SU1116535A1

SU1116535A1 - Цифровой фильтр

Info

Publication number: SU1116535A1
Application number: SU833572206A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Алексеевич Поляков; Павел Александрович Брандис; Валентин Евгеньевич Козлов; Вадим Борисович Жмыхов
Priority date: 1983-04-04
Filing date: 1983-04-04
Publication date: 1984-09-30

Abstract

ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР, содержащий канал фильтрации, состо щий из последовательно соединенных первого блока элементов И, первьй Ьход которого вл етс первым входом канала фильтрации, блока элементов ИЛИ, сумматора- вычитател и регистра, выход которого соединен с вторым входом сумматора-вычитател и с первым входом второго блока элементов И, выход которого вл етс выходом канала фильтрации, и третьего блока элементов И, первьй вход которого вл етс вторым входом канала фильтрации, второй вход объединен со вторым входом первого блока элементов И и с третьим входом сумматора-вычитател и вл етс третьим входом канала фильтрации, а также блок элементов НЕ, о т л ичающийс тем, что,.с целью расширени функциональных возможностей за счет обеспечени обработки широкополосных сигналов, введены N-1 каналов фильтрации,идентичных первому, в каждый из которых введен : элемент задержки, вход которого объединен со вторым входом второго блока элементов И и вл етс четвертым входом канала фильтрации, а вьшод подключен к установочному входу регистра, а также введены блок элементов задержки, регистр импульсной характеристики, регистр опроса и триггер режима, при этом входы блока элементов задержки и блока элементов НЕ объединены и вл ютс входом цифрового фильтра, выход блока элементов задержки подключен к первому входу IJ -го канала фильтрации (где j 1,2...,N), выход блока элементов НЕ - к второму входу J -го канала фильтрации, первый вход регистра импульсной характеристики объединен с первым входом регистра опроса и подключен к пр мому выходу триггера режима, второй вход объединен со вторым входом регистра опроса и подключен к инверснойу выходу триггера режима, третий вход объедииен с третьим входом регистра опроса и первым входом триггера режима и 0 вл етс входом тактирующего сигнала , четвертый вход вл етс входом сл сигнала импульсной характеристики, 00 j -и вьпсод соединен с третьим вхосл дом J -го канала фильтрации, четвертый вход которого подключен к j -му выходу регистра опроса, четвертый вход которого вл етс входом кода опроса, а второй вход триггера режима вл етс входом сигнала установки режима.

Description

Изобретение относитс к радиоте нике, в частности к радиолокационным устройствам цифровой фильтраци сигналов, и может быть использован дл вьделени сигналов из помех, а также дл коррел ционной обработ ки сигналоь. Известен цифровой фильтр, содер жащий последовательно соединенные коммутатор, регистр сдвига, выход которого соединен с входами накапливающих сумматоров, умножитель, первый и второй входы и выход кото го соединены с выходами первого на капливающего сумматора и блока пам ти коэффициентов и с входом второг накапливающего сумматора, и блок синхронизации, выходы которого сое нены с входами синхронизации коммутатора и регистра сдвига fll Недостатком цифрового фильтра вл етс невозможность обработки в реальном масипабе времени сигнал с высокой частотой дискретизации, обусловленна наличием М тактов обработки при каждом поступлении отсчета входного сигнала. Наиболее близким к предлагаемо му по технической сущности вл етс 1шФровой фильтр, содержащий канал фильтрации, состо щий из последовательно соединенных первого блока элементов И, первый вход которого вл етс первым входом канала фильтрации, блока элементов ИЛИ, сумматора-вычитател и регистра, выход которого соединен с вторым входом сумматора-вычитател и с первым входом второго блока элементов И, выход которого вл етс выходом канала фильтрации, и третьего блока элементов И,первый вход которого вл етс вторым входом канала фильтрации, второй вход объединен со вторым входом первого блока -элементов И и с тре им входом сумматора- вычитател и вл етс третьим входом канала филь рации, а также блок элементов НЕ Недостатком цифрового фильтра вл етс невозможность его использовани дл фильтрации широкополос ных сигналов (с высокой частотой дискретизации) в реальном масштабе времени. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устро 52 ства за счет обеспечени обработки широкополосных сигналов. Поставленна цель достигаетс тем, что в цифровой фильтр, содержащий канал фильтрации, состо ний из последовательно соединенных первого блока элементов И, первый вход которого вл етс первым входим канала фильтрации, блока элементов ИЛИ, сумматора-вычитател и регистра, выход которого соединен с вторым входом сумматора-вычитател и с первым входом второго блока элементов И, вьЕход которого вл етс выходом канала фильтрации, и третьего блока элементов И, первый вход которого вл етс вторым входом канала фильтрации, второй вход объединен со вторым входом первого блока элементов И и с третьим входом сумматора-вычитател и вл етс третьим входом канала фильтрации, а также блок элементов НЕ, введены N-1 каналов фильтрации,идентичных первому, в каждый из которых введен элемент задержки, выход которого объединен со вторым входом второго блока элементов И и вл етс четвертым входом канала фильтрации, а выход подключен к установочному входу регистра, а также введены блок элементов задершш , регистр импульсной характеристики , регистр опроса и триггер режима, при этом входы блока элементов задержки и блока элементов НЕ объединены и вл ютс входом цифрового фильтра, выход блока элементов задержки подключен к первому входу |(-го канала фильтрации (где j 1, 2,...,N), выход блока элементов НЕ к второму входу j-го канала фильтрации , первьй вход регистра импульсной характеристики объединен с первым входом регистра опроса и подключен К пр мому выходу триггера режима, второй вход объединен со вторым входом регистра опроса и подключен к инверсному выходу триггера режима, третий вход объединен с третьим .входом регистра опроса и первым входом триггера режима и вл етс входом тактирующего сигнала, четвертый вход вл етс входом сигнала импульсной характеристик, i-й выход соединен с третьим входом j-го канала фильтрации, четвертый вход которого подключен к j-му выходу регистра опроса, четвертьй вход которого вл етс входом кода опроса.

3

а второй вход триггера режима вл етс входом сигнала установки режима

На фиг.1 представлена структурна электрическа схема цифрового фильтра; на фиг. 2 - структурна электрическа схема регистра импульс ной характеристики; на фиг. 3 структурна электрическа схема регистра опроса.

Цифровой фильтр (фиг.1) содержит первый 1, второй 2 и третий 3 блоки элементов И, сумматор-вычитатель 4, регистр 5, блок 6 элементов ИЛИ, элемент 7 задержки. Указанные элементы и узлы элементов образуют канал фильтрации 8-J. Фильтр также содержит блок 9 элементов задержки, блок 10 элементов НЕ, регистр 11 импульсной характеристики, регистр 12 опроса, триггер 13 режима, вход 14 тактирующего сигнала, вход 15 установки режима, вход 16 сигнала импульсной характеристики и вход 17 кода опроса.

Регистр 11 импульсной характеристики (фиг.2) содержит два элемента И 18 и 19, элемент ИЛИ 20 и сдвигающий регистр 21,построенный на триггерах, например на Ъ -триггерах .

Регистр 12 опроса (фиг.З) содержит два элемента И 22 и 23, элемент ИЛИ 24 и сдвигающий регистр 25, построенный на N триггерах, например D -триггерах.

Цифровой фильтр работает следующим образом.

При подаче на вход 15 установки режима потенциала, соответствующего логической единице, триггер 13 режима устанавливаетс в единичное состо ние. Цифровой фильтр переходит в режим записи импульсной характеристики. При этом в регистре 11 импульсной характеристики и регистре 12 опроса разрываютс цепи обратной св зи и осуществл етс запись в регистры 11 и 12 бинарно квантованной импульсной характеристики и кода опроса соответственно Сдвиг информации при записи проис ,ходит под воздействием тактирующего сигнала, поступающего на вход 14 Код опроса на вход 17 поступает синхронно с весовыми коэффициентами импульсной характеристики (вход 16) fi представл ет собой N -разр дный код, содержащий единицу на одной позиции и нули на всех осталь165354

ных. После записи информаюп в регистры 11 и 12 снимаетс единичпъп потенциал с входа 15 установки режима. Под воздействием 5 очередного тактирующего сигнала триггер 13 режима устанавливаетс в нулевое состо ние и переводит цифровой фильтр в рабочий режим . При этом замыкаютс цепи об10 ратной св зи в регистрах 11 и 12, обеспечива циркул цию информации в регистрах 11 и 12.

В рабочем режиме синхронно с М-м весовым коэффициентом (в ре15 гистре 11 импульсной характеристики ) циркулирует единица в регистре 12 опроса. Синхронность обеспечиваетс поступ-пением тактирующего сигнала на регистры 11 и 12 с

20 входа 14. Поступающа на вход цифрового фильтра т-разр дна дискрета входного сигнала проходит через блок 9 элементов задержки и через блок 10 элементов НЕ на входы

25 каждого канала фильтрации 8-j . Каждый из каналов фильтрации 8-j обеспечивает накопление информации в сумматоре-вычитателе 4 и регистре 5 в соответствии со значени ми и

30 взаимным временным положением сигнала импульсной характеристики фильтра.

В зависимости от значени весового коэффициента (О или 1) дл данного канала фильтрации 8-1 на данном тактовом интервале дискрета входного сигнала поступает на сзгмматор-вычитатель 4 либо в пр мом коде через первьй блок 1 элементов И, либо в обратном коде через третий блок 3 элементов И. В последнем случае на сумматор-вычитатель 4 поступает также единица в младший разр дчисла дл обеспечени работы не с обратным, а с дополнительным кодом.

5 После поступлени последнего

(N-ro) весового коэффициента импульсной характеристики в данап фильтрации 8-j на j -м выходе регистра 12 опроса по вл етс единичный потенциал,

50 содержимое регистра 5 канала фильтра-ции 8- через второй блок 2 элементов И вьдаетс на выход фильтра импульсом опроса, задержанным в элементе 7 задержки, регистр 5 устанав55 ливаетс в нулевое состо ние, после чего на канал фильтрации 8- j снова приходит первый весовой коэффициент с регистра 11 импульсной характеристики и начинаетс новый цикл работы этого канала фильтрации.

Таким образом, в цифровом фильтре РАСШИРЯЮТСЯ функциональные возможности за счет обеспечени обработки широкополосных сигналов с большей частотой дискретизации в реальном масштабе времени, что достигаетс введением регистра импульсной характеристики , обеспечивающего совпадение первых дискрет импульсной характеристики и полезного сигнала при его поступлении на вход фильтра в любой случайный момент времени за счет параллельной скольз щей во времени вьщачи импульсной характеристики , а также введением регистра опроса , позвол ющего осуществл ть согласованный с циркул цией импульсной характеристики съем выборок отфильтрованного сигнала.

Claims

ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР, содержащий канал фильтрации, состоящий из последовательно соединенных первого блока элементов И, первый Ьход которого является первым входом канала фильтрации, блока элементов ИЛИ, сумматора- вычитателя и регистра, выход которого соединен с вторым входом сумматора-вычитателя и с первым входом второго блока элементов И, выход которого является выходом канала фильтрации, и третьего блока элементов И, первый вход которого является вторым входом канала фильтрации, второй вход объединен со вторым входом первого блока элементов И и с третьим входом сумматора-вычитателя и является третьим входом канала фильтрации, а также блок элементов НЕ, о т л ичающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения обработки широкополосных сигналов, введены N-1 каналов фильтрации,идентичных первому, в каждый из которых введен _: элемент задержки, вход которого объединен со вторым входом второго блока элементов И и является четвертым входом канала фильтрации, а выход подключен к установочному входу регистра, а также введены блок элементов задержки, регистр импульсной характеристики, регистр опроса и триггер режима, при этом входы блока элементов задержки и блока элементов НЕ объединены и являются входом цифрового фильтра, выход блока элементов задержки подключен к первому входу j -го канала фильтрации (где J = = 1,2...,N), выход блока элемен- _о тов НЕ - к второму входу j -го ка- $ нала фильтрации, первый вход регистра импульсной характеристики объединен с первым входом регистра опроса и подключен к прямому выходу триггера режима, второй вход объединен со вторым входом регистра опроса и подключен к инверсному выходу триггера режима, третий вход объединен с третьим входом регистра опро- ‘ са и первым входом триггера режима и является входом тактирующего сигнала, четвертый вход является входом сигнала импульсной характеристики, j-й выход соединен с третьим входом J -го канала фильтрации, четвертый вход которого подключен к j -му выходу регистра опроса, четвертый вход которого является входом кода опроса, а второй вход триггера режима является входом сигнала установки режима.

SU .... 1116535 * 1116535