371-375 en 381-385 respectievelijk evenals het laagdoorlaat-gefilterd signaal 335 2C van het laagdoorlaatfilter van de laatste trap, verschaft voor selectie als het gefilterde uitgangssignaal 41 van de inrichting. De selectiebeslissing voor het uiteinde!ijke uitgangssignaal van de inrichting wordt ook gebaseerd op het filter-vrijmaakschema. De correspondentie van de uit-25 gangssignaalselectie in de frequentiebandselectie-eenheid 40 van de digitale filterreeksinrichting 10 met het filter-vrijmaak-stuursignaal-afgeefschema van Fig. 6 wordt in het onderstaande beschreven en toont de gedetailleerde operationele stappen die worden gedaan met betrekking tot de 30 basistijdsleufeenheden.

Zoals getoond in Fig. 6, is gedurende de basistijd-sleuf 0, L[l]=i , hetgeen aanduidt dat de digitale filter-reeksinrichting 10 in de eerste trap van filterwerking is, waarnaar hierbij verwezen wordt als zijnde in de eerste 35 traptoestand. In deze toestand selecteert de ingangssignaalselectie-eenheid 20 het uitwendige ingangssignaal 21 om dit te verschaffen naar de f ilterreekseenheid 30. Daar de filterreekseenheid 30 in de eerste traptoestand is, wekt 1004164 24 deze op deze wijze een eerste trap-hoogdoorlaat-gefilterd signaal 371 op, een verzameling van facultatieve eerste trap-band-gefilterde signalen 381 (381_1-R), waarbij men aanneemt dat een totaal van R bandfilters aanwezig zijn) 5 evenals een eerste trap-laagdoorlaat-gefilterd signaal 331. Deze uitgangssignalen blijven gehandhaafd tot de volgende tijdsleuf voor de eerste trap, basistijdsleuf 2.

Gedurende de basistijdsleuf 1, betekent L[2]-l dat de digitale filterreeksinrichting 10 in de tweede trap-toe-10 stand is. In deze toestand selecteert de ingangssignaalse-lectie-eenheid 20 het terugkoppel-eerste trap-laagdoorlaat-gefilterd signaal 331 om dit te verschaffen aan de filter-reekseenheid 30. Daar, de filterreekseenheid 30 in de tweede trap-toestand is, wekt deze op deze wijze een tweede trap-15 hoogdoorlaat-gefilterd signaal 372 op, een verzameling van facultatieve tweede trap-band-gefilterde signalen 282 (382_1-R, waarbij men wederom aanneemt dat het totaal van R bandfilters aanwezig zijn), evenals een tweede trap-laag-doorlaat-gefilterd signaal 332. Deze uitgangssignalen 20 blijven wederom gehandhaafd tot de volgende tijdsleuf voor de tweede trap, basistijdsleuf 5.

Vervolgens is wederom, gedurende basistijdsleuf 2, L [ 1]=1, hetgeen aanduidt dat de digitale filterreeksinrichting 10 in een eerste traptoestand is. In deze toestand 25 selecteert de ingangssignaalselectie-eenheid 20 wederom het uitwendige ingangssignaal 21 om te verschaffen aan de filterreekseenheid 30. Daar de eerste traptoestand wederom tot stand gebracht wordt, wekt de filterreekseenheid 30 het eerste trap-hoogdoorlaat-gefilterd signaal 371 op, de 30 verzameling van facultatieve eerste trap-band-gefilterde signalen 381 (38i_l-R, waarbij men aanneemt dat het totaal van R bandfilters aanwezig zijn), evenals het eerste trap-laagdoorlaat -gef ilterd signaal 331. Deze uitgangssignalen blijven wederom gehandhaafd tot de volgende basische tijd-35 sleuf voor de eerste trap, basistijdsleuf 4.

Gebaseerd op dezelfde regeling, wordt de digitale filterreeksinrichting 10 aangedreven om te werken op het uitwendige ingangssignaal 21 in overeenstemming met het 1 0 0 4 1 6 4 25 filterbesturingsschema, getoond in Fig. 6 voor het opwekken van het gefilterde uitgangssignaal 41. Wederom wordt de aandacht gevestigd op het feit dat er geen twee filtertrap-pen tegelijktijdig geldig zijn, en derhalve zijn de filter-5 reeksen tijd-gemultiplexd bij een aantal monstersnelheden, met gebruikmaking van een enkele reeks filters.

De volgende alinea's gevenin detail het ontwerp van de basisingangssignaalselectie-eenheid 20, de filterreekseen-heid 30, en de frequentiebandselectie-eenheid 40, die 10 tezamen in de digitale filterreeksinrichting 10 vormen. In de volgende voorbeelden wordt aangenomen dat er een digitale filterreeksinrichting 10 is met een vijftrapsconfigura-tie die werkt onder een tweevoudig-decimatie monsterschema.

Fig. 9 is een vereenvoudigd schema van een ingangssig-15 naalselectie-eenheid 20 volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding. Zoals in het bovenstaande vermeld, neemt men wederom aan dat er een vijftraps-filterreeksinrichting 10 is, en de ingangssignaalselectie-eenheid 20 is getoond en omvat in zijn algemeenheid een opstelling 90 van 20 buffers met drie toestanden.

Er dient te worden opgemerkt, dat onder normale omstandigheden, praktische filterinrichtingen zoals de fil-terreeksinrichting 10 digitale geluids- en/of videosignalen zal verwerken met een resolutie van meer dan enkele bits. 25 Bijvoorbeeld hebben conventionele digitale muzieksignalen die worden verwerkt in audio-apparatuur zoals audio-com-pactdiscspelers gewoonlijke en resolutie van 14 tot 16 bits. In het voorbeeld van Fig. 9 wordt een signaalresolu-tie van 16 bits gebruikt, aangegeven door de bestemming van 30 het ingangssignaal als XIN[0:15].

Derhalve bevat de opstelling 90 van de buffers met drie toestanden vijf verzamelingen bufferinrichtingen, in het algemeen aangeduid als IBUFl[0:15], IBUF2[0:15], IBUF3 [0 : 15] , IBUF4[);15), en IBUF5[0:15], Elk van de vijf 35 verzamelingen buffers bevat een totaal van 16 buffers met drie toestanden, hetgeen duidelijk is uit de verwijzings-cijfers hoewel deze niet afzonderlijk zijn getoond in de tekening. Bijvoorbeeld bevat de verzameling van buffers met 1 0 0 4 1 6 4 26 drie toestanden IBUF1_0-15 bufferinrichtingen IBUF[0], IBUF1[1], ... en IBUF1[15].

Derhalve wordt het ingangseinde van de ingangssignaal-selectie-eenheid 20 gevoed door het digitale uitwendige 5 ingangssignaal XIN[0:15], dat een databreedte, of resolutie, heeft van 16 bits, evenals door vier andere recursieve terugkoppel- laagdoorlaat-gefilterde signalen met een breedte van 16 bits FBI[0:15], FB3[0:15] en FB4[0:15]. In het bijzonder wordt elk van de 16 databits van het uitwen-10 dige ingangssignaal XIN0:15 verschaft aan de corresponderende ingangslijn van de eerste verzameling van buffers met drie toestanden IBUF1[0:15]. Elk van de 16 laagdoorlaat-gefilterde signaalbits FBI[0:15] die teruggekoppeld zijn vanuit de eerste trap-filterreeksuitgang van de filterreek-15 seenheid 30 wordt verschaft aan de corresponderende ingangslijn van de tweede verzameling van buffers met drie toestanden IBUF2[0:15], en elk van de 16 laagdoorlaat-gefilterde signaalbits FB4[0:15] die zijn teruggekoppeld vanuit de vierde trap-filterreeksuitgang van de filterreek-20 seenheid 30 wordt verschaft aan de corresponderende ingangslijn van de vijfde reeks van buffers met drie toestanden IBUF5 [0:15] , etc.

In Fig. 9 is een omgekeerde versie van het filtervrij-maak-stuursignaal LB[1:5] getoond, die wordt opgewekt en 25 verschaft aan de bufferstuuringangspennen van de vijf verzamelingen van buffers met drie toestanden in de opstelling 90. De inversie is noodzakelijk, daar de buffers met drie toestanden in de opstelling 90 zijn getoond met actieve lage uitgangs-vrijmaakstuuringangen. Zoals duidelijk zal 30 zijn aan deskundigen zal de oorspronkelijke dat wil zeggen niet-omgekeerde versie van L[1:5], zoals die beschreven met betrekking tot Fig. 6, worden gebruikt om direct de uit-gangsvrijmaakingangen van de buffers met drie toestanden te besturen, mits een andere compatibele versie van een buffer 35 met drie toestanden wordt gebruikt in de opstelling 90.

Bijzondere aandacht moet worden gegeven aan het feit dat de uitgangen van de vijf verzamelingen van buffers met drie toestanden IBUF[0:15], IBUF2[0:15], IBUF3[0:15], 1004164 27 IBUF4[0:15] en IBUF5[0:15] samen zijn verbonden op een bedradings-OF-wijze. Meer in het bijzonder zijn de uitgangen van de buffers met drie toestanden IBUF1[0], IBUF2[0[, IBUF3[0], IBUF4[0] en IBUF5[0] samen verbonden, de uitgan-5 gen van de buffers met drie toestanden IBUF1[1], IBUF2[l], IBUF3[1] , IBUF4[1] en IBUF5[1] zijn samen verbonden enz. Een totaal van 16 lijnen, die elk vijf verbonden uitgangen bevatten, worden gevormd om het uitgangssignaal UIT[0:15] te vormen met een databreedte van 16 bits. het is mogelijk 10 om deze uitgangen samen te verbinden omdat de buffers in de opstelling 90 van nature drie toestanden hebben en slechts één van de vijf verzamelingen buffers in de opstelling 90 is zodanig ontworpen datdeze wordt bekrachtigd door de stuursignalen LB[1:5] op een gegeven tijdstip.

15 Wanneer LB[1]=0 en LB[2:5]=1, is het resultaat, dat aan de uitgang UIT[0:15] van de ingangssignaalselectie-eenheid 20 wordt verkregen: UIT[0:15] = XIN[0:15].

Op gelijke wijze, wanneer LB[2]=0, LB[l]=i en 20 LB[3:5]=1, is het resultaat dat wordt verkregen bij de uitgang UIT [0:15} van de ingangssignaalselectie-eenheid 20·.

UIT[0:15] = FBI [0:15] .

Gebaseerd op dezelfde redenering kunnen derhalve de filtervrijmaakstuursignalen L[1:5] of in het bijzonder de 25 omgekeerde versies LB[1:5] worden gebruikt voor de hiërar-chisch-gekarakteriseerde en tijd-multiplexbesturing van de filterreeksen door op de juiste wijze het filteringangssig-naal dat moet worden verwerkt door de werking van de ingangssignaalselectie-eenheid 20 toe te kennen. Hetzij het 30 oorspronkelijke ingangssignaal datawoord XIN[0:15] of één van de laagdoorlaat-gefilterde signaalwoorden FBI [0:15]-FB4[0:15] die worden teruggekoppeld door de corresponderende trap van de filterreeks, kunnen worden geselecteerd en 1004164 28 gezonden naar de filterreekseenheid 30 die samen is verbonden voor de vereiste filterverwerking.

De in het bovenbeschreven ontwerp van de ingangssig-naalselectie-eenheid 20 wordt een tweevoudig decimatie-5 schema aangenomen voor de laagdoorlaat-filtermonsterwer-king, zoals in het voorgaande aangeduid. In de uitvoeringsvorm van de inventieve digitale filterreeksinrichting 10, weergegeven in Fig. 7, kunnen hetzij het oorspronkelijke ingangssignaaldatawoord XIN[0:15] hetzij één van de laag-10 doorlaat-gefilterde signaalwoorden FBI[0:15]-FB4[0:15] die worden teruggekoppeld door de corresponderende trap van de filterreeks op deze wijze worden geselecteerd door de ingangssignaalselectie-eenheid 20 als de ingang naar de filterreekseenheid voor een daaropvolgende filterverwer-15 king. Door de recursieve stroom van laagdoorlaat-gefilterde terugkoppelsignalen, zal elk laagdoorlaat-gefilterd signaal worden geselecteerd voor daaropvolgende filterverwerking slechts eenmaal per twee verschijningen bij de ingang van de ingangssignaalselectie-eenheid 20, waarbij de aandacht 20 wordt gevestigd op het feit dat een tweevoudig decimatie-schema wordt gebruikt.

De frequentiebandselectie-eenheid 40 die wordt gebruikt in de inventieve digitale filterreeksinrichting 10, getoond in Fig. 7, wordt nu besproken. Fig. 10 is een 25 vereenvoudigd schematisch schema van de frequentiebandselectie-eenheid 40 in overeenstemming met een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding. Bij de beschrijving van de frequentiebandselectie-eenheid 40 neemt men aan dat de digitale filterreekseenheid 10 vijf trappenfilterreeksen 30 omvat die werken onder een tweevoudig decimatieschema. Zoals getoond in de tekening, wordt de frequentiebandselectie-eenheid 40 getoond als in zijn algemeenheid omvattende een opstelling 100 van buffers met drie toestanden.

Bijzondere aandacht moet wederom worden geschonken aan 35 het feit dat de componenten van de f ilterreeksinrichting 10, de ingangssignaalselectie-eenheid 20, de frequentie-bandselectie-eenheid 40, en de filterreekseenheid 30 een geluids- en/'of video digitaal datasignaal kunnen verwerken 1004164 29 met een resolutie van enkele bits. In het voorbeeld van Fig. 10 wordt wederom een signaalresolutie van 16 bits gebruikt, zoals aangegeven door het gebruik van de aanduiding YUIT[0:15] voor de uitgang van de filterreeksinrich-5 ting 10.

De opstelling 100 van het multiple aantal van buffers met drie toestanden omvat zes verzamelingen van bufferin-richtingen die in zijn algemeenheid worden aangeduid als FBBUFl[0:15] , FBBUF2 [0:15] , FBBUF3[0:15] , FBBUF4 [0:15] , 10 FBBUF5[0:15] EN fbbuf6[0:15]. Elk van de zes verzamelingen van bufferinrichtingen omvat een totaal van 16 buffers met drie toestanden, wederom niet individueel maar in plaats daarvan collectief getoond in de tekening. Bijvoorbeeld bevat de verzameling van buffers met drie toestanden 15 FBBUF1_0-15 de bufferinrichtingen FBBUFl[0], FBBUFl[1], ...

en FBBUFl[15].

Derhalve wordt het ingangseinde van de frequentieband-selectie-eenheid 40 gevoed door de uitgangen van de filter-reekseenheid 30, zoals getoond in Fig. 7. In fig. 7 ziet 20 men dat de f ilterreekseenheid 30 de hoogdoorlaat - en de facultatieve band-gefilterde signalen 371-375 en 381-3S5 respectievelijk verschaft. Men moet zich echter herinneren dat een andere verzameling signalen wordt verschaft aan de ingang van de frequentiebandselectie-eenheid 40. Dit zijn 25 de laagdoorlaat-gefilterde signalen van de laatste (vijfde) trap van de filterreeksen in de filterreekseenheid 30. Merk op dat de hoogdoorlaat-gefilterde signalen 371-375 van Fig. 7, die ook digitale signalen zijn elk met een resolutie van 16 bits, nu worden aangegeven als HOOG1[0:15], HOOG2{0:15], 30 ..., en HOOG5[0;15] respectievelijk in de uitvoeringsvorm van Fig. 10.

Merk ook op dat terwille van de duidelijkheid in de beschrijving van de frequentiebandselectie-eenheid 40, de band-gefilterde signalen 381-385, getoond in Fig. 7, niet 35 zijn bevat in Fig. 10. Dit is toelaatbaar omdat het gebruik van bandfilters in de filterreeks van de inrichting 10 facultatief is. Daarentegen worden laagdoorlaat-gefilterde uitgangssignalen van de laatste (vijfde) trap in de filter- 1004164 30 reekseenheid 30 met een resolutie van 16 bits verschaft aan deze frequentiebandselectie-eenheid 40 met een aanduiding van LAAG[0:15].

In het bijzonder wordt elk van de 16 hoogdoorlaat-5 gefilterde signaalbits HOOGl[0:15] opgewekt door de eerste trap van f ilterreeksen in de f ilterreekseenheid 3 0 verschaft aan de corresonderende lijn van de eerste verzameling van buffers met drie toestanden FBBUF1[0;15] , elk van de 16 hoogdoorlaat-gefilterde signalen HOOG2[0:15], opge-10 wekt door de tweede trap van de filterreeksen in de filter-reekseenheid wordt verschaft aan de corresponderende lijn van de tweede verzameling van buffers met drie toestanden FBBUF5 [0:15] , etc. Op gelijke wijze wordt elk van de 16 laagdoorlaat-gefilterde signaalbits LAAG[0:15], opgewekt 15 door de laatste (vijfde) trap van de f ilterreeksen in de filterreekseenheid 30 gevoerd naar de corresponderende lijn in de zesde verzameling van buffers met drie toestanden FBBUF6[0:15].

In Fig. 10 is een omgekeerde en geëxpandeerde versie 20 van het filtervrijmaakstuursignaal CHB[1:6] getoond, opgewekt en verschaft aan de bufferbesturingsingangspennen van de zes verzamelingen van buffers met drie toestanden in de opstelling 100. Wederom is de inversie noodzakelijk daar de buffers met drie toestanden in de opstelling 100 zijn 25 getoond met actieve lage uitgang-vrijmaak-stuuringangen.

Het is noodzakelijk om de aandacht te vestigen op het feit dat de uitgang van elk van de zes verzamelingen van buffers met drie toestanden FBBUF1[0:15] , FBBUF2 [0:15] , FBBUF3[0:15], FBBUF4[0:15], FBBUF5[0:15] en FBBUF6[0:15] 30 samen zijn verbonden op een bedradings-OF-wijze. Meer in het bijzonder worden de uitgangen van de buffers met drie toestanden FBBUF1[0] , FBBUF2[0] , FBBUF3[0] , FBBUF4[0] , FBBUF5[0] en FBBUF6[0] samen verbonden, de uitgangen van de buffers met drie toestanden FBBUFlfl], FBBUF2[1], 35 FBBUF3[1], FBBUF4[1], FBBUF5[1] en LAAG[1] worden samen verbonden enz. Een totaal van 16 lijnen, die elk vijf verbonden uitgangen bevatten, worden gevormd om het uitgangssignaal YUIT[0:15] van de frequentiebandselectie- 1004164 31 eenheid 40 te vormen met een databreedte van 16 bits. Wederom is het mogelijk om deze uitgangen samen te verbinden omdat de buffers in de opstelling 100 van nature alle drie toestanden hebben, en slechts één van de zes verzame-5 lingen buffers in de opstelling 100 is ontworpen om te worden bekrachtigd door de stuursignalen CHB[1:6] op een gegeven tijdstip.

In wezen is, wanneer CHB[l]=0 en CHB[2:6]=l het resultaat dat wordt verkregen aan de uitgang YUIT[0:15] van de 10 frequentiebandselectie-eenheid 40: YUIT[0:15] = HOOG1[0:15.

Op gelijke wijze is, wanneer CHB[2]=0, CHB[l]=l en CHB[3:6]=1 het resultaat dat wordt verkregen bij de uitgang YUIT[0:15] van de frequentiebandselectie-eenheid 40: 15 YUIT[0:15] =H00G2 [0 : 15] .

Derhalve kunnen de bufferuitgang-vrijmaakstuursignalen CHB[1:6] worden gebruikt voor de hiërarchisch-gekarakteri-seerde en tijd-multiplexbesturing van de filterreeksen door het op juiste wijze toekennen van de gefilterde te verwer-20 ken signalen door de werking van de frequentiebandselectie-eenheid 40. Hetzij de laagdoorlaat-gefilterde versie van de signaaluitgang van de laatste trap van de filterreekseen-heid 30 hetzij één van de hoogdoorlaat-gefilterde signaalwoorden HOOGl[0:15]-H00G5[0:15], opgewekt door de corres-25 ponderende trap van de filterreekseenheid 30, kunnen worden geselecteerd en opgewekt als de uitgang van de inventieve digitale filterreeksinrichting 10, getoond in Fig. 7.

Alvorens over te gaan tot een beschrijving van de details van een hardware configuratie van een filterreek-30 seenheid 30, dient nu een inleiding tot het verdeeld arime-tische algoritme dat de conceptuele basis van een andere fase van de digitale filterinrichting volgens de uitvinding vormt, te volgen.

1004164 32

De voornaamste verschillen tussen digitale hoogdoor-laatfilters (HPF), laagdoorlaatfliters (LPF) en bandfilters (BPF) die worden gebruikt als de basisbouwstenen voor de filterblokinrichting volgens de uitvinding zijn de coëffi-5 ciënten en de produkttermen die worden gebruikt in de uitdrukking van de karakteristieke vergelijking die wordt verkregen in uitdrukking (5) die in het onderstaande wordt getoond. Alvorens deze karakteristieke vergelijking voor digitale filters in detail wordt beschreven moeten enkele 10 variabelen worden gedefinieerd.

Neem aan dat de tijd die wordt weergegeven door de variabele n de onafhankelijke variabele is voor het bepalen van een gefilterde uitgang, gebaseerd op het verwerken van een ingangsdatasignaal, dat ook een functie van de tijd n 15 is. Een totaal van N basistijdsleuven wordt gebruikt voor de volgende analyse. In de uitdrukking wordt {c_} gebruikt om een verzameling van digitale filtercoëfficiënten aan te duiden, waarin j = 0, 1, 2, . . . , en N-l is een andere variabele die wordt gebruikt om te tellen door de coëffi-20 ciënten in de analyse, corresponderende met de tijdsvaria-bele n. Bij het analyseren van de filterwerking kan, daar wordt aangenomen dat de tijd n wordt gemeten in termen van basische tij dsleuf eenheden n = 0, 1, enz. N, Y(n) worden gebruikt om het gefilterde uitgangssignaal weer te geven op 25 de 'actuele tijd. Daarentegen geeft {W(n-j)} de opeenvolging weer van poolsignalen op een voorafgaande tijd (n-j) . Wanneer derhalve j = 0, geeft {W(n)} een poolsignaal op de actuele tijd weer.

Gebaseerd op de bovenstaande definities kan de gefil-30 terde uitgang van een digitale filterreeksinrichting, uitgedrukt als functie van een tijdsvariabele, worden gegeven als:

Merk op dat de uitdrukking (5) in wezen hetzelfde is als de uitdrukking (4) die in het bovenstaande is beschreven voor 35 het IIR digitale filter met een directe vorm II, getoond in 1 0 0 4 1 6 4 33 uitdrukking van de karakteristieke vergelijking die wordt verkregen in uitdrukking (5) die in het onderstaande wordt getoond. Alvorens deze karakteristieke vergelijking voor digitale filters in detail wordt beschreven moeten enkele 5 variabelen worden gedefinieerd.

Neem aan dat de tijd die wordt weergegeven door de variabele n de onafhankelijke variabele is voor het bepalen van een gefilterde uitgang, gebaseerd op het verwerken van een ingangsdatasignaal, dat ook een functie van de tijd n 10 is. Een totaal van N basistijdsleuven wordt gebruikt voor de volgende analyse. In de uitdrukking wordt {c_} gebruikt om een verzameling van digitale filtercoëfficiënten aan te duiden, waarin j = 0, 1, 2, . . . , en N-l is een andere variabele die wordt gebruikt om te tellen door de coëffi-15 ciënten in de analyse, corresponderende met de tijdsvaria-bele n. Bi] het analyseren van de filterwerking kan, daar wordt aangenomen dat de tijd n wordt gemeten in termen van basische tijdsleufeenheden n = 0, 1, enz. N, Yin} worden gebruikt om het gefilterde uitgangssignaal weer te geven op 20 de actuele tijd. Daarentegen geeft {W i n-j}} de opeenvolging weer van poolsignalen op een voorafgaande tijd (n-j'. Wanneer derhalve j=0, geeft {W(n)} een poolsignaal op de actuele tijd weer.

Gebaseerd op de bovenstaande definities kan de gefil-25 terde uitgang var, een digitale f ilterreeksinrichting, uitgedrukt als functie van een tijdsvariabele, worden gegeven als: Y(n) = c0 x W(n) + c, x W(n - 1) + c: x W(n - 2) +... + cs_, x W(n -(N-l)) (5)

Merk op dat de uitdrukking (5) in wezen hetzelfde is als de uitdrukking (4) die in het bovenstaande is beschreven voor 30 het IIR digitale filter met een directe vorm II, getoond in Fig. 4. Indien echter het poolsignaal W(n) voor de filter-inrichting wordt verwerkt als uitdrukking (6) in het onderstaande in het binaire getallenstelsel met een totaal 1004164 34 aantal van K databits voor elk signaal, of, met andere woorden, met een resolutie van K bits, dan geldt: (6) waarbij p | e {0, 1} , p = 0, 1, 2, ..., en K-l is de 5 variabele voor het tellen door alle databits in een multi-bit resolutieda-tasignaal, en j = 0, 1, 2, . . . , en N-l /,' 1 is de variabele voor het teilen door alle tijdsleufeenheden; 10 is de meest significante bit (MSB), die ^ de tekenbit is; en is de minst significante bit (LSB).

Wanneer de sequentie wordt gebruikt om het poolsignaal W(n-l), W(n-j), ..., en W(0) in het decimale 15 getallenstelsel, zal het waardegebied van {W(n-j) } liggen tussen +1 en -1, dat wil zeggen -1<{W(n-j)}<1, waarbij j = 0, 1, 2, . . ., en N-l en het poolsignaal W(n-j) op de voorafgaande tijd kan dan worden bewerkt als in de volgende uitdrukking (c) : W(»-j)=((-1)/^/+2 'hl7+,.,+2 ,k' UKjl0 (7) 2 0 Wanneer men de uitdrukking (7) combineert in (5) , wordt de uitdrukking 95) voor Y(n), het gefilterde uitgangssignaal op de actuele tijd vervolgens uitdrukking (8): 1004164 35 Y(n) = (-l)(cnhKn-'+ctf\'+cy;\'+ ) + (2'){c hy- ciï^cb!;:. J] + . + (ϊκ*ί ic /... - c h; ^c:bi:+ ) + (2 λ"[c h * , h * ( ./: ... j . (S,

Elk van de decimale termen in de bovenstaande uitdrukking (8) wordt respectievelijk gedefinieerd als volgt: 0-de-ordeterm : U./V , C]bn , cMn (9) lt -ordeteim: j V/>,. 4 c ,A' . + Γ,Λ; . - . (10) 5 en vervolgens, (K-2 ) -de-ordeterm: ^ n r +c<^ > + CA : +--),, ()I) en (K-1) -ste-ordeterm : + ^,,:+),,- (12)

De 0-de-ordeterm, weergegeven door uitdrukking (9; 10 wordt verkregen door het combineren van de LSB(nulde bit, B ) van het ingangssignaal, de LSB (nulde bit, b . ., b , ...) van de vorige ingangssignalen, en de coëfficiënten {C-,} . Op gelijke wijze wordt de p-de term verkregen door het combineren van de p-de bit (b;j.) van het ingangssig-15 naai, de p-de bit (bp,.. 2, bpn_2, ...) van het vorige ingangs- 1004164 36 signaal en de coëfficiënten {c3}, waarbij p = 0,1, en K-i. Derhalve is er sprake van een totaal van K-bits aan resolutie .

Een werkwijze volgens de uitvinding voor het laten 5 werken van de digitale filterinrichting, gebaseerd op het gedeelte aritmetisch algoritme zoals geschetst in de bovenstaande uitdrukking (8) kan in het algemeen worden beschreven in de volgende procedurestappen: a. Bepaal een accumulatieterm en stel deze vooraf in

10 op een waarde 0. Het poolingangssignaal W(n) ontvangt K

bits van signaaldata in een opeenvolging namelijk de nulde bit, de eerste bit enz. en de (K-l)-de bit.

b. Geef een oplossing voor de waarde van de 0-de bit sequentieel wordt verschaft als het ingangssignaal en slaat 15 dan het opgeloste resultaat op in de accumulatieterm. De waarde van de nulde term wordt bepaald door de volgende f o rmu1e: c. Deel de accumulatieterm door twee en sla deze wederom op als de accumulatieterm.

20 d. Geef een oplossing voor de waarde van de eerste term wanneer de eerste bit sequentieel wordt verschaft als het ingangssignaal en sla dan het opgeloste resultaat op in de accumulatieterm. De waarde van de eerste term wordt bepaald door de volgende formule:

It h‘ ·* r /t + c./>j i } .

25 e. Tel de waarde van de eerste term die verkregen in stap d op bij de accumulatieterm om de nieuwe accumulatieterm te verkrijgen.

f. Deel de accumulatieterm door twee en sla deze wederom op als de nieuwe accumulatieterm.

30 g. Wanneer de m-de sequentieel ingang is voor het ingangssignaal, herhaal de bovenstaande stappen totdat de 1004164 37 waarde voor de m-de term wordt bepaald, waarin m = 2, . .

K-2. De waarde van de m-de term wordt bepaald door de volgende formule: (εΛ"+ί·ΛΜι + c,Am- + ) ‘ 1 o' h. Tel de waarde van de m-de term, verkregen in stap 5 g, op bij de accumulatieterm om de nieuwe accumulatieterm te verkrijgen.

i. Deel de accumulatieterm door twee en sla deze wederom op als de nieuwe accumulatieterm.

j. Geef een oplossing voor de waarde van de (K-D-ste 10 term wanneer de (K-l)-ste bit sequentieel wordt verschaft als het ingangssignaal en sla dan het opgeloste resultaat op in de accumulatieterm. De waarde van de (K-l)-ste term wordt bepaald door de volgende formule: (c·.,// 1 -t r.// . ’ + c,h" t ) · k. Tel de waarde van de (K-l)-ste term, verkregen in 15 stap j op in de accumulatieterm om de nieuwe accumulatieterm te verkrijgen.

l. Nadat de laatste bit ((K-l)-ste bit! is ontvangen, wordt de geaccumuleerde waarde Y(n).

Het bovenstaande illustreert de procedurestappen van 20 het implementeren van de berekening van de produktterm voor één monstercyclus met gebruikmaking van het verdeelde aritmetische algoritme van de uitvinding.

Wanneer men de numerieke resultaten bepaalt van een gefilterd signaal zoals verwerkt door de digitale filter-25 reeksinrichting van de uitvinding, kunnen de bovenbeschreven procedurestappen worden geïmplementeerd door het gebruik van vooraf opgeslagen opzoektabellen voor het bepalen van de waarde van de noodzakelijk filterkarakteristiekco-efficiënten. Bij het bepalen van de numerieke waarden van 30 het poolsignaal, moeten alle K-bits van de multibitresolu- 1004164 38

Adres (b^..-,, bpn_i) Gebiedsdata

(0,0) O

(0,1) cx (1,0) c0 5 (1,1) Cq "l·* Cj

Fig. 8 is een blokschema en toont schematisch de hardwareconfiguratie van een substantieel equivalent van de filterreekseenheid 30 die is bevat in de digitale filter-reeksinrichting 10 van Fig. 7, welke gebruik maakt van een 10 verdeeld aritmetisch algoritme in overeenstemming met een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding. Merk op dat hoewel Fig. 7 in het bijzonder de term filters heeft gebruikt, hetzij hoogdoorlaat-, band- of laagdoorlaatfilters als componenten die de filterreekseenheid 30 vormen, zijn 15 in de uitvoeringsvorm weergegeven in Fig. 8 geen "filter" functionele blokken getoond. Dit is omdat de geschetste functionele blokken zoals de poolsignaalverwerkingseenheid 83, de parallel-serie omzettings- en transmissie-eenheid 84, en de nulsignaalverwerkingseenheid 86 in Fig. 8, zoals 20 in detail later zal worden beschreven, worden gecombineerd om de functies van deze digitale filters, geschetst in Fig. 7, te implementeren.

Alvorens over te gaan tot de beschrijving van dit wezenlijke equivalent van de filterreekseenheid 30 van Fig. 25 7, moet de aandacht worden gevestigd op het feit dat het gebruik daarvan in het bijzonder geschikt is voor de IIR digitale filterreeksinrichting met directe vorm II, zoals geschetst in het netwerkschema van Fig. 4. Ook moet worden uiteengezet dat het verdeelde arimetische algoritme, dat in 30 het voorafgaande is beschreven, het onderliggende werkcon-cept is. Zoals duidelijk getoond in Fig. 8, omvat dit wezenlijke equivalent van de filterreekseenheid 30 acht functionele blokken. Deze blokken zijn de selectoren 81 en 82, een poolsignaalverwerkingseenheid 83, een parallel-35 serie-omzetting- en transmissie-eenheid 84, een schuifre- 1004164 39 gister 85, geheugens 91 en 92, en een nulsignaalverwer-kingseenheid 86.

Zoals in het bovenstaande genoemd in uitdrukking (4) kan in het IIR digitale filter van Fig. 4, een numerieke 5 uitdrukking worden opgebouwd voor de gefilterde uitgang Y(n), gebaseerd op een tussen-poolsignaal W(n) als: m * C‘ * W,n> +C'X W<" - I) + c’ * W(n - 2) +... + cs„ * W(n . (N - 1,). (4)

Het poolsignaal W(n), gebaseerd op de bovenstaande uitdrukking (3), wordt verkregen uit een ingangsdatasignaal X(n) door: II (n) = X(n) + a, x W(n - I) + n: x W(n - 2) ·+ ... + ii\.t χ W'(n - (Λ - I}). ( ’) 10 Met gebruikmaking van een vereenvoudigde aanduiding, kunnen 4' en (3) respectievelijk worden uitgedrukt als if(n n (13) en v- (]4) H(n) = X(n) -* H (" /'·

Wederom met verwijzing naar Fig. 4 van de tekening, kan men zien, dat de evaluatie van het tussen-poolsignaal 15 W(n) zoals beschreven in de bovenstaande uitdrukking (14) wordt uitgevoerd met gebruikmaking van het linkerdeel van het netwerkschema, dat is getoond als in het algemeen verdeeld in twee delen in het centrum. In het blokschema van Fig. 8 correspondeert dit met het deel van de totale 20 keten die alles links van het schuifregister 85 bevat.

Derhalve omvat dit de selector 81, de poolsignaalverwer-kingseenheid 83, de selector 82, de parallel-serie-omzet-tings- en transmissie-eenheid 84 en het geheugen 91. Daarentegen wordt evaluatie van het uitgangssignaal Y(n) van de 25 filterreekseenheid (30 van Fig. 7) zoals beschreven in bovenstaande uitdrukking (13) uitgevoerd met gebruikmaking 1 0 0 4 1 6 4 40 van de andere helft van het netwerkschema rechts van het schuifregister 85. Dit omvat de nulsignaalverwerkingseen-heid 86 en het geheugen 92. Op specifieke wijze bevat het geheugen 91 een adresseerbare geheugeninhoud waartoe men 5 toegang kan verkrijgen in de vorm van een opzoektabel voor de f ilterkarakteristiekcoëf f iciënten a^a,,, terwijl het geheugen 92 de opzoektabel voor coëf f iciënten c0=cN.j bevat.

In een procedure die noodzakelijk is voor de bereke-ningsverwerking voor het verkrijgen van de filerinrich-10 tingsuitgangsdata, gebaseerd op het verdeelde aritmetische algoritme, kunnen de coëfficiëntopzoektabel-toegang en de basisbewerking van sommering van produkten worden geïmplementeerd met gebruikmaking van de hardware van Fig. 8 in een proces dat hierna zal worden beschreven. Onder verwij-15 zing naar Fig. 11-22, die uitvoeringsvormen tonen van ketens evenals de corresponderende tijdsregistratiediagram-men voor enkele van de acht vormingscomponenten 81-86 en 91-92 van Fig. 8, kan het proces voor het numeriek verkrijgen van de filteruitgang als volgt worden geschetst.

20 a. Begin de procedure van sommering van produkten door het opslaan van een beginproduktterm in een accumulatoror-gaan. Dit kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door het opslaan van een beginwaarde voor de produktterm a..W(n-j) in uitdrukking (14) in een trapregisterverzameling 833 van 25 de poolsignaalverwerkingseenheid 83, getoond in Fig. 15.

b. Bestuur de filterreeks om het ingangssignaal te laten verwerken en te laten verschaffen aan de poolsignaal-verwerkingseenheid. Dit kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door het stuursignaal CTRL-1, getoond in Fig. 8, aan een 30 eerste selector 81 af te geven, zodat het ingangsdatasig-naal XIN(SELl) kan worden geselecteerd door de selector 81 en kan worden verschaft aan de daarmee verbonden poolsig-naalverwerkingseenheid 83.

c. Een poolsignaalverwerkingseenheid telt het ingangs-35 signaal op bij een produktterm die wordt vastgehouden in het accumulatororgaan om een poolsignaal te verkrijgen. Dit kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door de poolsignaalverwerkingseenheid 83, het XIN(SELl) datasignaal op te tellen 1004164 41 bij de waarde a^.W^.^, in de trapregisterverzameling 833 van de poolsignaalverwerkingseenheid 83 van Fig. 15, waardoor men een poolsignaal POOL verkrijgt of anders het tussen-poolsignaal W(n).

5 d. Een poolsignaalverwerkingseenheid zendt zijn ver- werkingssignaal aan een parallel-serie-omzettings- en transmissie-eenheid en naar een tweede selector. Dit kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door het register 831 in de poolsignaalverwerkingseenheid 83 van Fig. 15 die het pool-10 signaal POOL, verkregen in stap c zendt naar de parallelle-serie-omzetting- en transmissie-eenheid 84 voor de paral-lel-serie - omzetting en vervolgens een overdracht naar buiten evenals naar de tweede selector 82 voor de naar zichzelf geselecteerde terugkoppeling.

15 e. Een parallel-serie omzettings- en transmissie- eenheid zet het verwerkte datasignaal om in een opeenvolging van seriële bits en zendt deze naar een schuifregis-ter. Dit kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door de parallel - serie-omzetting- en transmissi-eenheid 84, die is 20 weergegeven in Fig. 17 en die de omgezette bits van het poolsignaal POOL, of W(n) dat wordt vastgehouden in het register 842 zendt in een vorm van multiple resolutiebits ; zoals 16 bits in het bovenstaande voorbeeld) in een seriële opeenvolging naar het schuif register 85 van Fig. 8. 25 De overdracht kan zijn in een volgorde van LSB naar MSB of kan omgekeerd zijn.

f. Een schuifregister adresseert een geheugenplaats in een eerste en tweede geheugenorgaan bij ontvangst van elk van de corresponderend bits van de nulde ordeterm van het 30 datasignaal dat is verwerkt, omgezet en overgedragen door de parallelle-serie-omzettings- en overdrachtseenheid. Dit kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door het schuifregister 85 bij ontvangst van elk van de W(n) databits (bcn, bV:, bh, ;, ...) van de 0-de-ordeterm die wordt overgedragen door de 35 parallel-serie omzettings- en transmissie-eenheid 84, die één geheugenplaats adresseert in de aangegeven adresruimte van de geheugens 91 en 92 die correspondeert met de ontvangen databits.

1 0 0 4 1 6 4 42 g. Een eerste en een tweede geheugenorgaan halen de respectievelijk geheugeninhoud op die wordt vastgehouden in de geheugenplaatsen die corresponderen met die welke zijn geadresseerd door het schuifregister. Dit kan bijvoorbeeld 5 worden uitgevoerd door de geheugens 91 en 92 die hun respectieve geheugeninhoud MEM1 en MEM2 ophalen die wordt vastgehouden in de geheugenplaatsen die corresponderen met die welke zijn geadresseerd door het schuifregister 85 bij ontvangst van W(n) databits (bcn, b°n_i, b°n_2, ...) van de nulde 10 ordeterm.

h. Laat de 0-de ordetermdata die worden vastgehouden door het eerste geheugen, ophalen naar de tolsignaalverwer-kingseenheid en daarin opslaan. Dit kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door het afgeven van een stuursignaal CTRL-2 15 naar een tweede selector 82, zodat de 0-de ordeterm geheugeninhoud MEM1(SEL2) die wordt vastgehouden in een geheugen 91 kan worden geselecteerd door de selector 82 en worden opgehaald naar het register 833 van de poolsignaalverwer-kingseenheid 83 van Fig. 15.

20 i. Het tweede geheugenorgaan haalt zijn geadresseerde nulde ordeterm geheugeninhoud op naar een nulsignaalverwer-kingseenheid. Dit kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door het geheugen 92 dat de nulde ordeterm geheugeninhoud MEK2 ophaalt en de inhoud zendt naar een register 861 en vervol -25 gens naar de trapregisterverzameling 863 van de nulsignaal-verwerkingseenheid 86, getoond in Fig. 21.

j. Een schuifregister zendt een eerste ordeterm van de poolsignaaldata die zijn ontvangen uit de parallel-serie-omzetting- en transmissie-eenheid naar zowel het eerste als 30 het tweede geheugenorgaan. Dit kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door het schuif register 85 dat de directe en niet-wederom verwerkte eerste ordeterm poolsignaaldata W(n) met databits (bh, b:n-l, b1,..-, ...) zijn, zoals ontvangen uit de parallel-serie-omzettings- en transmissie-eenheid 84 35 naar de geheugens 91 en 92.

k. Een eerste en tweede geheugenorgaan halen de respectievelijk geadresseerde eerste ordetermgeheugeninhoud op. Dit kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door het geheu- 1004164 43 gen 91 dat de geadresseerde eerste ordeterm geheugeninhoud NIEM1 ophaalt en het geheugen 92 dat de geadresseerde eerste ordeterm geheugeninhoud MEM 2 ophaalt, beide geadresseerd door de eerste ordetermpoolsignaaldata W(n) met databits 5 (b1,,, b:n-l, b1n.2, . . .) .

l. Laat de eerste ordetermdata die worden vastgehouden door het eerste geheugen ophalen naar de poolsignaalverwer-kingseenheid. Dit kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door het afgeven van een stuursignaal CTRL-1) aan de eerste 10 selector 81 zodat de eerste ordeterm geheugeninhoud MEMl, die wordt vastgehouden in het geheugen 91, kan worden geselecteerd door de selector 81 en kan worden opgehaald naar de poolsignaalverwerkingseenheid 83.

m. Een poolsignaalverwerkingseenheid deelt de nulde 15 ordetermdata die worden vastgehouden in stap h een aangewezen aantal malen en telt dit op bij de eerste ordeterm data om het nieuwe poolsignaal te verkrijgen. Dit kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door de poolsignaalverwerkingseenheid 83 die de nulde ordeterm data die worden vastgehouden 20 in stap h tweevoudig deelt en dit optelt bij de eerste ordetermdata MEMl voor het verkrijgen van het nieuwe poolsignaal POOL en dit poslaat in het register 831 van de poolsignaalverwerkingseenheid 83, getoond in fig. 15.

n. Een poolsignaalverwerkingseenheid haalt het nieuwe 2 5 poolsignaal dat verkregen is in stap m slechts op naar de tweede selector. Dit kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door de poolsignaalverwerkingseenheid 83 die het nieuwe poolsignaal POOL dat is verkregen in stap m, slechts ophaalt naar de tweede selector 82 en niet naar de parallel- 30 serie-omzetting- en transmissie-eenheid 84, zodat het poolsignaal W(n) dat daarin wordt vastgehouden, niet wordt ververst.

o. Een tweede geheugenorgaan haalt de eerste ordetermdata op naar de nulsignaalverwerkingseenheid, die dit 35 optelt bij de nulde ordetermdata die een aangewezen aantal malen zijn gedeeld. Dit kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door het geheugen 92 dat de eerste ordetermdata MEM2 ophaalt naar de nulsignaalverwerkingseenheid 86, getoond in 1004164 44

Fig. 21, die de nulde ordetermdata die zijn gekoppeld door het register 863 in stap i die tweevoudig zijn gedeeld, optelt bij de eerste ordetermdata MEM2 en het opgetelde resultaat vasthoudt in het register 861 van de nulsignaal-5 verwerkingseenheid 86.

p. Een nulsignaalverwerkingseenheid herhaalt dit om de gefilterde signaaldata te completteren en op te wekken. Dit kan bijvoorbeeld worden opgewekt door het bij herhaling volledig verwerken van alle bits die de poolsignaaldata 10 W(n) vormen die worden opgewekt door de trapregisterverza-meling 863 van de nulsignaalverwerkingseenheid 86 als het gefilterde signaal Y(n).

q. Een poolsignaalverwerkingseenheid wekt een som van produkten op voor een nulsignaalverwerkingseenheid om dit 15 op te wekken als de gefilterde uitgang van de inrichting en keert terug naar stap a totdat alle ordetermen volledig zijn. Dit kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd door de poolsignaalverwerkingseenheid 83 die de a.W(n+l-j) termen in zijn trapregisterverzameling 833 accumuleert en de trapre-20 gisterverzameling 863 van de nulsignaalverwerkingseenheid 86 het gefilterde signaal Y(n) van de inrichting iaat opwekken. Vervolgens keert de procedure terug naar stap a totdat alle ordetermen voltooid zijn.

De bovenstaande beschrijving geeft in het algemeen een 25 proces weer dat een digitale signaalfaltering implementeert in een digitale filterreeksinrichting zoals weergegeven in Fig. 7. De filterreekseenheid 30 in Fig. 7 die in Fig. 8 is gedetailleerd, omvat verscheidene componenten die, hoewel ze elk elektronische functionele elementen kunnen bevatten 30 die bekend zijn in de techniek, worden gecombineerd om eenduidig de functionaliteit te bereiken die nuttig is voor de digitale signaalverwerking volgens de uitvinding. Deze componenten die aan deskundigen bekend zijn, zullen niet in verder detail worden beschreven, maar enkele componenten 35 die uniek zijn, zullen een zekere verdere bespreking vereisen onder verwijzing naar Fig. 11-22 van de tekening.

Fig. 11 is een schematisch diagram van een selector 81 voor de digitale filterreekseenheid 30 van Fig. 8 in over- 1004164 45 eenstemming met een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding, terwijl Fig. 12 een werkregeldiagram daarvan toont. Zoals getoond in Fig. 11, dat een selector weergeeft die geschikt is voor het verwerken van een digitaal ingangssig-5 naai met de resolutie van 16 bits, omvat de selector 81 in het algemeen twee verzamelingen van een aantal van buffers met drie toestanden XBUF[0:15] en M1BUF[0:15]. Elk van de eerste verzameling van 16 buffers met drie toestanden XBUF[0:15] vangt de corresponderende datasignaalbit op van 10 het 16 bits ingangs digitale signaal XIN[0:15]. Evenzo vangt elk van de tweede verzameling van 16 buffers met drie toestanden M1BUF[0:15] de corresponderende signaalbits op van het 16 bits terugkoppelsignaal MEM1[0:15],

De corresponderende uitgangen van de buffers met drie 15 toestanden in de twee verzamelingen XBUF[0:15] en MlBUF[0:15] worden samen gebonden hetgeen resulteert in een totaal de 16 uitgangssignaalbits SEL1[0:15] die de selec-toruitgang SEL1 van fig. 8 vormen. De bufferuitgangsvrij-maakbesturmgen van de eerste verzameling van buffers met 20 drie toestanden XBUF[0:15] worden samen verbonden en direct verbonden met het signaal CTRL-1. De lijn wordt direct verbonden met de vrijmaakbesturingen van de eerste verzameling XBUF[0:15], terwijl de vrijmaakbesturingen van de tweede verzameling MlBUF[0:15] worden gestuurd door een 25 omgekeerde versie van het CTRL-1 signaal, zoals getoond in de tekening door aanwezigheid van de inverteerinrichting 811, die het signaal CTRL-1 inverteert alvorens de buffers met drie toestanden te besturen. Derhalve is de selector 81 van Fig. 11 in staat tot het selecteren van hetzij het 30 ingangssignaal XIN[0:15] hetzij het terugkoppelsignaal MEM[0:15] onder de besturing van het signaal CTRL-1. De selectie van één van beiden wordt gebaseerd op de tijdsre-gelopeenvolging weergegeven in Fig. 12. In een signaalver-werkingsvoorbeeld dat een dataresolutie van K bits inhoudt, 35 kan het selectieschema worden geïmplementeerd in verwer-kingstijdsleuven, die onderverdeeld zijn in K eenheden 0, 1, ..., en K-i, zoals getoond in Fig. 12. Het tijdsregeldi- agram van fig. 12 geeft derhalve slechts het schema voor 1004164 46 het selecteren van het XIN signaal in de tijdsleuf O voor de LSB van de verwerkte data.

Voor de andere selector 82 van de digitale filterreek-seenheid 30 van Fig. 8, toont het schematisch diagram van 5 Fig. 13 een ontwerpimplementatie daarvan. Fig. 14 toont het werkregeldiagram van de selector van Fgi. 13. De uitvoe ringsvorm van de selector 82 van Fig. 13 is in hardwareke-tenconfiguratie soortgelijk aan die van de selector 81, weergegeven in Fig. 11, behalve dat de bufferverzameling 10 met drie toestanden MBFU[0:15] het multi-bit koppelsignaal MEM1[0:15] selecteert, terwijl PBUF[0-15] het multibitpool -signaal POOL[0:15] selecteert. Hetzij het terugkoppelsig-naal MEMl hetzij het poolsignaal POOL wordt geselecteerd door het stuursignaal CTRL-2 als het geselecteerde uit-15 gangssignaal SEL2 van de selector 82. De bufferverzameling MBUF;0:15] is direct verbonden met CTRL-2 om MEMl[0:15] te selecteren wanneer CTRL-2 zijn invloed doet gelden. Een inverteerinrichting 821 wordt op gelijke wijze gebruikt voor het verkrijgen van een omgekeerde versie van het CTRL-20 2 signaal voor de selectiebesturing van de TBUF[0:15] om POOL[0:15] te selecteren.

Fig. 15 is een schematisch diagram van de poolsignaal-verwerkingseenheid 83 van Fig. 8, in overeenstemming met een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding. Zoals de 25 tekening toont, omvat de poolsignaalverwerkingseenheid 83 in het algemeen een registeropstelling 831, een optellerop-stelling 832, een verzameling van trapregisteropstellingen 833, en een ondersteuningslogica in de vorm van een EN-OF poortopstelling 837. Wederom neemt, daar de poolsignaalver-30 werkingseenheid 83 een component is van de digitale filter-reekseenheid 30, het voorbeeld, getoond in Fig. 15, aan dat digitale signaaldata met een resolutie van 16 bits worden verwerkt. Dit wordt uitgedrukt in de tekening door aanduidingen zoals VERGRENDELENO[0:15], OPTELLEN[0:15], VERGREN-35 DELEN1[0:15], ..., VERGRENDELEN5[0:15], en MUX1[0:15], ...

en MUX5[0:15] voor de componenten.

In het algemeen onder terugverwijzing naar Fig. 8, ontvangt de beschreven poolsignaalverwerkingseenheid 83 1004164 47 twee ingangssignalen SELl en SEL2 op voor het verwerken en opwekken van het uitgangspoolsignaal POOL. De gedetailleerde logica van Fig. 15 echter toont dat verdere stuursignalen ook betrokken zijn bij de verwerking. Op specifieke 5 wijze omvatten deze LB[l]-LB[5] respectievelijk die de geïnverteerde versie zijn van de trapstatusstuursignalen L [ 1]-L [5], in het trapregisterstuursignalen CL[1]-Cl[5] voor de eerste tot vijfde trappen van de verzameling van vijf trapregisters vergrendeling 1-5 van de opstelling 833 10 evenals het conditioneringssignaal SEL3 voor de EN-OF poorten MUX1-5 van de opstelling 837, die besluit of de ingang SEL2 al dan niet M-voudig moet worden gedeeld of gedeeld door twee in de beschreven uitvoeringsvorm. In wezen vormt het eerste datasignaal SELl[0:15] met een 15 resolutie van 16 bits en dat wordt verschaft aan de pool-signaalverwerkingseenheid 83 de B ingang van de opteller ADD van de opteller opstelling 832, terwijl het tweede datasignala SEL2[0:15] de dataingang is naar elk van de verzameling trapregisteropstellingen 833.

20 Bij de werking wordt het twTeede datasignaal SEL2[0:15] eerst vergrendeld naar het gekozen register van de trapregisters VERGRENDELENl - 5 naar de opstelling 833 door het geactiveerde signaal van de grendelstuursignalen CL[1]-CL[5]. De selectie wordt gemaakt van één uit de vijf trap-25 pen van de weergegeven uitvoeringsvorm. De geïnverteerde trapstatusstuursignalen L[l] en L[5 ] selecteren dan één register in de opstelling 833 voor overdracht naar de corresponderende EN-OF poortopstelling 837. De geselecteerde poort in de opstelling 837 haalt onder conditionering 30 van het signaal SEL3 de gekozen registerinhoud in de opstelling 833 op naar de A poort van de opteller 832. De eenheid 83 wordt aangedreven door een kloksignaal CK dat direct opnieuw wordt uitgezonden naar het databelastings-stuursignaal van het register 831, dat de uitgang van de 35 opteller opstelling 832 ontvangt en de POOL uitgang van de poolsignaalverwerkingseenheid 83 bij zijn Q poort opwekt. In het voorbeeld van Fig. 15 houdt de opteller opstelling 832 ook in het naar binnen voeren en het naar buiten voeren 1 00 A 1 64 48 CIN en CO[0:14] respectievelijk. Fig. 16 toont het operationele tijdregistratieschema van de poolsignaalverwerkings-eenheid 83 van Fig. 15.

Fig. 17 is een schematisch diagram van de parallel-5 serie-omzettings- en transmissie-eenheid 84 van Fig. 8 volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding, en Fig. 18 is het corresponderende tijdregelschema. Dit is een parallel-serie-omzettingseenheid die een in cascade opgestelde opstelling 841 van flip-flop type registers FD[0:14] 10 bevat. Een opstelling 842 van registers LAT0[0:15] voor het vergrendelen van de 16 bits van verwerkte data, namelijk de pooldata POOL[0:15] zoals voortgebracht door de poolsig-naalverwerkingseenheid 83, wordt gestuurd door een signaal HALF dat de data vasthoudt gedurende één tijdsleufeenheid 15 en een uitgang opwekt die wordt aangeduid als bits BIT[0:15]. Een stuursignaal LOAD voorziet in dataingangsbe-sturing voor elk van de registers FD[0:14] in de opstelling 841 nadat elk van de corresponderende bits BIT [0:15] die zijn ontvangen uit de registers 842 is geconditioneerd door 20 de Q uitgang van de voorafgaande trap via een corresponderende poort van de ΕΝ-OF poorten, GMUXO-15 in de opstelling 843, evenals door de corresponderende bits van BIT[0:15]. Deze ketenopstelling maakt het mogelijk dat de data BIT [0.-15] worden geladen in de flip-flop type registers 2 5 FD [0:14] , wanneer het LOAD signaal logisch laag wordt idat wil zeggen LOAD = 0) en het klok CK signaal van toestand verandert. Zoals getoond in Fig. 18, maakt de werking van de parallelle-serie-omzettings- en transmissie-eenheid 84 van Fig. 8 de parallel-serie omzetting mogelijk van het 30 parallelle 16 bits POOL[0:15] signaal in het gewenste seriële signaal SERIAL.

Fig. 19 is een schematisch diagram van het schuif register 85 van Fig. 8 volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding. Zoals getoond in Fig. 8 ontvangt het 35· schuifregister 85 de seriële data, zoals verschaft door de parallel-serie-omzettings- en transmissie-eenheid 84 in een geklokte opeenvolging en houdt deze vast. SHIF[1]-SHIF[5] worden gebruikt om de opeenvolgende verschuiving van de 1004164 49 binnenkomende databits in de vijf trappen te klokken. De geïnverteerde versies van de trapstatusstuursignalen L[l]-L[5] namelijk LB[1]-LB[5] worden gebruikt voor het afzonderlijk selecteren van de bron van de vijf trappen om de 5 adressignaalbits ADDR[1]-ADDR[3] te construeren zoals bij wijze van voorbeeld beschreven in de logica van de tekening, gebaseerd op de regelopeenvolging van Fig. 20. De geconstrueerde adressignaalbits ADDR[1:3] worden vervolgens verschaft aan de geheugeninrichtingen 91 en 92 (fig. 8) om 10 toegang te krijgen tot de coëfficiëntdata die zijn opgeslagen in het juiste formaat in de opzoektabel die daarin wordt vastgehouden. Deze geheugeninrichtingen kunnen bijvoorbeeld conventionele ROMs, PALs of iedere andere geschikte halfgeleidergeheugeninrichting zijn.

15 Fig. 21 is een schematisch diagram van de nulsignaal- verwerkingseenheid 86 van Fig. 8 volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding. Zoals getoond in de tekening omvat de nulsignaalverwerkingseenheid 86 een register-opstelling 861, een optelleropstelling 862, een reeks van 20 trapregisteropstellingen 863, en ondersteuningslogica in de vorm van een ΕΝ-OF poort opstelling 867. Daar de nulsignaalverwerkingseenheid 86 nog een hoofdbestanddeel is van de digitale filterreekseenheid 30, toont het voorbeeld dat getoond is in Fig. 21, wederom digitale signaaldata met een 25 resolutie van 16 bits. Dit wordt aangegeven in de tekening door aanduidingen zoals VERGRENDELENO[0:15], OPTELLEN [0:15], VERGRENDELENl [0:15] , ..., VERGRENDELEN[0:15] , en MUX1[0:15], ..., en MUX5[0:15] voor de componenten.

Onder verwijzing wederom naar Fig. 8, vormt de be-30 schreven nulsignaalverwerkingseenheid 86 het ingangssignaal MEM2 op voor het verwerkende opwekken van het uitgangssignaal, dat in dit geval de uiteindelijke uitgang is van het gefilterde signaal voor de digitale filterreekseenheid 30, aangegeven als signaal 371-375 van Fig. 7, of als 35 H00G1 [0:15] , ..., HOOG5[0:15] in de beschrijving van de frequentiebandselectie-eenheid 40, getoond in Fig. 10. De gedetailleerde logica van Fig. 21 toont echter dat verdere stuursignalen ook betrokken zijn bij de verwerking. Deze 1004164 50 omvatten op specifieke wijze LB[1]-LB[5], de geïnverteerde versie van de trapstatusstuursignalen L[l]-L[5], respectievelijk, de trapregisterstuursignalen CL[1]-CL[5] voor de eerste tot vijfde trappen van de verzameling van vijf 5 trapregisters VERGRENDELING1-5 van de opstelling 863, evenals het conditioneringssignaal SEL3 voor de EN-OF-poorten MUX1-5 van de opstelling 867, die bepaalt of de ingang MEM2 al dan niet M-voudig wordt gedeeld, of gedeeld door 2 in de beschreven uitvoeringsvorm.

10 In wezen is het datasignaal MEM-2[0:15] met een reso lutie van 16 bits, dat wordt verschaft aan de nulsignaal-verwerkingseenheid 86, de B ingang van de opteller ADD van de optelleropstelling 862.

Bij de werking wordt elke bit van het datasignaal 15 MEM2[0:15] wederom uitgezonden naar de B poort van de opteller opstrelling 862, terwijl de A poort daarvan wordt voorzien van de terugkoppelversie van de data die zijn vastgehouden in het gekozen register van de vijf trapregisters VERGRENDELING1-5 van de opstelling 863. De selectie 20 van elk van de vijf trappen wordt bepaald door de status van de vergrendelingsstuursignalen CL[1]-CL[5], De geïnverteerde trapstatusstuursignalen L[l]-L[5] selecteert vervolgens één register in de opstelling 863 voor transmissie naar zijn corresponderende ΕΝ-OF poort in de opstelling 25 86Ά De geselecteerde poort in de opstelling 867 haalt onder conditionering van het signaal SEL3, de gekczzer. registerinhoud in de opstelling 863 op naar de A poort van de opteller in de opstelling 862. Evenals in het geval toen de poolsignaalverwerkingseenheid 83 werd beschreven onder 30 verwijzing naar Fig. 15, wordt de nulsignaalverwerkingseen-heid 86 aangedreven door een kloksignaal CK dat direct wordt heruitgezonden naar het databelastingsbesturingssig-naal van het register 861, dat de uitgang van de optelleropstelling 862 ontvangt, en bij de Q-poort het signaal 35 NUL[0:15] opwekt, dat de uitgang van de nulsignaalverwer-kingseenheid 86 wordt. In het beschreven voorbeeld van de werking van Fig. 21, maakt de optelleropstelling 862 ook gebruik van het naar binnen voeren en naar buiten voeren 1004164 51 CIN en CO [0:14] respectievelijk. Fig. 22 toont het wer-kingsregeldiagram van de nulsignaalverwerkingseenheid 86 van Fig. 21.

Hoewel de uitvinding is beschreven bij wijze van 5 voorbeeld en in termen van voorkeursuitvoeringsvormen, zal het duidelijk zijn aan deskundigen dat de uitvinding niet beperkt is tot de weergegeven uitvoeringsvormen. Bijvoorbeeld is de digitale filterreeksopstelling niet beperkt tot een diepte van vijf trappen, en het datasignaal is niet 10 beperkt tot een resolutie van 16 bits. De uitvinding is derhalve bedoeld om diverse modificaties en soortgelijke opstellingen te omvatten. De beschermingsomvang van de conclusies is derhalve onderhevig aan de breedste interpretatie en omvat derhalve al dergelijke modificaties en 15 soortgelijke structuren.

1 0 0 4 1 6 4

Claims (33)

1. Ditigaal signaalfilterreeksinrichting voor het filteren van een uitwendig ingangssignaal om een gefilterd digitaal uitgangssignaal op te wekken, waarbij de inrich-5 ting omvat: ingangssignaalselectieorganen voor het selecteren tussen het uitwendige ingangssignaal en een voorafgaand laagdoorlaat-gefilterd terugkoppelsignaal om te voorzien in een filteringangssignaal; 10 filterreksorganen voor het ontvangen van het filterin- gangssignaal en voor het filteren van het filteringangssignaal om een hoogdoorlaat-gefilterd signaal en een laagdoorlaat-gef ilterd signaal op te wekken, waarbij het laagdoorlaat-gef ilterd signaal een laagdoorlaat-gefilterd uitgangs-15 signaal en een laagdoorlaat-gefilterd terugkoppelsignaal omvat; en frequentiereeksselectieorganen die een responsie geven op het hoogdoorlaat-gefilterd signaal voor het opwekken van het gefilterde digitale uitgangssignaal; 20 waarbij de filterreeksorganen organen omvatten voor het toepassen van een verdeeld aritmetisch algoritme op het filteringangssignaal om eerste en tweede sommeringen van produkttermen op te wekken die respectievelijk het hoogdoorlaat -gef ilterd signaal en het laagdoorlaat-gefilterd 25 signaal weergeven, en waarbij de filterreeksorganen verder laagdoorlaat-filterorganen omvatten voorhet opwekken van het laagdoor-doorlaat-gefilterd terugkoppelsignaal met gebruikmaking van een gedecimeerde monstersnelheid.

2. Digitale signaalfilterreeksinrichting volgens conclusie 1, waarbij de filtereeksorganen omvatten een aantal f ilterorganen die zijn georganiseerd als één reeks van filterorganen, waarbij het aantal filterorganen een aantal gefilterde uitgangen opwekt met een aantal frequen-35 tiebanden, en waarbij elk van het aantal frequentiebanden 1004164 hoogstens een ander uit het aantal frequentiebanden licht overlapt.

3. Digitale signaalfilterreeksinrichting volgens conclusie 1, waarbij de filterreeksorganen een aantal 5 filterorganen omvatten die zijn georganiseerd als een aantal reeksen filterorganen, waarbij het aantal filteror-ganen een aantal gefilterde uitgangen opwekt met een aantal frequentiebanden, en waarbij elk van het aantal frequentie-banden een andere uit het aantal frequentiebanden hoogstens 10 licht overlapt.

4. Digitale signaalfilterreeksinrichting volgens conclusie 2, waarbij het aantal filterorganen omvat een hoogdoorlaatfilterorgaan voor het opwekken van het hoog-doorlaat-gefilterde signaal en laagdoorlaat-filterorganen 15 voor het opwekken van het laagdoorlaat-gefilterde signaal.

5. Digitale signaalfilterreeksinrichting volgens conclusie 2, waarbij het aantal filterorganen omvat hoogdoorlaatf ilterorganen voor het opwekken van het hoogdoor-laat-gefilterde signaal, laagdoorlaat-filterorganen voor 20 het opwekken van het laagdoorlaat-gefilterde signaal, en een aantal bandfilterorganen voor het opwekken van een aantal band-gefilterde signalen en waarbij het frequentie-reeks-selectieorgaan voorts een responsie geeft op het aantal band-gefilterde signalen voor het opwekken van het 25 gefilterde digitale uitgangssignaal.

6. Digitale signaalfilterreeksinrichting volgens conclusie 1, die voorts omvat analoog-digitaal-omzettings-organen voor het omzetten van het uitwendige ingangssignaal in een digitaal formaat voor verwerking door het ingangs- 30 signaal-selectororgaan.

7. Digitale signaalfilterreeksinrichting volgens conclusie 4, waarbij de hoogdoorlaat-filterorganen en de laagdoorlaat-filterorganen tegelijktijdig het filterin-gangssignaal ontvangen.

8. Digitale signaalfilterreeksinrichting volgens conclusie 5, waarbij de hoogdoorlaat-filterorganen, de laagdoorlaat-filterorganen en het aantal band-filterorganen tegelijktijdig het filteringangssignaal ontvangen. 10 0 4 1b*.

9. Digitale signaalfilterreeksinrichting volgens conclusie 1, waarbij de ingangssignaalselectororganen eerste en tweede opstellingen omvatten van bufferorganen met drie 5 toestanden met respectieve eerste en tweede uitgangslijnen, waarbij de eerste en tweede uitgangslijnen worden verbonden om een selectoruitgangslijn te vormen om het filteringangssignaal te dragen, waarbij de eerste opstelling van de bufferorganen met 10 drie toestanden een eerste ingang omvatten voor het ontvangen van het uitwendige ingangssignaal, waarbij de tweede opstelling van de bufferorganen met drie toestanden een tweede ingang omvatten voor het ontvangen van het laagdoor-laat-gefilterde terugkoppelsignaal, en waarbij de eerste en 15 tweede opstellingen van de bufferorganen met drie toestanden een uitgang-vrijmaakingang omvatten om de selectie te besturen tussen het uitwendige ingangssignaal en het laag-doorlaat-gefilterde terugkoppelsignaal om te voorzien in het filteringangssignaal.

10. Digitale signaalfilterreeksinrichting volgens conclusie 1, waarbij het laagdoorlaat-gefilterde terugkoppelsignaal bestaat uit een aantal terugkoppelsignalen, waarbij het ingangssignaalselectororgaan een eerste 25 aantal opstellingen bevat van bufferorganen met drie toestanden met een eerste aantal uitgangslijnen, waarbij het eerste aantal opstellingen omvat: een eerste opstelling van bufferorganen met drie toestanden met een corresponderende eerste uitgangslijn, en 30 een tweede aantal opstellingen van bufferorganen met drie toestanden met een respectieve tweede aantal uitgangslijnen, waarbij het eerste aantal uitgangslijnen samen wordt verbonden om een selectoruitgang te vormen om het filterin-35 gangssignaal te dragen, waarbij de eerste opstelling van bufferorganen met drie toestanden een eerste ingang omvat voor het ontvangen van het uitwendige ingangssignaal, 1004164 waarbij het tweede aantal opstellingen elk omvat een tweede ingang voor het ontvangen van een corresponderend signaal van het aantal terugkoppelsignalen, en waarbij het eerste aantal opstellingen van bufferorga-5 nen met drie toestanden omvat een uitgang-vrijmaakingang om de selectie te besturen tussen het uitwendige ingangssignaal en het aantal terugkoppelsignalen om te voorzien in het filteringangssignaal.

11. Digitale signaalfilterreeksinrichting volgens 10 conclusie 1, waarbij de frequentiebandselectieorganen omvatten eerste en tweede opstellingen van bufferorganen met drie toestanden met respectieve eerste en tweede uitgangslijnen, waarbij de eerste en tweede uitgangslijnen worden 15 verbonden om een inrichtingsuitgang te vormen om het in-richtingsuitgangssignaal te dragen, waarbij de eerste opstelling van bufferorganen met drie toestanden een eerste ingang omvat voor het ontvangen van het hoogdoorlaat-gefilterd signaal, 20 waarbij de tweede opstelling van bufferorganen met drie toestanden een tweede interval omvat voor het ontvangen van het laagdoorlaat-gefilterd signaal, en waarbij de eerste en tweede opstellingen van bufferor-ganen met drie toestanden omvatten respectieve eerste en 25 tweede uitgang-vrijmaakingangen om onafhankelijk de respectieve selectie te besturen van het hoogdoorlaat-gefilterd signaal en het laagdoorlaat-gefilterd signaal voor overdracht op de inrichtingsuitgang.

12. Digitale filterreeksinrichting volgens conclusie 30 11, waarbij het laagdoorlaat-gefilterde uitgangssignaal een signaal is van een opeenvolging van laagdoorlaat-gefilterde terugkoppelsignalen en het laagdoorlaat-gefilterd signaal dat is ontvangen door de tweede opstelling van de bufferorganen met drie toestanden een uiteindelijk laagdoorlaag-35 gefilterd terugkoppelsignaal is in de opeenvolging van laagdoorlaat-gefilterde terugkoppelsignalen.

13. Digitale signaalfilterreeksinrichting volgens conclusie 5, 1004164 waarbij het frequentiebandselectieorgaan omvat een eerste aantal opstellingen van bufferorganen met drie toestanden met een aantal uitgangslijnen, waarbij het eerste aantal opstellingen van bufferorganen met drie 5 toestanden omvat: een eerste opstelling van bufferorganen met drie toestanden, een tweede opstelling van bufferorganen met drie toestanden, en 10 een tweede aantal van opstellingen van bufferorganen met drie toestanden, waarbij het aantal uitgangslijnen wordt verbonden om een inrichtinguitgang te vormen om het inrichtingsuitgangs-signaal te dragen, 15 waarbij de eerste opstelling van bufferorganen met drie toestanden een eerste ingang omvat voor het ontvangen van het hoogdoorlaat-gefilterd signaal, waarbij de tweede opstelling van bufferorganen met drie toestanden een tweede ingang omvat voor het ontvangen 20 van het laagdoorlaat-gefilterd signaal, waarbij het tweede aantal opstellingen van bufferorga-nen met drie toestanden elk omvat een derde ingang voor het ontvangen van een corresponderend signaal van het aantal band-gefilterde signalen, en 25 waarbij het eerste aantal opstellingen van bufferorga- nen met drie toestanden omvat een aantal respectieve uit-gangs-vrijmaakingangen om onafhankelijk de respectieve selectie te besturen van het hoogdoorlaat-gefilterd signaal, het laagdoorlaat-gefilterd signaal en een aantal 30 band-gefilterde signalen voor overdracht op de uitgang van de inrichting.

14. Digitale signaalfilterreeksinrichting volgens conclusie 13, waarbij het laagdoorlaat-gefilterde uitgangssignaal een signaal is van een opeenvolging van laagdoor-35 laat-gefilterde terugkoppelsignalen en het laagdoorlaat-gef ilterde signaal dat opgevangen is door de tweede opstelling van bufferorganen met drie toestanden een uiteindelijk 1 0 0 4 1 6 4 laagdoorlaat-gefilterd terugkoppelsignaal is in de opeenvolging van laagdoorlaat-gefilterde terugkoppelsignalen.

15. Digitale signaalfilterreeksinrichting volgens conclusie 2, waarbij elk van de filterorganen eerste en 5 tweede signaalselectieorganen bevat, poolsignaalverwer-kingsorganen, parallel-serie-omzettingsorganen, schuifre-gisterorganen, eerste en tweede geheugenorganen, en nulsig-naalverwerkingsorganen, waarbij het eerste signaalselectieorgaan omvat een eerste 10 ingang voor het ontvangen van het filteringangssignaal, een tweede ingang voor het ontvangen van een eerste geheugenda-tauitgang uit het eerste geheugenorgaan, en een uitgang voor selectieve overdracht van de eerste geheugendatauit-gang als een eerste geselecteerd signaal, en 15 het poolsignaalverwerkingsorgaan een eerste ingang bevat voor het ontvangen van het eerste geselecteerde signaal en een tweede ingang voor het ontvangen van een tweede geselecteerde uitgang uit het tweede signaalselectieorgaan, 20 waarbijhet poolsignaalverwerkingsorgaan een poolsignaal opwekt voor insluiting in de sommeringen van de produktter-men volgens het verdeelde aritmetische algoritme; het tweede signaalselectieorgaan een eerste ingang heeft voor het ontvangen van het poolsignaal, een tweede 25 ingang voor het ontvangen van de eerste geheugendatauit-gang, en uitgang voor overdracht van de geselecteerde eerste geheugendatauitgang als een tweede geselecteerd signaal, het parallel- serie omzettingsorgaan een ingang heeft 30 voor het ontvangen van een poolsignaal, waarbij het parallel -serie omzettingsorgaan het poolsignaal omzet vanuit een parallel formaat in een serieel formaat omvattende een aantal databits, het schuifregisterorgaan een ingang heeft voor het 35 ontvangen van het poolsignaal in serieel formaat en organen omvat voor het construeren van eerste en tweede geheugen-adressen met gebruikmaking van databits van het poolsignaal met serieel formaat; 1004164 het eerste geheugenorgaan eerste adresseringsorganen bevat voor het terughalen van eerste digitaal filterkarak-teristiekcoëfficiëntdata die zijn opgeslagen in het schuif -registerorgaan en voor het opslaan van de teruggehaalde 5 eerste digitale filterkarakteristiekcoëfficiëntdata als eerste geheugendata, het tweede geheugenorgaan tweede adresseringsorganen bevat voor het terughalen van tweede digitale filterkarak-teristiekcoëfficiëntdata die zijn opgeslagen in het schuif -10 registerorgaan en voor het opslaan van de teruggehaalde tweede digitale filterkarakteristiekcoëfficiëntdata als tweede geheugendata, en het nulsignaalverwerkingsorgaan een ingang omvat voor het ontvangen van de tweede geheugendata, organen voor het 15 verwerken van de tweede geheugendata als sommeringen van produkttermen volgens het verdeeld aritmetische algoritme, en organen vor het overdragen van de verwerkte tweede geheugendata als het hoogdoorlaat-gefilterd signaal en het laagdoorlaat-gefilterd signaal.

16. Digitale signaalfilterreeksinrichting volgens conclusie 15, waarbij het nulsignaalverwerkingsorganen organen bevat voor het overdragen van de verwerkte tweede geheugendata als het hoogdoorlaat-gefilterd signaal, het laagdoorlaat-gefilterd signal en een band-gefilterd sig-2 5 naai.

17. Digitale filterreeksinrichting volgens conclusie 16, waarbij het eerste signaalselectieorgaan eerste en tweede opstellingen omvat van bufferorganen met drie toestanden met respectieve eerste en tweede uitgangslijnen, 30 waarbij de eerste en tweede uitgangslijnen worden verbonden om een eerste selectie te vormen, en waarbij de eerste en tweede opstellingen van de bufferorganen met drie toestanden omvattende respectieve eerste en tweede uitgangs-vrij-maakingangen om onafhankelijk het verschaffen van het 35 eerste geselecteerde signaal naar de eerste selectieuitgang te besturen.

18. Digitale filterreeksinrichting volgens conclusie 16, waarbij het tweede signaalselectieorgaan eerste en 1 0 0 4 1 6 4 tweede opstellingen omvat van bufferorganen met drie toestanden met respectieve eerste en tweede uitgangslijnen, waarbij de eerste en tweede uitgangslijnen worden verbonden om een tweede selectieuitgang te vormen, en waarbij de 5 eerste en tweede opstellingen van de bufferorganen met drie toestanden omvattende respectieve eerste en tweede uit-gangs-vrijmaakingangen om onafhankelijk het verschaffen van het tweede geselecteerde signaal aan de tweede selectieuitgang te besturen.

19. Digitale filterreeksinrichting volgens conclusie 16, waarbij het poolsignaalverwerkingsorgaan omvat een opstelling van registers, een opstelling van optellers, een verzameling van trapregisteropstellingen en een opstelling van ΕΝ-OF logische poorten, waarbij 15 de verzameling van trapregisteropstellingen organen omvat voor het opvangen van het tweede geselecteerde signaal en voor het vergrendelen van het tweede geselecteerde signaal voor overdracht naar de opstelling van ΕΝ-OF logische poorten, er. 20 de opstelling van ΕΝ-OF logische poorten organen omvat voor het ontvangen van het vergrendelde tweede geselecteerde signaal, organen voor het conditioneren van het vergrendelde tweede geselecteerde signaal, en organen voor het overdragen van het geconditioneerde tweede geselecteerde 25 signaal naar de opstelling van optellers, en de opstelling van optellers organen omvat voor het ontvangen van het geconditioneerde tweede geselecteerde signaal, organen voor het ontvangen van het eerste geselecteerde signaal, en organen voor het optellen van het gecon-30 ditioneerde tweede geselecteerde signaal en het eerste geselecteerde signaal om een geselecteerde signaalsom op te wekken voor overdracht naar de opstelling van registers, en de opstelling van registers organen omvat voor het ontvangen van de geselecteerde signaalsom en voor het 35 vergrendelen van de geselecteerde signaalsom als het pool-signaal volgens een kloksignaal. 1 0 0 4 1 6 4

20. Digitale filterreeksinrichting volgens conclusie 16, waarbij het eerste geheugenorgaan een permanent geheugen is.

21. Digitale filterreeksinrichting volgens conclusie 5 16, waarbij het tweede geheugenorgaan een permanent geheu gen is .

22. Digitale filterreeksinrichting volgens conclusie 16, waarbij het eerste geheugenorgaan een geheugeninrich-ting is met programmeerbare logicabouwstenen.

23. Digitale filterreeksinrichting volgens conclusie 16, waarbij het tweede geheugenorgaan een geheugeninrich-ting is met programmeerbare logicabouwstenen.

24. Digitale filterreeksinrichting volgens conclusie 15, waarbij het nulsignaalverwerkingsorgaan omvat een 15 opstelling van registers, een opstelling van optellers, een verzameling van trapregisteropstellingen, en een opstelling van ΕΝ-OF logicapoorten, waarbij de opstelling van ΕΝ-OF logicapoorten omvat organen voor het ontvangen van een registeruitgang uit de 20 verzameling van trapregisteropstellingen, organen voor het conditioneren van de registeruitgang om een geconditioneerd poolsignaal voort te brengen, en organen voor het verschaffen van het geconditioneerde poolsignaal aan de opstelling van optellers, 25 waarbij de opstelling van optellers organen omvat voor het ontvangen van het geconditioneerde poolsignaal en de tweede geheugendata, organen voor het optellen van het geconditioneerde poolsignaal en de tweede geheugendata om een sommering voort te brengen, en organen voor het ver-30 schaffen van de sommering aan de opstelling van registers, waarbij de opstelling van registers organen omvat voor het ontvangen en vergrendelen van de sommering en organen voor het verschaffen van een sommering aan de verzameling van trapregisteropstellingen volgens een kloksignaal en 35 waarbij de verzameling van trapregisteropstellingen organen omvat voor het ontvangen van de vergrendelde sommering en organen voor het verschaffen van de vergrendelde sommering 100416« aan het frequentiereeksselectieorgaan als het hoogdoorlaat-gefilterd signaal en het laagdoorlaat-gefilterde signaal.

25. Digitale filterreeksinrichting volgens conclusie 24 waarbij het nulsignaalverwerkingsorgaan voorts organen 5 omvat voor het verschaffen van de vergrendelde sommering aan het frequentiereeksselectieorgaan als een band-gefil-terd signaal.

26. Werkwijze voor het laten werken van een digitale filterreeksinrichting voor het filteren van een uitwendig 10 ingangssignaal en om een gefilterd digitaal uitgangssignaal op te wekken, omvattende de stappen van: a. het kiezen tussen het uitwendige ingangssignaal en een laagdoorlaat-terugkoppelsignaal om een filteringang te selecteren; 15 b. het filteren van de filteringang als een eerste sommering van produkttermen volgens een verdeeld aritmetisch algoritme, om een hoogdoorlaat-gefilterd signaal voort te brengen; c. het filteren van de filteringang als een tweede 20 sommering van produkttermen volgens het verdeeld aritmetische algoritme en bij een gedecimeerde monstersnelheid, om een laagdoorlaat-gef ilterd signaal voort te brengen,· d. het uitvoeren van een volgende selectie van de filteringang als in stap a, met gebruikmaking van het 25 laagdoorlaat-gefilterd signaal als het laagdoorlaat-terugkoppelsignaal ; en e. het overdragen van het hoogdoorlaat-gefilterd signaal als het gefilterde digitale uitgangssignaal.

27. Werkwijze volgens conclusie 26, 30 waarbij de stappen b en c worden uitgevoerd door een filterreeks die een aantal filters omvat die zijn georganiseerd als een enkele reeks van filters, waarbij het aantal filters een aantal gefilterde uitgangen opwekt met een aantal frequentiebanden, en 35 waarbij elk van het aantal frequentiebanden een ander van het aantal frequentiebanden hoogstens enigszins overlapt .

28. Werkwijze volgens conclusie 26, 1 0 0 4 1 6 4 waarbij de stappen b en c worden utigevoerd door een filterreeks die een aantal filters omvat die zijn georganiseerd als een aantal filterreeksen, waarbij het aantal filters een aantal gefilterde uitgangen opwekt met een 5 aantal frequentiebanden, en waarbij elk van het aantal frequentiebanden een andere van het aantal frequentiebanden hoogstens enigszins overlapt .

29. Werkwijze volgens conclusie 27, 10 waarbij het aantal filters ten minste een hoogdoor- laatfilter omvat voor het opwekken van het hoogdoorlaat-gefilterde signaal en een laagdoorlaat-filter voor het opwekken van het laagdoorlaat-gefilterd signaal.

30. Werkwijze volgens 27, 15 waarbij het aantal filters omvat ten minste een hoog doorlaat -filter voor het opwekken van het hoogdoorlaat-gefilterd signaal, een laagdoorlaat-filter voor het opwekken van het laagdoorlaat-gefilterd signaal en een aantal bandfilters voor het opwekken van een respectief aantal van 20 band-gefilterde signalen, en waarbij voorts gekozen wordt tussen het hoogdoorlaat-gefilterd signaal en het band-gefilterde signaal om het gefilterde digitale uitgangssignaal te selecteren.

31. Werkwijze volgens conclusie 29, waarbij de stappen 25 b en c tegelijkertijdig worden uitgevoerd.

32. Werkwijze volgens conclusie 30, waarbij de filteringang wordt gefilterd als een derde sommering van produkttermen volgens een verdeeld arimetisch algoritme om een band-gefilterd signaal voort te brengen, 3 0 en waarbij de stappen b en c en het filteren van de filteringang als derde sommering van produkten termen alle tegelijktijdig worden uitgevoerd.

33. Werkwijze voor het laten werken van een digitale 35 filterreeks voor het filteren van een uitwendig ingangssignaal om een gefilterd digitaal uitgangssignaal voort te brengen, omvattende de volgende stappen: a. het opslaan van een beginprodukterm; 1004164 b. het verschaffen van het uitwendige ingangssignaal aan een pooleenheid; c. het optellen van het uitwendig ingangssignaal met de beginproduktterm om een poolsignala te verkrijgen,· 5 d. het omzetten van het poolsignaal in een opeenvol ging van seriële bits om te voorzien in een geserialiseerd poolsignaal ,- e. het adresseren van een eerste geheugenplaats volgens nulde ordeterm bits van het geserialiseerde poolsig- 10 naai; f. het adresseren van een tweede geheugenplaats volgens de nulde ordeterm bits van het geserialiseerde poolsignaal ; g. het verschaffen van nulde ordeterm data die corres- 15 ponderen met de eerste geheugenplaats aan de pooleenheid,- h. het verschaffen van nulde ordeterm data die corresponderen met de tweede geheugenplaats aan een nuleenheid; i. het adresseren van een eerste geheugenplaats volgens eerste ordeterm bits van het geserialiseerde poolsig- 20 naai ; j . het adresseren van een tweede geheugenplaats volgens de eerste ordeterm bits van het geserialiseerde poolsignaal ; k. het verschaffen van de eerste ordeterm data die 25 corresponderen met de eerste geheugenplaats aan de pooleenheid ; l. het delen van de nulde ordeterm data die zijn verschaft aan de pooleenheid, een bepaald aantal malen om een delingsresultaat te verkrijgen en het delingsresultaat 30 op te tellen bij de eerste ordetermdata die zijn verschaft aan de pooleenheid, om een nieuw poolsignaal te verkrijgen,· m. het verschaffen van de eerste ordeterm data, die corresponderen met de tweede geheugenplaats aan de nuleenheid ; 35 n. het delen van de nulde ordetermdata die zijn ver schaft aan de nuleenheid, een aantal malen om een delingsresultaat te verkrijgen en het optellen van het delingsre- 1 00 A 1 6 4 sultaat met de eerste ordetermdata die zijn verschaft aan de nuleenheid om gefilterde signaaldata te verkrijgen; o. het optellen van het nieuwe poolsignaal met de gefilterde signaaldata; en 5 p. het herhalen van de stapen a tot n tot N-l ordeter- men zijn voortgebracht en opgeteld, waarbij N een voorafbepaald getal is. 1004164