RU41938U1 - Цифровой трансверсальный фильтр - Google Patents
Цифровой трансверсальный фильтрInfo
- Publication number
- RU41938U1 RU41938U1 RU2004116585/22U RU2004116585U RU41938U1 RU 41938 U1 RU41938 U1 RU 41938U1 RU 2004116585/22 U RU2004116585/22 U RU 2004116585/22U RU 2004116585 U RU2004116585 U RU 2004116585U RU 41938 U1 RU41938 U1 RU 41938U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- inputs
- adder
- outputs
- output
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
Цифровой трансверсальный фильтр, включающий линию задержки, на которую подается входной сигнал преобразователей кодов, накопительные сумматоры, умножители, формирователь весовых коэффициентов, сумматор-формирователь выходного сигнала, связанные между собой так, что выходы линии задержки соединены с входами преобразователей кодов, выход каждого преобразователя кодов соединен с соответствующим входом накопительного сумматора, выход каждого накопительного сумматора соединен с первым входом соответствующего умножителя, а вторые входы умножителей соединены с соответствующими выходами формирователя весовых коэффициентов, выходы умножителей соединены с входами сумматора-формирователя выходного сигнала, отличающийся тем, что формирователь весовых коэффициентов имеет количество входов, соответствующее количеству каналов фильтрации, а также вход для входного сигнала, при этом первый вход формирователя весовых коэффициентов соединен с входом трансверсального фильтра, а остальные входы формирователя весовых коэффициентов соединены с соответствующими выходами накопительных сумматоров каждого из каналов.
Description
Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в устройствах фильтрации и генерирования сигналов, в том числе в устройствах фильтрации с ограниченной длительностью переходного процесса.
При решении многих прикладных задач возникает проблема фильтрации сигналов с ограниченной длительностью переходного процесса. Наилучшим решением этой задачи являются трансверсальные фильтры (ТФ). Наиболее просто ТФ реализуются цифровым способом. Фильтрация цифрового ТФ традиционно обеспечивается вычислением дискретной свертки:
где Uвх(n-i) - входное возмущение на входе ТФ,
Uвых(n) - выходное возмущение на выходе ТФ,
h(i) - импульсная характеристика фильтра,
n - отсчеты времени,
N - количество отсчетов импульсной характеристики.
Таким образом, традиционная фильтрация сигналов с ограниченной длительностью переходного процесса достигается в результате N операций умножения на дробные весовые коэффициенты h(i) и N операций сложения, что вызывает необходимость проведения большого количества вычислений и, следовательно, дополнительные аппаратурные затраты, а также дополнительную проблему адаптации сигнала к изменяющемуся входному возмущению.
Известен трансверсальный фильтр по патенту РФ №2119242, МКИ 6 Н 03 Н 15/00, пр. 13.12.95 г., который позволяет решить первую проблему, т.е. сократить количество вычислений, при этом он является наиболее близким к заявляемой полезной модели по совокупности существенных признаков и
принят за прототип. Такой фильтр содержит линию задержки, не менее двух преобразователей кодов, не менее двух накопительных сумматоров, формирователь весовых коэффициентов, не менее двух одинаковых умножителей и сумматор-формирователь выходного сигнала. Элементы известного фильтра связаны между собой следующим образом: выходы линии задержки соединены с входами преобразователей кодов, входами умножителей, входом сумматора-формирователя выходного сигнала и входом формирователя весовых коэффициентов, а выход каждого преобразователя кодов подключен к входу соответствующего накопительного сумматора, выходы преобразователей кодов подключены к первым входам соответствующих умножителей, вторые входы которых соединены с выходом формирователя весовых коэффициентов, а выходы - с соответствующим входом сумматора-формирователя выходного сигнала. Такое решение позволяет уменьшить количество операций умножения на дробные коэффициенты до N/3 раз, что соответственно сокращает аппаратурные затраты на их проведение за счет представления сложной формы импульсной характеристики суммой простых импульсных характеристик, реализуемых в виде нескольких отдельных каналов параллельных фильтров.
Недостатком прототипа является отсутствие адаптации к изменяющемуся внешнему возмущению, что в несколько раз может увеличивать суммарную флюктуационную и динамическую ошибки фильтрации.
Техническая задача, на решение которой направлена данная полезная модель, заключается в повышении точности траекторией фильтрации за счет адаптации фильтра к изменяющемуся входному возмущению.
Техническое решение, на которое направлена заявляемая полезная модель, заключается в использовании трансверсального фильтра, содержащего линию задержки, на которую подается входной сигнал, преобразователи кодов, накопительные сумматоры, умножители, формирователь весовых коэффициентов, сумматор-формирователь выходного сигнала, связанные
между собой так, что выходы линии задержки соединены с входами преобразователей кодов, выход каждого преобразователя кодов соединен с соответствующим входом накопительного сумматора, выход каждого накопительного сумматора соединен с первым входом соответствующего умножителя, а вторые входы умножителей соединены с соответствующими выходами формирователя весовых коэффициентов, выходы умножителей соединены с входами сумматора-формирователя выходного сигнала.
От прототипа заявляемый трансверсальный фильтр отличается тем, что формирователь весовых коэффициентов имеет количество входов соответствующее количеству каналов фильтрации, а также вход для входного сигнала трансверсального фильтра, при этом первый вход формирователя весовых коэффициентов соединен с входом трансверсального фильтра, а остальные входы формирователя весовых коэффициентов соединены с соответствующими выходами накопительных сумматоров каждого из каналов.
В результате повышается адаптация фильтра к количеству учитываемых каналов (v), заключающаяся в том, что количество членов полиномиального ряда k(n), соответствующее количеству каналов (v), выбирают по критерию минимума оценки дисперсии фильтрации Dj(n)
j
где
Uвыхν(n-i) - сигнал на выходе канала.
Сущность данного технического решения поясняется следующими схемами.
На фиг.1 представлена структурная схема прототипа трансверсального фильтра.
На фиг.2 представлена структурная схема заявляемого трансверсального фильтра.
Трансверсальный фильтр (фиг.1 и фиг.2) содержит линию задержки 1, преобразователи кодов 2 и 3, накопительные сумматоры 4 и 5, формирователь весовых коэффициентов 6, умножители 7 и 8, а также сумматор-формирователь выходного сигнала 9.
ТФ (фиг.2) работает следующим образом. На линию задержки 1 подается входной сигнал Uвх(n). Сигнал с линии задержки 1 поступает, например, по двум каналам (v=2) на преобразователи кодов 2 и 3, которые осуществляют формирование приращения сигнала первого канала и второго канала. Эти приращения поступают на накопительные сумматоры 4 и 5, с выхода которых сигналы поступают на первый вход умножителя 7 и второй вход умножителя 8 соответственно, с выходов умножителей 7 и 8 сигналы поступают на вход сумматора-формирователя 9. Причем, второй вход умножителя 7 подключен к входу формирователя весовых коэффициентов 6. В отличие от прототипа формирователь весовых коэффициентов 6 имеет количество входов соответствующее количеству каналов фильтрации (v), a также вход для входного сигнала. Наличие этих сигналов позволяет сформировать оценку дисперсии ошибки. В результате сравнения дисперсии на сумматор-формирователь 9 поступает тот канал, который обеспечивает наименьшую дисперсию.
Например, если входное возмущение имеет только постоянную составляющую, то дисперсия D2(n)>D1(n), так как динамические ошибки равны нулю, а дисперсия флюктуационной ошибки D1(n) на выходе фильтра, учитывающего только постоянную составляющую, меньше дисперсии D2(n) на выходе фильтра, учитывающего и ту, и другую составляющие, при этом
Если входное возмущение будет содержать и постоянную, и линейную составляющие, то тогда D1(n)>D2(n), и
Соотношение (7) означает, что с выхода формирователя весовых коэффициентов 6 и на первый, и на второй канал будут подаваться ненулевые весовые коэффициенты. Такой трансверсальный фильтр является экономичным и оптимальным по критерию минимума дисперсии ошибки фильтрации.
Таким образом, существенным отличием предлагаемой полезной модели является то, что в формирователе весовых коэффициентов 6 (фиг.2) оценивается дисперсия ошибки фильтрации в каждом канале и на основе этой оценки адаптивно формируются весовые коэффициенты для каждого канала.
Claims (1)
- Цифровой трансверсальный фильтр, включающий линию задержки, на которую подается входной сигнал преобразователей кодов, накопительные сумматоры, умножители, формирователь весовых коэффициентов, сумматор-формирователь выходного сигнала, связанные между собой так, что выходы линии задержки соединены с входами преобразователей кодов, выход каждого преобразователя кодов соединен с соответствующим входом накопительного сумматора, выход каждого накопительного сумматора соединен с первым входом соответствующего умножителя, а вторые входы умножителей соединены с соответствующими выходами формирователя весовых коэффициентов, выходы умножителей соединены с входами сумматора-формирователя выходного сигнала, отличающийся тем, что формирователь весовых коэффициентов имеет количество входов, соответствующее количеству каналов фильтрации, а также вход для входного сигнала, при этом первый вход формирователя весовых коэффициентов соединен с входом трансверсального фильтра, а остальные входы формирователя весовых коэффициентов соединены с соответствующими выходами накопительных сумматоров каждого из каналов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004116585/22U RU41938U1 (ru) | 2004-06-04 | 2004-06-04 | Цифровой трансверсальный фильтр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004116585/22U RU41938U1 (ru) | 2004-06-04 | 2004-06-04 | Цифровой трансверсальный фильтр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU41938U1 true RU41938U1 (ru) | 2004-11-10 |
Family
ID=48238415
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004116585/22U RU41938U1 (ru) | 2004-06-04 | 2004-06-04 | Цифровой трансверсальный фильтр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU41938U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2612297C1 (ru) * | 2016-03-25 | 2017-03-06 | Открытое акционерное общество "ОКБ-Планета" ОАО "ОКБ-Планета" | Трансверсальный аналоговый фильтр диапазона свч |
-
2004
- 2004-06-04 RU RU2004116585/22U patent/RU41938U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2612297C1 (ru) * | 2016-03-25 | 2017-03-06 | Открытое акционерное общество "ОКБ-Планета" ОАО "ОКБ-Планета" | Трансверсальный аналоговый фильтр диапазона свч |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7750832B2 (en) | Cascaded integrated comb filter with fractional integration | |
CN1705922A (zh) | 为控制开关式电源而优化的数字信号处理器体系结构 | |
Parhi et al. | Architectures for IIR digital filters using stochastic computing | |
JPH0740656B2 (ja) | 無限長インパルス応答フイルタ | |
EP1672785A1 (en) | Switching amplifier | |
CN108011615A (zh) | 一种信号处理的方法和装置 | |
RU41938U1 (ru) | Цифровой трансверсальный фильтр | |
US20060250287A1 (en) | Digital filter and method of determining its coefficients | |
Petrinovic | Causal cubic splines: Formulations, interpolation properties and implementations | |
WO2016096887A1 (en) | Pfc rectifier and method for operating a pfc rectifier | |
US6947508B2 (en) | Method and apparatus for estimating the frequency and/or phase of a digital signal | |
CN1069005C (zh) | 具有少量延迟元件的梳状滤波器及具有该滤波器的无线电收发机 | |
US20030209230A1 (en) | Apparatus for processing knock sensor signal | |
RU2002116786A (ru) | Способ подавления пассивных помех и устройство для его реализации | |
FI74848C (fi) | Kretsanordning foer taloeverfoering vid en abonnentlinje. | |
Damian et al. | A low area FIR filter for FPGA implementation | |
Poučki et al. | Elliptic IIR filter sharpening implemented on FPGA | |
RU124407U1 (ru) | КОМБИНИРОВАННАЯ СИСТЕМА КООРДИНАТНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫМ НЕЛИНЕЙНЫМ ОБЪЕКТОМ n-ГО ПОРЯДКА | |
RU2379735C2 (ru) | Робастная система управления | |
RU2119242C1 (ru) | Цифровой трансверсальный фильтр | |
CN116827308B (zh) | 资源优化型fir滤波器及其实现方法 | |
Meyer-Baese et al. | Infinite impulse response (IIR) digital filters | |
CN106160701A (zh) | 多通道数据采集系统、陷波器以及陷波器的设计方法 | |
RU23997U1 (ru) | Селектор движущихся целей | |
CN106788332A (zh) | 一种多相插值滤波器及滤波方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC12 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for utility models |
Effective date: 20120912 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130605 |