SE456129B - Digitalfilter - Google Patents

Digitalfilter

Info

Publication number
SE456129B
SE456129B SE8104487A SE8104487A SE456129B SE 456129 B SE456129 B SE 456129B SE 8104487 A SE8104487 A SE 8104487A SE 8104487 A SE8104487 A SE 8104487A SE 456129 B SE456129 B SE 456129B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
signal
bit
input
filter
register
Prior art date
Application number
SE8104487A
Other languages
English (en)
Other versions
SE8104487L (sv
Inventor
J C Candy
B A Wooley
Original Assignee
Western Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Western Electric Co filed Critical Western Electric Co
Publication of SE8104487L publication Critical patent/SE8104487L/sv
Publication of SE456129B publication Critical patent/SE456129B/sv

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/04Recursive filters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/04Recursive filters
    • H03H17/0461Quantisation; Rounding; Truncation; Overflow oscillations or limit cycles eliminating measures

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Description

456 129 f 5 15 20 25 30 35 4 O ; 2 "optimera" en filterstruktur medan dess spektralkurva hålles inom förskrivna gränser. Med "optimum" menas i allmänhet en struktur med ett till ett minimum nedbringat antal av vissa typer av operationer, exempelvis multiplikation eller addition. Men ett optimerat filter för allmänbruk kan vara långt ifrån optimalt i det fall att man önskar förverkliga det såsom en integrerad krets på en enda bricka,'speciellt vid för speciella ändamål avsedda applikationer där filterkoefficienterna är bestämda.
Förutom de svåra kompromisser som måste åstadkommas mellan antalet kretselement, aritmetisk komplexitet och flexibilitet, föreligger andra problem vid fi1terkonstruktionsprocessen.
Tekniken för integrerade kretsar har fortskridit till den grad att den area som erfordras för sådana komponenter som grindar, register och enkla aritmetiska funktionsenheter kan vara mycket liten. Om man ej är mycket omsorgsfull kan en stor del av bric- kans area upptagas helt enkelt av mellanförbindningar. Alstring och distribution av klocksignaler är speciellt besvärliga i detta hänseende. Skenbart enkla kretsar kan kräva fördelning av ett stort antal klocksignaler till många olika punkter. Den area som erfordras för att alstra dessa klocksignaler, hålla dem synkroni- serade med data och distribuera dem kan avsevärt överstiga den area som åtgår för signalvägen. Härtill kommer att sådana kret- sar kan vara speciellt svåra när det gäller feldiagnostik och provning.
De ovannämnda problemen löses enligt uppfinningen vid en anordning av den inledningsvis nämnda typen förffiltrening av en ingångssignal varvid anordningen erhållit de i kravets 1 kännetecknande del angivna särdragen.
Ett lågpassfilter i enlighet med uppfinningen innehåller ett Dar andra ordningens filtersektioner i kaskadkoppling, varvid Varje fíltersektion arbetar i en ordtakt som är något högre än den önskade utgângstakter följda av e. ackumulerings- och dumß- níngskrets som sänker samplingstakten till den önskade utgång5_ frekvensen. Filtret enligt uppfinningen är visserligen ej be_ 'gränsat till någon speciell tillämpning, men det är speciellt användbart för att förhindra flertydighet ("alias-effekter") i en deßímeringskrets i vilken en ingángssignal med hög samplingstakt omvandlas till en utgåfißssíânal med lägre samplingstakt. Överfö- 10 15 20 25 30 35 UO 'nollställes mellan ingàngsorden. 456 129 3 ringsfunktionen för filtret är given av: 1 1 _ (s/u)z-1 + 2"? f 1 - (3/u>z'1 * 2-2 H(Z) = s 1-<19/1s>z-1+<31/su>z-2\1-z-1+ under det att överföringsfunktionen för ackumulatorn är -4 1 - z HA(z) = 1 - z'1 Varje filtersektíon innehåller två seriekopplade flerbit-fördröj- ningselement av vilka vart och ett består av en seriesträng av en-bit-fördröjningsregister vilka är tillräckliga för att vid varje tidpunkt lagra det antal bitar som ingår i ett fullständigt ord. Varje sektion innehåller dessutom logik vilken innefattar aritmetiska (adderings-)kretsar och inverterare men inga multi- pliceringsorgan. Logiken kombinerar utsignaler från fördröj- ningselementet för att bilda mellansignaler som kombineras med ingångssignalerna för att bilda de önskade utgångssignalerna.
För att eliminera klocksignalkomplexiteten och förenkla filtret har anordningen gjorts så att de med adderingskretsarna förknip- pade överföringssifferregistren varken förhandsinställes eller Istället ökas avsiktligt läng- den av varje ingàngsord som presenteras i två-komplement-struk- tur, och förteckenbiten upprepas ett på förhand valt antal gånger när varje ord behandlas i varje filtersektion. Alla eventuella fel som uppträder till följd av bristande överföringssiffer-nog- grannhet är mindre signifikanta än det kvantiseringsbrus som är förknippat med ingângsordet och kommer därför ej att väsentligt påverka vad som kommer ut från filtret.
Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i an- slutning till på bifogade ritning med fig. 1 - 7 visade utfö- ríngsexempel. rekursivt dígitalfilter av andra ordningen.
Fig. 1 är ett blockschema över ett förut känt Fig. 2 är ett gene- raliserat blockschema över en kaskadkoppling av tvâ andra ord- ningens rekursiva digitalfiltersektioner som är uppbyggda i Fig. 3 åskådliggör frekvenskurvan för ett lâgpassfilter som är utfört i enlighet med uppfinningen. enlighet med uppfinningen.
Fig. U är ett blockschema över en ackumulerings- och dumpnings- Fig. 5 är ett schema som visar ett arrangemang för filtret enligt fig. 2 krets som används i samband med filtret enligt fig. 2. vilket är mera lämpat för tillverkning med tekniken för integre- 456 129 10 15 20 25 30 35 H0 H rade kretsar. Pig. 6 är ett tidsdiagram som visar de klocksigna- ler vilka används i ett filter som är arrangerat i enlighet med uppfinningen, och fig. 7 slutligen är ett logíkschema för OCH/ELLER-grinden 521 i fig. 5.
Ett vanligt tidigare känt andra ordningens rekursivt digi- talfilter áskådliggöres i blockschemaform i fig. 1. Filtret innehåller ett första och ett andra fördröjningselement 101 resp. 102, av vilka vart och ett är anordnat att åstadkomma en total fördröjning lika med längden av varje ingångsord. "andra ordningens" filter hänsyftar på att man använder tvâ ords total fördröjning för de i filtret ingående elementen 101 och 102.
Utgången från fördröjningselementet 101 är en första mellan- signal Dn_1 (ibland kallad “tillståndsvariabe1“) vilken till- föres till en återkopplingsmultiplicerare 103 och en framâtmat- Benämningen ningsmultiplicerare 105. Analogt är utgången från fördröjnings- elementet 102 en andra mellansignal Dn_2 vilken tillföres till en återkopplíngsmultiplicerare 104 och en framåtmatningsmultipli- oerare 106. Sambandet mellan vad som går in till fördröjnings- elementet 101 (en annan tíllstàndsvariabel kallad Dn) och vad som går ut från detsamma, Dn_1, uttrycks i z-transformuttryck sasom: Dh-1 = Z-1(Dn) (1) där operationen z' anger en fördröjning med ett ordintervall.
Analogt är in/ut-relationen för fördröjningselementet 102 given av: -1 Ekvationerna (1) och (2) kombineras så att man får: DM = fzuvna, <3) där z'2 anger en fördröjning med två ordintervall. Var och en av multiplicerarna 103-106 är anordnad att multiplicera sin ingàngsstorhet med ett på förhand valt koefficientvärde som bestämmer önskade poler och nollställen för filtret. Koeffícien- terna för multiplicerarna 103 och 10U betecknas konventionellt med ß1 resp. -ßz, och utgångsstorheterna från dessa multipli- cerare kombineras i en adderare 107 för att bilda en återkopp- língssignal på ledningen 121. Koefficienterna för multiplicerar- na 105 och 106 betecknas med -001 resp. Ota, och utgângsstor- heterna från dessa multiplicerare kombineras i en adderare 108 för att bilda en framåtmatningssignal på ledningen 131. Utgångs- 10 15 20- 25 30 35 H0 456 129 5 , storheten från adderare 107 kombineras 1 adderaren 113 med fil- terinsånsssienalen Xn på ledningen 111 för att bilda 1,111- Ståndsvafïfibeln Dn, som tillföres både till fördröjningselemen- tet 101 och till ena ingången hos adderaren 110. Utgângsstor- heten från adderaren 108 kombineras i adderaren 110 med Dn för att ge den totala filterutgångsstorheten In på ledningen 112, För en serie ingångsord som är betecknade med Xn_1, xn, Xn+1, ... styrs filtrets arbetssätt av en serie ekvationer enligt följande: Yn-1 = Xn-fiqšr*1)Dn-2+(°<-2'ß2)Dn-3 (u) Yn = Xn+(f51-°¿1>Dd-1+(°f rßawn-z (5) _ Yn+1 = Xn+1*(51'°°1)Dn*(°¿2'Û2)Dn-1 (6) De rekursioner som är angivna i ekvationerna (U) t.o.m. (6) kan kombineras och förenklas så att den filtrets totala svar uttryc- kes i z-transform-domänen enligt följande: Yn 1 - oc1z'1 + 0¿2z"2 H(Z) : ___: Xn 1-ß1z'1+ß2z'2 Som framgår av ekvationen (H) bestämmer värdena på ß1 och ßz filt- PGÜS POIGP, under det att OL1 och ocg bestämmer nollställena.
Multiplícerarna och vissa av adderingskretsarna i det i fig. 1 visade filtret kan i och för beskrivningen grupperas ihop till (7) logikkretsarna 120 och 130, av vilka var och en tar emot utgångs- signaler från fördröjningselementen 101 och 102 och vilka bildar âterkopplings- och framåtmatningssignalerna på ledningarna 121 resp. 131. len Xn för-ant ge uiiiscàndsvariabein kallad Du den den sistnämnda av dem kombineras med Dn för ett ge filtpete tegel- -Utßåflßsßïßflal Yn. Vid faktiska tillämpningar arbetar de multiplicerare som finns i logikkretsarna 120 och 130 vanligen på Den förstnämnda av dessa kombineras med ingångssigna- tiddelningsbasis, så att en enda multiplicerare kan ersätta multiplicerarna 103 t.o.m. 106. Vid detta arrangemang tillföres k0effï0íenÜePUa -001, o¿2, B1 och -ß2 efter varandra till den gemensamma multiplíceraren, vilken avger de önskade produk- terna en i taget. Dylik tiddelning är visserligen i vissa avse- enden mera effektiv än användning av individuella multiplicerare, men den är behäftad med den nackdelen att den kräver komplicerad distribution av signaler och avgivning av koefficientvärden från minnet och dessutom ytterligare svårigheter som på ett fördelak- tigt sätt undvikes vid filtret enligt uppfinningen. '456 129 » 10 15 20 25 30 35 40 6 Som framgår av fig. 2 uppvisar varje sektion av ett i enlig- het med uppfinningen utfört tvâsektionsfilter topologisk likhet med filtret enligt fig. 1. I den första sektionen 200 är för- dröjningselementen 201 och 202, av vilka vart och ett utgöres av ett fler-bit-skiftregister, seriekopplade och avger ingångssigna- ler till logikkretsarna 220 och 230 vilka endast innehåller adderingskretsar och inverterare. Logikkretsen 220 bildar en återkopplingssignal på ledningen 221, och logikkretsen 230 bildar en framåtmatningssignal på ledningen 231. Aterkopplingssígnalen kombineras i adderaren 213 med filteringångssignalen pâ ledningen 211 för att bilda tillståndsvariabeln Dn, Och fpamåtmagn1n5§_ Signalen kombineras med Dn i aaaeraren 210 för att bilda ut- ååflßssißnalen (betecknad med X'n) från filtersektionen 200 på ledningen 212. I enlighet med uppfinningen tillföres variabeln Du till fördröjningselementet 201 via en kvarhâllningskrets 250 som är insatt i ledningen 23H vilken förbinder adderarens 213 utgång med fördröjningselementets 201 ingång. Kvarhållningskret- sen 250 är anordnad att förhandsinställa ett på förhand valt antal av bitarna i varje ord på ett värde som svarar mot detta ords förtecken. Denna bitsträng tjänstgör såsom en buffert eller åtskillnad mellan till varandra gränsande ord och möjliggör att överföringssífferkretsarna inom adderarna i logikkretsarna 220 och 230 kan arbeta utan att förhandsinställas vid början av varje ord. Dessutom är bitsträngen anordnad så att man får skydd mot onormalt spill och begränsningscykelsvängningar som kan uppstå I Filtersektionen 260 innehåller även en till ledningen 265 ansluten kvarhållningskrets 292 som för- under tillslagstransienter. handsinställer bitar i varje ord-utgång från adderaren 261 1 enlighet med ordets förteckenbit och tillför resultatet till fördröjningselementet 290.
För en-bit-adderingskretsarna i fig. 2 är endast tvâ ingång- ar och summautgángen särskilt visade. Dessa kretsar avses emel- lertid innehålla en överföringssiffer-utgång, en överföringssif- Det med varje adderare förknippade överföringssifferregistret klockas i ingângssignalens bit-takt fb, Adderarens överföringssiffer-ut- gång klockas in i och lagras därmed i överföringssifferregistret för denna adderare och tjänstgör som överföringssiffer-ingång för den efterföljande biten. fer-ingång och ett en-bits överföringssifferregister.
Mellan orden är överföríngssifferre- gistren ej vare sig förhandsinställda eller nollställda, och 10 15 20 25 30 35 Ä0 45-.6 129 7 därmed bortfaller behovet av att distribuera en ytterligare klocksignal till adderingskretsarna. Alla eventuellt uppstående fel är mindre signifikanta än det av naturliga orsaker uppträdan- de kvantiseringsfelet i filteringången, ty de signifikanta sig- nalbitarna är på ändamålsenligt sätt placerade inom varje ord, i enlighet med vad som kommer att beskrivas i det följande.
Subtraktion i filtret enligt fig. 2 utföres helt enkelt genom invertering av en adderare-ingång. Två-komplement-subtrak- tion medför normalt ej endast invertering bit för bit utan även addering av en ETTA till suhtrahendens minst signifikanta bit.
Genom att man försummar denna adderade ETTA bortfaller behqyet av ytterligare en klocksignal. subtraktionen är jämförbart med det som uppstår till följd av Det som resultat erhållna felet vid frånvaron av en överföringssiffer-nollställning eller 1-ställning mellan orden, eftersom båda endast berör den minst signifikanta biten. Felet är sålunda mindre signifikant än det kvantiserings- brus som av naturliga orsaker förefinns i signalen och kommer ej att väsentligt påverka filtrets utgångssignal. Även den tidgivning som erfordras i filtret enligt fig. 2 är Fördröjningselementen 201 och 202 innehåller på ett fördelaktigt sätt en seriekedja av 1-bit-skiftregister vilka ganska enkel. är arrangerade att lagra antalet bitar i varje ingångsord. De aritmetiska kretsarna i logikkretsarna 220 och 230 klockas samt- liga i ingàngssignalens bittakt fb, under det att kvaphå11_ ningskretsen 250 klockas i ord-takten fb/m, där E är ingångs- ordens bitlängd. Inga ytterligare klocksignalgivare erfordras i filtret enligt fig. 2, vilket möjliggör enkel tillverkning och effektiv funktion.
Det speciella arrangemang som används för logiken 220 och 230 och logiken i den andra filtersektionen 260 beror på de överföringskaraktäristikor som erfordras för en viss applika- tion. För telefonapplikationer krävs en flat (i 0,12 dB) svars- kurva mellan 300 och 3000 Hz. mellan 3,5 och 4,5 kHz och ger åtminstone 32 dB dämpning vid Filtret skär med fördel av tvärt frekvenser däröver. Ett exempel på en typisk frekvenskurva för ett lågpassfilter som är utfört i enlighet med uppfinningen visas i fig. 3. Ytterligare detaljer beträffande kraven på filter av denna typ kan erhållas i publicerade specifikationer, exempelvis "Pulse Code Modulation of Voice Frequencies", Qglïï Rec. G 711, Geneve, 1972; rättad i Geneve, 1976. "4s6 129 I 10 15 20 '25 30 35 H0 8 För att åstadkomma den i fig. 3 visade svarskurvan används vid uppfinningen en aokumulerings- och dumpningskrets, som visas i fig. 4 och som i detalj skall beskrivas i det följande, i kaskadkoppling med ett två-sektionsfilter av den i fig. 2 visade typen. Två-sektionsfiltret kräver en koefficientnoggrannhet av endast sex bitar och har en total z-tranform som är given av: 1 1 - (5/H)z'1 + Z-2 1 - (3/u)z-1 * 2'2 H(Z) : ..._ s 1-<19/1s)z-1+(31/eu>z- 1-(23/1e>z-1+(ss/au>z-êj under det att ackumulerings- och dumpningskretsen har en z-transform : ....Q är given av: 1 - z“u HA(Z) = 1 - z°1 Termerna inom den första parentesen i ekvation (8) förverk- ligas genom sektionen 200, under det att filtersektionen 260 har en svarskurva som beskrives av termerna inom den andra parente- sen. Inom sektionen 200 bildar logiken 220 filtrets poler i nämnaren, under det att logiken 230 alstrar nollställena i tälja- ren. 'Olika logikkretsar används i sektionen 260 för att bilda de Ehuru det ej är absolut nödvändigt, är det fördelaktigt att arrangera filtersek- tionerna 200 och 260 i den visade ordningsföljden istället för att kasta om deras inbördes lägen. i ekvation (8) angivna polerna och nollställena.
Detta beror på skillnader i det dynamiska omrâdet för signalerna i sektionerna ifråga, vilka i sin tur beror på skillnaderna i förstärkning.
Ingàngsord tillföres till fördröjningselementet 201 via kvarhâllningskretsen 250, med den minst signifikanta biten först, med orden i 2-komplement-struktur. Med detta arrangemang kommer en utsignal som tas från ett visst register inom ett fördröj- ningselement som föregår en referensutgångssignal som tas från ett register längre bort längs fördröjningselementet att ha ett värde som är en bråkdel (1/2)d av referensutgángssignalen, där Q är antalet bitar som skiljer utgângssignalerna åt. Denna egenskap kommer att åskådlíggöras med ett flertal exempel. Om exempelvis vid fördröjningselementet 201, som består av individu- ella 1-bit-register med beteckningarna 201a, 201b..., utgångssig- J» 10 15 20 25 30 35 40 456 129 9 nalen från det sista registret 201a antas vara en referensut- gàngssignal, så reduceras utgångssignalen från det omedelbart föregående registret 201b med en faktor 1/2, under det att ut- gångssignalen från det nästföregående registret 201c är (1/2)2 = 1/N av referensutgångssignalen, eftersom d = 2. multipliceríng sker på grund av att uttagning av ett antal (bit Denna faktor- för bit) från ett register som.föregår ett referensregister innebär att man skiftar utgången åt höger det antal bitar som skiljer registren ät. Varje bits skiftning åt höger innebär självfallet minskning av värdet med faktorn 1/2. Filtret i fig. 2 sägs ha 6-bit-koefficienter, eftersom logikkretsarna inom varje filtersektion tar emot ingángssignaler från register som föregår referensutgången med ej över sex bitar.
Om man håller de ovan beskrivna egenskaperna i minnet, ser man av fig. 2 att arrangemanget för logiken 220 och 230 är anord- nat att alstra de poler resp. nollställen som är angivna i den första termen i ekvationen (8). Exempelvis kommer utgângssigna- len från det sista registret 201a i fördröjningselementet 201 att kombineras med utgângssignalen frân det från slutet räknat tredje registret 2010, i adderaren 227. (5/U)Z'1(Dn), eftersom utsignalen från registret 2010 är 1/U av utgångssignalen från registret 201a, vilken sistnämnda är Den sålunda alstrade summan är Z"1(D ). Utgángssignalen från registret 201e är n (1/15)Z'1(Dn), och när denna tillföres till den inverterande ingången hos adderaren 222 och kombineras med utgângssignalen från adderaren 227 blir resultatet en utsignal som är given av (16/19)z'1(Dn), Logiken 220 är vidare anordnad att kombinera utsignalerna från registren 202b och 202g i en adderare 22U, vilken sistnämnda utgång först har inverterats. Registret 202g befinner sig sex bitar från referensutgångssignalen z'2(Dn) från registret 202a, så att värdet på ledningen 225 är (1/26)z“2(Dn) eller (1/5U)Z'2(Dn). Eftersom utsignalen från registret 202b är (1/2)z'2(Dn), representeras sålunda utgångssignalen från adderaren 22U av (31/6U)z'2(Dn)_ När utgångssignalen från adderaren 22Ä i adderaren 223 kombineras med den inverterade utgångssignalen från adderaren 222 blir resultatet på ledningen 221 en âterkopplingssígnal enligt Uttrycket (-19/15)Z'1 + (31/6Ä)Z"2(Dn). Denna återkopp- lingssignal inverteras och kombineras med filteringângssignalen __.« ___/q. 10 15 20 25 30 35 H0' "4s6 129 10 Xn för att ge tillståndsvariabeln Dn vilken via kvarhåll- ningskretsen 250 tillföres till fördröjningselementet 201.
Att den återkopplingsslinga som bildas av fördröjningsele- menten 201 och 202, adderaren 213 och logikkretsen 220 har den önskade total-överföringsfunktion som är angiven i ekvation (8) kan visas därigenom att man observerar att utgångssignalen Dn från adderaren 213 är: Xn - ((-19/16)z'1 + (31/6u)z'2)Dn (10) 25 ll = (11) Xn 1 - (wmmzfl + (31/6102-2 Den logik 230 som används för att bilda framåtmatningssigna- len på ledningen 231 är ganska enkel; den innehåller endast adderarna 232 och 233. summan (1+1/4>z'1(Dn), vilken bildas genom addition av un- gângssignalerna från registren 201a och 201c från fördröjnings- elementet 201.
Utgángssignalen från adderaren 233 är Detta värde subtraheras från utgångssignalen Z'2(Dn) från registret 202a i fördröjningselementet 202, så att framátmatningssignalen på ledningen 231 är (('5/4)z_1 * Z-2)(Dn). Utgàngssígnalen X'n från addera- ren 210 på ledningen 212, som är totalutgångssignalen från fil- tersignalen 200, är sålunda: X'n = nn + ((-5/u>z-1 + z-2> (12) och överföringsfunktionen för framàtmatningssektionen är: X'n/nn = 1 + ((-5/u>;'1 + z'2> (13) i enlighet med vad som önskas.
Logikkretsarna 270 och 280 inom den andra filtersektionen 260 har ungefär samma komplexitet som den ovan beskrivna logiken och är som nämnts arragnerade för att förverkliga nämnaren resp. täljaren i termen inom de andra parenteserna i ekvation (8).
Utgångssignalerna från registren 290a och 290b i fördröj- ningselementet 290 kombineras i adderaren 271, vars utgång är kopplad till en ingång hos adderaren 272. Utgångssignalen från registret 290e inverteras och tillföres till den andra ingången hos adderaren 272 så att dess utgång är given av uttrycket (23/15)z_1(D'n), där D'n är värdet av den tillstándsvaría- bel som förefinns på ledningen 265. Logiken 270 innehåller även adderaren 275 som kombinerar utgångssignalerna från registren 291a och 291d hos fördröjningselementet 291, vilken sistnämnda 10 15 20 25 30 35 HO 456 129 11 signal är inverterad. Utgångssignalen från adderaren 275, som är siven av uttrycket (7/8)z'2(D'n) kombineras 1 aaaeraren 27n med den ínverterade utgångssígnalen från registret 291g, så att ingångssignalen till adderaren 273 på ledningen 276 är given av Uttrycket (55/5u)Z'2(D' Den totala återkopplingssígnal som bildas av adderaren 273 och som tillföres på ledningen 263 n)- till adderaren 261 är sålunda given av uttrycket ((-23/16)z°1 + (55/54)Z'2)(D'n). I enlighet med vad som önskas är överfö- ringsfunktionen mellan ingångssignalen X'n och utgàngssígnalen D'n från adderaren 261 given av uttrycket Du 1 _ = (1H) X 1 - (23/16)z'1 + (55/6u)z-2 n Logiken 280 är något enklare än logiken 270, eftersom täljaren i den andra termen i ekvation innehåller färre bràkkoefficienter.
Speciellt kombineras utgångssignalerna från registren 290b och 290c i fördröjningselementet 290 i adderaren 281, vars utsignal inverteras och tillföres till den ena ingången hos adderaren 282. Utgångssigna- len från registret 291a i fördröjníngselementet 291 tíllföres till adderarens 282 andra ingång, så att framàtmatningssignalen som bildas av adderaren 282 på ledningen 264 är given av uttrycket ((-3/4)z*1 + 2'2)(D'n). Denna framåtmatningssígnal kombineras med D'n för att se utsignalen Yn från filter-sektionen 260 på ledningen 266. Den totala in/ut-karaktäristikan för denna sektion är den andra termen i ekvationen (8), likaledes såsom önskat.
Som ovan nämnts är ändamålet med kvarhâllningskretsarna 250 och 292 att åstadkomma att vissa av bitarna i varje ord som tillföres till fördröjningselementen 201 och 290 har samma värde som detta ords förteckenbit, så att överföringssifferkretsarna i de aritmetiska operationsorganen i logiken 220, 230, 270 och 280 ej behöver förhands- inställas eller återställas vid början och slutet av varje ord.
Kvarhållningskretsarna 250 och 292 klockas i en ordtakt som är en förutbestämd bråkdel av den bittakt som används för klockning av samtliga övriga kretsar i filtret. Kvarhållningskretsen är anordnad att upprepa eller kvarhålla den aktuella ingångssignalen under ett förutbestämt antal bitar, varje gång klockledningen aktiveras, under det att ingången ej pâverkas när klookledningen är låg. För två-komp- lement-struktur sker förhandsinställníng för varje ord genom aktive- ring av klockan när den förteckenbit uppträder vilken följer efter den "45s 129 10 15 20 25 30 35 HO 12 mest signifikanta biten. Klocksignalen förblir hög till dess att det önskade antalet bitar har förhandsinställts och övergår sedan till låg till dess att cykeln upprepas för nästa ord. Denna repetitiva process skall fullständigare beskrivas i_det följande.
Hänvisning göres nu till fig. H. 'En ackumulerings- och dump- ningskrets som används i samband med filtret i fig. 2 innehåller ett skiftregister H01 som har sin utgång ansluten till en ingång hos en adderingskrets H02 via en första OCH-grind H06. Registret H01 inne- håller tillräckligt många steg för att det skall kunna lagra antalet bitar i varje ingångsord som behandlas i filtret. till adderaren H02 på ledningen 266 är íngångssignalen till ackumule- Den andra ingången rings- och dumpningskretsen, vilken signal är härledd från utgångssig- nalen från filtret i fig. 2. Registrets H01 utgång är kopplad till utgångsledningen H05 via en andra OCH-grind H07. Varje gång en bit-t fifikfi-RIOCRPUIS fb tillföres till registrets H01 skiftingång på ledningen HOH skiftas adderarens H02 utgångssignal in i registrets H01 första steg, och innehållet i de övriga stegen skíftas en bitposition åt höger.
Híflßßsíßflal CHE på ledningen H10 kombineras nästa ingångsbit på ledningen 266 med utsignalen från registret H01 medelst adderaren H02 vilket medför ytterligare ackumulering.
Så länge OCH-grinden H05 är aktiverad av en låg tidgiv- Denna ackumulering fortsätter Under det efterföljande intervallet utläses innehållet i registret H01 och tillföres till ledningen H05 via grinden H07 varje gång en fb-klockpuls inträffar. Under samma íntefvall, nä? CHE är hög, är OCH-grinden H05 passiverad och tillför sålunda en nollsignal tillbaka till den ena ingången hos adderaren H02. Detta medför i själva verket tömning av den signal som har ackumulerats i registret H01 och tillåter att det första ordet i nästa Överföringskaraktäristikan för acku- till dess att CHE blir h5g_ ackumuleringscykel införes i registret H01. upprepas den föregående cykeln. mulerings- och dumpningskretsen i fig. H, när CHE är anordnad att vara låg under tre ingångsordintervall och hög under det fjärde ord- intervallet, framgår av ekvation (9) ovan.
Fig. 5 visar en utföringsform av det av två sektioner bestående filtret i fig. 2, vilken innehåller vissa modifikationer som är föror- sakade av dels krav vid tillverkning av integrerade kretsar och dels hänsyn till tidgívningsförhållanden. Det är exempelvis önskvärt att ej fler än två aritmetiska operationer (additioner eller subtraktio-_ ner) sker innan signalen ges ny tidgivning i ett registersteg. da är seriesträngen av 1-bit-register som är använda i fördröjnings~ Sålun- 10 15 20 25 30 35 H0 x 456 129 13 elementetn 201, 202, 290 och 291 i viss mån "utspridd" i fig. 5 för åstadkommande av detta resultat. En annan modifiering i förhållande till anordningen enligt fig. 2 är den dubbla användningen av vissa aritmetiska operationsorgan. Exempelvis ger adderarna 227 och 233 i fig. 2 samma utgångssignal och kan därför kombineras. Dessutom skil- jer sig utgångssignalerna från adderarna 271 och 281 med en faktor 2 och kan kombineras om ett skiftregister används för åstadkommande av den erforderliga multiplikationen.
I anordningen enligt fig. 5 antages att ingàngsorden på ledningen 595 innehåller 32 bitar, av vilka 16 bitar förmedlar väsentlig infor- De väsentliga bitarna föregås av tre 0-bitar och följs av 13 förtecken-tillägg. Eftersom orden uppvisar 2-komplement-struktur, kommer värdet av den väsentliga informationen i varje ord ej att påverkas av prefixet eller tilläggen. mation.
De 32 bitar långa orden inrym- mes i fördröjningselementen 501, 502 inom filtersektionen 500 och fördröjningselementen 590, 591 inom filtersektionen 590, genom att man säkerställer att varje element innehåller totalt ungefär 32 1-bits Som kommer att framgå av det följande kan en del av de register som ingår i det totala antalet vara utspridda inom den logik som bildar återstoden av varje filtersektion. Registren i elementet 590 är betecknade 590-0 t.o.m. 590-30, och registren i de övriga elementen är numrerade på liknande sätt, varvid en del fördröjnings- Till skillnad från vad som visas i schemat i fig. 2 visas kvarhållnings- register. element innehåller 31 register och andra innehåller 32 register. kretsarna i varje filtersektion i fig. 5 såsom innehållande två OCH/ELLER-grindar vilka är insatta mellan interna register i fördröj- ningselementet i varje sektion istället för att föregå varje element.
Ytterligare 1-bit-skiftregister är insatta mellan vissa aritmetiska kretsar för att åstadkomma den ovan nämnda nya tidgivningen.
OCH/ELLER-grindarna 521 och 522 som används för att upprepa förteckenbiten för ord som behandlas i filtersektionen 500 härleder båda en ingångssignal från registret 501-30. Grinden 521 är insatt mellan registren 501-31 och 501-30, under det att grinden 522 är insatt mellan registren 521-28 och 501-27. Dessa grindar mottar även en ïidëivflíflßßßflls C51 på ledningen 523 vilken uppträder i ord-tak- ken fb/m och förblir hög under sex binincervali. När csl är hög, är grindarna 521 och 522 arrangerade att upprepa den bit (ett eller noll) som för tillfället förefinns i registret 501-30. hålla C51 hög under sex bitintervall och genom att på vederbörligt Genom att Säïfi Placera in C51-pulsen i förhållande till varje ingångsords "4s6 129 '- 10 15 20 25 30 35 HO ' 14 början utsträckes sålunda förteckenbiten bakåt sammanlagt sex gånger.
Eftersom biten i registret 501-30 likaledes flyttas framåt två bitar (genom anslutningen mellan registret 501-30 och grinden 522) blir den totala verkan av de båda 0CH/ELLER-grindarna att upprepa förtecken- biten i registret 501-30 genom förhandsinställning av totalt 8 bitar, av vilka tvâ bitar ligger före och sex bitar ligger efter biten i registret 501-30. OCH/ELLER-grindarna 571 och 572 i filtersektionen 550 har en liknande konfiguration och arbetar på samma sätt; var och en av dem tar em°t Samma C51-tidgivningspuls på ledningen 573 och medför att det önskade antalet bitar i varje ord tillföres till för- dröjningselementet 590 för att ha samma värde som förteckenbiten i registret 590-30.
Ett logikdiagram för OCH/ELLER-grinden 521 visas i fig. 7.
Grinden innehåller två OCH-grindar 701 och 702 samt en ELLER-grind 793- När C31 är låg är OCH-grinden 701 aktiverad (genom den inver- terande ingången 705) och släpper igenom den från registret 501-31 mottagna insignalen till registret 501-30 via ELLER-grinden 703.
Detta är det normala arbetssättet, och ingen upprepning sker. När C51 blir hög aktiveras ocfl-grinden voz (under den att grinden 701 passiveras) och den bit som är lagrad i registret 501-30 upprepas genom att föras tillbaka till detta registers ingång via grinden 703.
OCH/ELLER-grindarna 522, 572 och 573 är anordnade på liknande sätt.
Den logik som alstrar âterkopplings- och framåtmatningssignalern i filtersektionerna 500 och 550 liknar den i fig. 2 använda och den äa även kännetecknad av användning av uteslutande adderings- och inverte- ringskretsar, utan att några multipliceringskretsar erfordras. Kombi nationen av inverterare och adderare är anordnad att genomföra sub- traktionsoperationen där så erfordras. Samtliga överföringssiffer- register i adderingskretsarna klockas i samma bittakt fb som används för klockning av 1-bit-registren, och det fel som uppstår till följd av överföringssiffervärden som förefinns i den aritmetiska kretsen mellan till varandra gränsande ord lämnas utan avseende.
Den återkopplingssignal som alstras i sektionen 500 bildas genom att utgàngssignalerna från registren 501-2 och 501-U kombineras i adderaren 510 och genom att summan tillföres till den ena ingången ho: adderaren 511 via ett ytterligare 1-bit-skiftregister 512. Den andra ingàngssignalen till adderaren 511 erhålles från registret 501-5 och tillföres via en inverterare. Utsignalen från adderaren 511 tillföre: via adderaren 505 och ytterligare ett 1-bit-skiftregister 513 till ena ingången hos adderaren 503, vilken kombinerar àterkopplingssignalen 10 15 20 25 30 35 ÄO 456 129 15 med ingângssignalen på ledningen 590 för att ge tillståndsvariabeln Du på ledningen 504. Den del av återkopplingssignalen som är av andra ordningen härleds genom att man kombinerar utsignalerna från registren 502-7 och 502-2 i adderaren 515, varvid den sistnämnda signalen dessförinnan inverteras. Utsignalen från adderaren 515 utgör den andra ingângssignalen till adderaren 505.
Det är lätt att visa att de önskade polerna och nollställena har àstadkommits medelst detta logikarrangemang. Exempelvis är ingångs- signalerna till adderaren 515 förskjutna två resp. sju bitpositioner i förhållande till en referensutgångssignal z'2(Dn) från det Sista effektiva registret i fördröjningselementet 502. Utgångssignalen från registret 502-7 är sålunda 1/27 = (1/128)z'2(nn), och u@gångs_ signalen från registret 502-2 är (1/1s)z'~°-(Dn). när utsignalen från adderaren 515, som är lika med (-31/128)z'2(Dn) ytterligare fördröjes ett bitregister 513, är dess värde fördubblat, så att bidra- get till återkopplingssignalen från denna del av kretsen är (-31/5U)Z'2(Dn) i enlighet med vad som önskas. Såsom ett ytterli- gare exempel har utsignalen från adderaren 510 värdet (5/16)Z'1(Dn), eftersom med utsignalen z'1(Dn) från registret 501-0 som referens utgångssignalen från registret 501-H är (1/15)ZZ'1(Dn) och utgångssignalen från registret 501-2 är (1/u)§'1(Dn). Utgàngssignalen från adderaren 510 har efter att ha fördröjts i registret 512 värdet (5/B)z'1(Dn)_ Eftersom utsigna_ len från registret 501-5 är (1/25)z“1(Dn), har utgàngssígnalen från fidderaren Värdet (19/32)Z'1(Dn). Detta värde dubbleras efter passage genom registret 513, så att dess bidrag till àterkopplingssig- nalen har värdet (19/16)z“1(Dn)_ Framåtmatningssignalen i filtersektionen 500 innehåller komponen- ter som härrör från utgångssignalen hos registret 512 och från regist- ret 502-1 i fördröjningselementet 502, vilka båda signaler utgör ingàngssignaler till adderaren 516. Utgångssignalen från registret 512 är åíven av (5/8)Z'1 tillföres till adderaren 516. Efter passagen genom ett 1-bits regis- ter 517 har den framàtmatningssignal som tillföras till ena ingången hos adderaren 518 värdet (5/ü)z'1(Dn), eftersom registret 517 dubblar det till detsamma tillförda ingångsvärdet. Den andra ingångs- signalen till adderaren 516, vilken härrör från registret 502-1, har Värdet (1/2)Z'2(Dn), och även detta värde dubblas i registret 517. Adderaren 51ö kombinerar framátmatningssignalen med tillstånds- Vafïabeln Dn på ledningen SOH för att alstra utsignalen från filter- 456 129 10 15 20 25 30 35 H0 16 sektionen 500, vilken signal är betecknad med X'n, Ett register 519 är anordnat mellan filtersektionens 500 utgång och filtersektionens 550 ingång i och för ändamål som kommer att framgå av det följande.
Såsom i fíg. 2 liknar filtersektionen 550 allmänt sett den förut beskrivna filtersektionen 500, men det speciella logikarrangemang som används är något annorlunda, så att de poler och nollställen som är angivna inom den andra parentesen i ekvation (8) kan åstadkommas. Återkopplingssignalen bildas genom att man kombinerar utsignalerna 590-2 och 590-1 i en adderare 551, vars utgångssignal registret 552 och därifrån till en ingång hos en adde- andra ingångssignalen till adderaren alstras_genom från registren tillföres till rare 553. Den invertering av utgångssignalen från registret 590-U. Utgångssignalen från adderaren 553 tillföres till en ingång hos adderaren 55U, vars utgångsvärde dubblas i registret 555 innan det tillföres till en ingång hos adderaren 556. Återkopplingstermen av andra ordningen alstras genom att man kombinerar utgângsvärdena från registren 591-U och 591-1 i adderaren 557, vilket sistnämnda utgångsvärde är inverte- Utgángsvärdet från adderaren 557 dubblas i registret 558 och tillföres till en första ingång hos adderaren 559, vars andra ingångs- signal härrör från registret 591-6. är kopplad till den andra ingången hos adderaren 55H. rat.
Utgângsvärdet från adderaren 559 Den nyss beskrivna logiken alstrar nämnaren i termen inom den andra parentesen i ekvation (8). Närmare bestämt, med användning av utgángsvärdet från registret 590-0 som referens är adderarens 551 utzänssvärde (3/*l>2'1(Dn), den detta värde dubbiae i registret S52. Utgângsvärdet från registret 590-U är (1/16)z'2(D'n), så att utgàngsvärdet från adderaren 553 är (23/14)z'1(D'n)_ Me¿ använd- ning av utgångsvärdet från registret 590-0 som referens kommer bidra- get till den andra ordningens term, som härrör från adderaren 557, att vara (7/15)Z'2(D'n), den detta värde dubbles i registret 558.
Utgångsvärdet från registret 591-6 är (1/6U)z'2(D'n), så att utgångsvärdet från adderaren 559 är (55/6ü)z'2(D'n)_ Nämnaren har sålunda alstras i enlighet med vad som önskas.
Framåtmatningssignalen i filtersektionen 550 alstras genom att man tillför utgångsvärdet från adderaren 551 till en ingång hos adde- raren 560, vars andra ingångsvärde är det inverterade utgângsvârdet från registret 591-O. äP((3/")Z'1 - Z2)(D'n), och detta är den önskade täljaren för den andra termen i ekvation (8). Det register 561 som är insatt i framåtmatningsledningen och det register 555 som är insatt i återkopp- Utgångsvärdet från adderaren 560 10 15 20 25 30 35 H0 456 129 17 lingsledningen hos filtersektionen 550 verkar ej så att ingångsvärden: till desamma dubblas, eftersom fördröjníngselementet 590 innehåller 3 1-bits register 590-0 :.o.:. 590-30, och registren 555 och 561 i själva verket är de 32:a registren i detta fördröjningselement i Addera- _ och framàtmatningssignalen för att alstra den t°Üälê fílfiefüfißåflßfisïšnëlfin Yn på ledningen 563. Ett register 56N insättes i utgângsledníngen i och för förstärkningsstabilisering, om så önskas. förhållande till àterkapplings- resp. framåtmatningssignalen. ren 562 kombinerar D', De aritmetiska kretsar som används i filtersektionerna i fíg. 5 är arrangerade så att ej mer än två adderare befinner sig i serie med varandra. blir de i filtret under behandling varande orden i själva verket I fig. 5 anger talen inom dessa "extra" register (registren 512, 513, 517, 519, 552, 555, 558, 561, SE- och 596) det relativa tidläget för i desamma lagrade bitar vid en referenstidpunkt då den första biten av ett Genom att man inför 1-bits skiftregister där så erfordras omklockade, så att man förhindrar fördröjningsackumulering_ ingångsord förefinnes ;á ledningen 595. Om exempelvis varje ingångs- ord består av 32 bitar, numrerade från 0 till 31, så kombineras den första biten (0) av ingàngsordet med den första biten av återkopp- lingsordet på ledningen 529, när utgângsvärdena från registren 513 ock 596 tíllföres till add raren 503. ' från registren 519 och 555, av vilka båda e På liknande sätt härrör ingångsvär- dena till adderaren 555 innehåller den sista (31:sta) biten av det närmast föregående behand- lade ordet.
Läget för de signifikanta databitarna och förteckenbitarna i olika delar av filtret i fig. 5 visas i följande tabell. 456 129 18 Lwpfip mucmxfluflcwfiw »mms w w w w w w w w w m 0 W m 0 @ @ W 5 w w w w w w^mvw w Û Û w W m w m w w w w w w w w w w m w w W w w @ w w w w w w w w m w w m m w m W @ Q m w w w m wnumflm m W w w W w w w w w w w w Q m m m m m w W w w W - | m m w m w w w w m w m w w w Û Amw|1|||||||«|||nH@|||«||»|||||||| &fi7äíflâäfåê@& lóälâlflâifäfikøwifåå 1 Gßlålfßtßíåløifâ Wälâàlâlåïålßwä Pwm cwøcfizm :wav mcmmu: Au fwm zwvcflnm amp» wcmwßs fim Lmpfin musmxfiwficwfim Wâšlifâàßlßllålßl Gßwåiâlßfâißlfâl @IÉIII%%WICQ umcflz håltßøilâlšßlââíâï vawfllønøløráøßâ! Iâälâiwllâofâllällå ílfflâšâififil¶i%ß :owcæroacoal øøhññ C03 I"J"J"D '1"J*3 mmm m:wmcH A4 w w =» w m Au n w=.a WC . X m Am w :Q 1 ^< ønxfiwmo :ÜUJ l'”)".>'1 "Ntfirmkßb- 10 15 20 25 30 35 40 456 129 19 Rad 1 i tabellen anger att varje ingångsord på ledningen 595 innehåller 16 signifikanta bitar, angivna med symbolen “§", vilka uppträder med den minst signifikanta biten först, följd av 13 upprepningar av förteckenbiten, betecknad med "S". Varje ord föregås av tre noll-bitar, betecknade med “-".
Under behandlingen kan ingångsorden såsom ovan nämnts vara i viss mån distorderade till följd av det faktum att överföringss- sifferlogiken inom de aritmetiska kretsarna i filtret ej är vare sig förhandsinställda eller nollställda vid början av varje ingångsord. Sålunda visar raden 2 i tabellen att tillstândsvari- fibelfl Du på ledningen sou innehåller de signifikanta aauebgter- na betecknade "§", följda av fem teckenbitar "S", men att sju möjliga fel betecknade med "J" ("jun "=skräp) har insmugit sig i ordet. Antalet felaktiga bitar som införts beror på värdet av de koefficienter som används inom filtret. I enlighet med uppfin- ningen används filterkoefficienter som uttrycks med högst sex bitar, eftersom i enlighet med vad som framgått av det föregående de ingángsvärden till logikkretsarna som används för att bilda återkopplings- och framåtmatningssignalerna erhålles från regis- ter i de fördröjningselement som ligger högst sex bitpositioner före de slutliga (referens-)registren. Vid detta arrangemang är Men för att vara absolut säker på att även spill och begränsningscykler har det maximala antalet felaktiga bitar ungefär sex. eliminerats, förhandsinställes totalt åtta bitar med användning av arrangemanget enligt fig. 5. När det felaktiga ordet tillfö- res till OCH/ELLER-grindarna 521 och 522 i filtersektionen 500, äP kl°0kSïEUäl9fl C31 anordnad att bli hög när förteckenbiten, i tabellen markerad med en cirkel, är i registret 501-30. Denna signal förblir hög under de närmast därefter följande sex bitar- na, så att förteckenbiten upprepas sex gånger. Samma förtecken- bit utsträckes även två bitar framåt, som ovan beskrivits, så att ordutgångssignalen från OCH/ELLER-grinden 521, visad på raden 3 i tabellen, ej innehåller övervägande delen av det "skräp" (J) som har införts i tillståndsvariabeln Dn_ Efter ytterligare be_ handling är Varje Utšånåssïšflal X'n från filtersektionen 500 ett ord av den typ som visas på raden U i tabellen, där återigen felen "J" har gått in i änd-delen av varje ord. Dessa fel finns där, men de är fördröjda i tillstándsvariabeln D'n, som visas på raden 5 i tabellen, varvid fördröjningen är förknippad med registren 519 och 555. 456 129 10 15 20 25 30 35 NO 20 I filtersektionen 550 elimineras felen återigen av 0Ch/ELLER-grindarna 571 och 572, av vilka den sistnämnda har en utgångssignal som visas på raden 6 i tabellen. Dessa OCHIELLER- 'ëríndar tillföras en C31-tidgivningspuls som är hög under sex bitintervall och börjar när den inringade biten (på raden 6 i tabellen) befinner sig i registret 590-30. Den totala filterut- Sånåssïßnalefl Yn på ledningen 563, som visas på raden 7 i tabellen, innehåller återigen fel-bitar. Men dessa "J"-bitar har ej gått in i eller stört de väsentliga "§"-bitarna, och i själva verket har man en marginal om tre med fel ej behäftade förtecken- bitar."S". ett tiagivningsaiagram för filtret enligt rig. 5 visaš 1 fig. 6. Samtliga register inom fördröjningselementen 501, 502, 590 och 591 liksom även överföringssifferregistren i adderings- kretsarna klockas i bit-takten fb, OCH/ELLEg-gp1ndapna 521, 522, 571 och 572 klockas under sex bit-intervall av en Csl_tid_ givningssignal som förblir hög under sex bit-intervall. Var fjärde C31-tidgivningssignal alstrar den tidgivningssignal som är beteckflad med CBE och som driver OCH-grindarna H06 och H07 inom ackumulerings- och dumpningskretsen i fig. U. CBE är hög under ett ord-intervall.
Ehuru det ovan beskrivna arrangemanget resulterar i längre ord inom filtersektionerna och kräver extra fördröjningssteg, har klookningen och hanteringen av information inom filtret i hög grad förenklats. Detta är speciellt fördelaktigt när filtret skall tillverkas i form av en integrerad krets. De 1-bit-regis- ter som bildar fördröjningselementen är regelbundna i strukturen och kan packas tätt, medan i jämförelse härmed klockning och andra databehandlingsfunktioner i regel är av oregelbundna typer och ger en layout med sämre utnyttjningsgrad. Att uttrycka filterkoefficienterna såsom korta ord (sex eller färre bitar) är mycket betydelsefullt vid uppfinningen, och den överföringsfunk- tion som är uttryckt i ekvation (8) representerar en betydelse- full förbättring i förhållande till hittills använda arrange- mang. Om längre koefficienter erfordras, måste antalet förtec- kenbitar som skall förhandsinställas eller repeteras av kvarhàll- ningskretsarna varieras på motsvarande sätt. Allmänt sett, om utgàngssignaler från de sista "l" registren används för att bilda âterkopplings- och framåtmatningssignalerna, så bör filtret arrangeras så att åtminstone "l" bitar i varje ord bringas att VI 10 15 20 25 30 35 NO 456 129 21 anta samma värde som detta ords förteckenbit.
Ett flertal olika modifieringar och anpassningar av uppfin- ningen kommer att vara uppenbara för en faokman. orden med fördel uttrycks med två-komplement-struktur, kan även Ehuru ingångs- andra strukturer, exempelvis förteckenstorlek-arítmetik, använ- das. Detta kräver dock modifíering av vissa av de aritmetiska elementen. I andra fall kan det vara önskvärt att ge filtret konfiguration i andra klassiska former som är funktionellt ekvi- valenta med den i fig. 1 visade sektionen. Som ovan framhållits kan de båda beskrivna filtersektionerna enligt fig. 5 användas separat eller i samband med än ytterligare filteranordningar.

Claims (2)

1. 456 129 11 Pategtkggg ~ 1. Anordning för att filtrera en ingangssignal innehall- ande en serie flerbit-ingangeord, av vilka ord vart och ett ga innehaller en väsentlig del, en förteckenbit och atminetone L upprepningar av förteokenbiten, vilken anordning innehåller dels ett företa och ett andra i serie kopplade fördröj- ningeelement (201, 202), vartdera anordnat att lagra ett antal bitar som ingar i ett av ingangeorden; dels logikkretear (220, 230) för att kombinera valda bitar av de sista L bitarna som har lagrats i vart och ett av fördröjningeelementen i enlighet med ett företa och ett andra förutbestämt samband för alstring av en aterkopplings- resp. en framkopplingssignal, första kombineringekretear (213) för att en bit i sänder kombinera áterkopplingseignalen med ingangesignalen för alst- ring av en mellansignal, dels andra kombineringskretsar (210) för att en bit i sänder kombinera mellaneignalen med framkopp- lingssignalen för alstring av filtrete utgangssignal, vilken anordning är k ä n n e t e c k n a d av att den dessutom innehåller för mellansignalen reagerande kvar- hàllningskretsar (250) för bildande av ingàngasignalen till det första fördröjningeelementet, varvid kvarhallningskret- sarna är anordnade att upprepa de sista L förutbestämda bitarna i varje ord i mellansignalen med samma värde som teckenbiten i vart och ett av nämnda ord.
2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att logikkretearna innehåller adderings- och inverterings- kretsar, samt att fördröjningselementet innefattar en serie en-bit-register. s. Anordning enligt kravet 2, k ä n n e t e c x n a d av att kvarhallningskretearna är anordnade att ta emot klock- är lika med antalet bitar i vart pulser i takten fb/m, där m och ett av ingángeorden. S. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att filtrets utgángesignal star i relation till ingångs- signalen i enlighet med överföringsfunktionenz 23 456 12.9 vn 1 - cs/4>z'1 + z“2 xn 1 - <1s/1a>='1 + cs1/s4>='2 där Yn är z-transformen för filtrets utgångssignal, Xn är z-transformen för ingångssignalen, och z'1 och z'2 anger ett respektive två ordintervells fördröjning. 6. Anordning enligt kravet 1, k ä n n a t e c k n a d av att filtrets utgångssignal står i relation till ingángasig- nalen 1 enlighet med: _ Yn 1 - mmm-i + f? xn 1 - czs/1s>z'1 + (ss/s4>=*2 där Yn är z-transformen för filtreta utgàngsaignal, Xn är z-transformen för ingàngsaiganlen. och z“1 och z°2 anger ett respektive två ordintervalls fördröjning. __-_..._~_______-
SE8104487A 1980-08-01 1981-07-22 Digitalfilter SE456129B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/174,516 US4356559A (en) 1980-08-01 1980-08-01 Logic arrangement for recursive digital filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE8104487L SE8104487L (sv) 1982-02-02
SE456129B true SE456129B (sv) 1988-09-05

Family

ID=22636456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8104487A SE456129B (sv) 1980-08-01 1981-07-22 Digitalfilter

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4356559A (sv)
JP (1) JPS5753131A (sv)
BE (1) BE889774A (sv)
CA (1) CA1158322A (sv)
DE (1) DE3129616A1 (sv)
FR (1) FR2488079A1 (sv)
GB (1) GB2081544B (sv)
IT (1) IT1167483B (sv)
NL (1) NL8103638A (sv)
SE (1) SE456129B (sv)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4893316A (en) * 1985-04-04 1990-01-09 Motorola, Inc. Digital radio frequency receiver
US4733403A (en) * 1986-05-12 1988-03-22 Motorola, Inc. Digital zero IF selectivity section
US4803647A (en) * 1986-05-30 1989-02-07 Rca Licensing Corporation Sampled data audio tone control apparatus
US4918637A (en) * 1987-01-13 1990-04-17 Hewlett-Packard Company Multichannel decimation/interpolation filter
US4910752A (en) * 1987-06-15 1990-03-20 Motorola, Inc. Low power digital receiver
US4811362A (en) * 1987-06-15 1989-03-07 Motorola, Inc. Low power digital receiver
US4852035A (en) * 1987-07-06 1989-07-25 The Grass Valley Group, Inc. Simple coefficient half-bandwidth digital filter for video data compression
DE3781159D1 (de) * 1987-12-12 1992-09-17 Itt Ind Gmbh Deutsche Digitales dezimationsfilter.
US4866647A (en) * 1988-02-04 1989-09-12 American Telephone And Telegraph Company Continuously variable digital delay circuit
US5355329A (en) * 1992-12-14 1994-10-11 Apple Computer, Inc. Digital filter having independent damping and frequency parameters
JPH09116387A (ja) * 1995-10-13 1997-05-02 Ricoh Co Ltd デジタルフィルタ
US6480534B1 (en) * 1997-10-08 2002-11-12 Texas Instruments Incorporated Apparatus and method for a reduced component equalizer circuit
GB2336494B (en) 1998-04-03 2003-04-23 Sony Uk Ltd Digital filter
US6463448B1 (en) * 1999-09-30 2002-10-08 Agere Systems Guardian Corp. Linear intrasummed multiple-bit feedback shift register
US20080167735A1 (en) * 2007-01-08 2008-07-10 Gerardo Escobar Valderrama Repetitive controller to compensate for (61±1) harmonics
US20090094306A1 (en) * 2007-10-09 2009-04-09 Krishnakalin Gahn W Cordic rotation angle calculation
US8239430B2 (en) * 2007-10-09 2012-08-07 International Business Machines Corporation Accuracy improvement in CORDIC through precomputation of the error bias
KR101677294B1 (ko) * 2010-04-19 2016-11-18 삼성전자주식회사 피크 윈도윙을 위한 스무딩 장치
RU2579982C2 (ru) * 2014-08-06 2016-04-10 Закрытое акционерное общество "Гранит-7" Способ цифровой рекурсивной полосовой фильтрации и цифровой фильтр для реализации способа

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3676654A (en) * 1970-05-21 1972-07-11 Collins Radio Co Digitalized filter
US3749895A (en) * 1971-10-06 1973-07-31 Bell Telephone Labor Inc Apparatus for suppressing limit cycles due to quantization in digital filters
US3714402A (en) * 1971-12-20 1973-01-30 Bell Telephone Labor Inc Digital filter employing serial arithmetic
US3997770A (en) * 1973-07-09 1976-12-14 U.S. Philips Corporation Recursive digital filter
FR2275936A1 (fr) * 1974-06-21 1976-01-16 Ibm France Filtre frequentiel numerique
NL169535C (nl) * 1974-11-14 1982-07-16 Philips Nv Digitale signaalbewerkingsinrichting met gestuurde kwantisering.
US3982112A (en) * 1974-12-23 1976-09-21 General Electric Company Recursive numerical processor
US4021654A (en) * 1975-06-11 1977-05-03 Paradyne, Inc. Digital filter
US4034197A (en) * 1976-06-30 1977-07-05 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Digital filter circuit
JPS54554A (en) * 1977-06-03 1979-01-05 Hitachi Ltd Digital filter
US4215415A (en) * 1977-09-19 1980-07-29 Nippon Electric Company, Ltd. Recursive digital filter comprising a circuit responsive to first sum and feedback sign bits and second sum sign and integer bits for detecting overflow in the second sum
JPS54144848A (en) * 1978-05-02 1979-11-12 Nec Corp Digital filter
US4317092A (en) * 1980-06-30 1982-02-23 Hewlett-Packard Company Recursive low pass digital filter

Also Published As

Publication number Publication date
IT8123209A0 (it) 1981-07-28
NL8103638A (nl) 1982-03-01
DE3129616A1 (de) 1982-06-03
US4356559A (en) 1982-10-26
GB2081544A (en) 1982-02-17
IT1167483B (it) 1987-05-13
CA1158322A (en) 1983-12-06
BE889774A (fr) 1981-11-16
GB2081544B (en) 1984-03-28
FR2488079B1 (sv) 1984-12-07
JPS5753131A (en) 1982-03-30
FR2488079A1 (fr) 1982-02-05
SE8104487L (sv) 1982-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE456129B (sv) Digitalfilter
US5847981A (en) Multiply and accumulate circuit
US6687722B1 (en) High-speed/low power finite impulse response filter
SE442685B (sv) Anordning och sett for interpolering
US4337518A (en) Recursive-type digital filter with reduced round-off noise
SE439222B (sv) Rekursivt, digitalt filter
US8386550B1 (en) Method for configuring a finite impulse response filter in a programmable logic device
KR100302093B1 (ko) 교차형디지탈유한임펄스응답필터에서이진입력신호를탭계수와승산시키는방법및회로배열과교차형디지탈필터의설계방법
US6532273B1 (en) Efficient polyphase decimation filter
US6202074B1 (en) Multiplierless digital filtering
KR950012379B1 (ko) 직렬 비트 디지털 신호 처리 장치
JPH082014B2 (ja) 多段デジタル・フィルタ
EP1168615A1 (en) Transpose FIR filter architecture
JP2000252795A (ja) 移動平均フィルタ
US5231395A (en) Sigma-delta digital-to-analog converter with reduced distortion
CN107888166B (zh) 多相位不交叠时钟信号产生电路及相应的方法
US4569031A (en) Circuit arrangement for serial digital filters
KR20010014014A (ko) 디지털 필터 계수의 동적 범위를 변화시키는 시스템
US7167514B2 (en) Processing of quinary data
US6542539B1 (en) Multiported register file for coefficient use in filters
US5204831A (en) Circuit configuration for digital bit-serial signal processing
JP2002111447A (ja) ディジタルフィルタ
US5031137A (en) Two input bit-serial multiplier
Shanthi et al. HIGH SPEED AND AREA EFFICIENT FPGA IMPLEMENTATION OF FIR FILTER USING DISTRIBUTED ARITHMETIC.
JP2004503976A (ja) デジタル補間フィルター

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8104487-7

Effective date: 19891128

Format of ref document f/p: F