SU1171993A1 - Recursive digital filter - Google Patents

Recursive digital filter Download PDF

Info

Publication number
SU1171993A1
SU1171993A1 SU833639982A SU3639982A SU1171993A1 SU 1171993 A1 SU1171993 A1 SU 1171993A1 SU 833639982 A SU833639982 A SU 833639982A SU 3639982 A SU3639982 A SU 3639982A SU 1171993 A1 SU1171993 A1 SU 1171993A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
block
elements
input
output
adder
Prior art date
Application number
SU833639982A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Елисеевич Авилов
Вячеслав Михайлович Соловьев
Original Assignee
Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Главного Маршала артиллерии Неделина М.И.
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 Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Главного Маршала артиллерии Неделина М.И. filed Critical Ростовское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск им.Главного Маршала артиллерии Неделина М.И.
Priority to SU833639982A priority Critical patent/SU1171993A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1171993A1 publication Critical patent/SU1171993A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

РЕКУРСИВНЫЙ ОДФРОВОЙ ФИЛЬТР, содержащий первый блок элементов И, первый вход которого  вл етс  входом рекурсивного цифрового фильтра, второй блок элементов И, последовательно соединенные третий блок элементов И и первый сумматор, последовательно соединенные первый блок пам ти , второй умножитель и второй сумматор , последовательно соединенные второй блок пам ти и первый умножи ,тель, последовательно соединенные четвертый блок элементов И и третий сумматор, а также п тый и шестой бло ,ки элементов И и блок синхронизации, выходы которого подключены к вторым входам всех блоков элементов Инк входам управлени  первого и второго блоков пам ти, отличающийс   тем, что, с целью повьшени  устойчивости работы, в него введены первый регистр сдвига, включенный между выходом первого блока элементов И и первым входом второго блока элементов- И, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, второй регистр сдвига,- включенный между выходом первого сумматора и объединенными вторым входом первого умножител  и первым входом п того блока элементов И, между выходом которого и первым входом третьего блока элементов И включены последовательно соединенные первый инвертор и третий регистр сдвига, четвертый регистр сдвига, вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход соединен с первым входом Четверi того блока элементов И и  вл етс  выходом рекурсивного цифрового фильСЛ тра, п тый регистр сдвига, включенный между выходом третьего сумматора и объединенным вторым входом второго умножител  с первым входом шестого блока элементов И, между выходом которого и вторым входом третьего сумматора включены последовательно соединенные второй инвертор, шестой регистр сдвига и седьмой блок элементов И, при этом выход первого умножител  подключен к второму входу со второго сумматора, выход блока синх ( ронизации  вл етс  парафазным и соединен одним вьшодом с вторыми входами оо второго, третьего и шестого блоков элементов И и входами управлени  первого и второго блоков пам ти, а другим выводом - с вторыми входами первого , четвертого, п того и седьмого блоков элементов И.A RECURSIVE ODFREAM FILTER, containing the first block of AND elements, the first input of which is the input of a recursive digital filter, the second block of AND elements, sequentially connected the third block of And elements, and the first adder, serially connected the first memory block, the second multiplier and the second adder, sequentially connected the second block of memory and the first multiplier, a tel, the fourth block of And elements and the third adder, as well as the fifth and sixth blocks, the ki elements of And, and a synchronization block, cat outputs connected to the second inputs of all blocks of the Ink elements to the control inputs of the first and second memory blocks, characterized in that, in order to increase the operation stability, the first shift register connected between the output of the first block of AND elements and the first input of the second block of elements is entered into it- And, the output of which is connected to the second input of the first adder, the second shift register, connected between the output of the first adder and the combined second input of the first multiplier and the first input of the fifth block of And elements, between the output which and the first input of the third block of elements And are connected in series the first inverter and the third shift register, the fourth shift register, the input of which is connected to the output of the second adder, and the output connected to the first input of the Fourth block of elements AND, is the output of the recursive digital filter, the fifth shift register connected between the output of the third adder and the combined second input of the second multiplier with the first input of the sixth block of elements And, between the output of which and the second input of the third The second mapper is connected in series with the second inverter, the sixth shift register and the seventh AND block, and the output of the first multiplier is connected to the second input from the second adder, the output of the sync block (ronization is paraphase and connected to the second inputs of the second, third and sixth oo And blocks of inputs and control inputs of the first and second blocks of memory, and another output with the second inputs of the first, fourth, fifth, and seventh blocks of elements I.

Description

Изобретение относитс  к радиотех-; нике и может быть использовано в ,сисг темах цифровой обработки информации. Цель изобретени  - повышение устой чивости работы фильтра. . На фиг.1 приведена структурна  электрическа  схема рекурсивного фильтра} на фиг.2 - его сигнальный граф, на фиг.З - диаграммы работы бло ка синхронизации. Рекурсивный цифровой фильтр содержит первый, второй, третий, четвертый , п тый, шестой и седьмой блоки элементов И 1-7,. первый, второй, третий , четвертый, п тый и шестой регистры 8-13 сдвига, первый, второй и тре тий сумматоры 14-16, первый и второй .умножители 17 и 18, первый и второй блоки 19 и 20 пам ти, первый и второй инверторы 21 и 22 и блок 23 синхрониэации . Фильтр работает следующим образом. Работа предлагаемого рекурсивного цифрового фильтра описываетс  системо уравнений ,xrK-11+Csigii Р)()УГК-1 ; X K l X K-1j-H(sign Р) .(sign P)), реализующих передаточную функцию вида (6иг.2) Перед началом вычислений выходного сигнала в первом, третьем, п том и шестом регистрах В, 10, 12 и 13 сдвига записываетс  соответственно значени  переменных ,iXrK-2,4YtK-0 и , где знак + соответствует положительную полюсу фильтра, а знак - - отрицательному. Вычислени  в каждом такте провод тс  в два этапа. На первом этапе, по команде 1 вырабатьгоаемой блоком 23 синхронизации (фиг.2), подаютс  разрешающие сиг налы на второй, третий и шестой блоки элементов И 2,3 и 6 и входы управлени  первого и второго блоков 19 и 20 пам ти, в которых хран тс  значени  коэффициентов. ПрИ этом значени  переменных и iXtK-23 поступают на входы первого сумматора 14. Значение суммы . записываетс  в регистр 9 сдвига и подаетс  на второй вход первого блока 17 умножени , на второй вход которого с выхода первого блока 19 пам ти подаетс  значение ;соэффициента а. Сигнал произведени  к-Л подаетс  на первый вход второго сумматора 15. Одновременно на второй его вход с выхода второго блока 18 умножени  поступает сигнал произведени  (sign Р) ( |Р|-1) , дл  получени  которого на пходы второго блока 18 умноже-. йи  подаютс  сигналы (sign Р) (iPj-l) и с выхода второго блока 20 пам ти и п того регистра 12 сдвига соотпетственно. Сигнал суммы .1 a, + (sign P)(|Pl-1) , представл ющий собой выходной сигнал рекурсивного цифрового фильтра, за- писываетс  в четвертый регистр 11 сдвига и поступает на выход фильтра. Одновременно с этим сигнал с выхода п того регистра 12 сдвига -через шестой блок элементов И 6 и второй инвертор 22 поступает в шестой ; регистр 13 сдвига 4 На втором этапе такта (фиг.2) формируютс  и записьшаютс  в первый, третий и п тый регистры 8, 10 и 12 сдвига значени  переменных, необходимые дл  вычислени  выходного сигнала фильтра в следующем такте. Дл  этого п.о команде 2 блока 23 синхронизации подаютс  разрешающие сигналь на первый, четвертый, п тый и седьмой блоки элементов И 1,4,5 и 7, При этом входной сигнал . с информационного входа фильтра через первый блок элементов И 1 поступает в первый регистр 8 сдвига, сигнал с второго регистра 9 сдвига через п тый блок элементов И 5 и первый инвертор 21 подаетс  в третий регистр 10 сдвига, на входы трет-ьего сумма- тора 16 одновременно поступают с выхода рекурсивного цифрового фильтра через четвертый блок элементов И 4 сигнал и с шестого регистра 13 сдвига через седьмой блок элементов И 7 сигнал i , а. сигнал суммы записьшаетс  в п тый регистр 12 сдвига. В следующем (К+1)-м такте вычислений работа рекурсивного цифрового фильтра описываетс  аналогично. Таким образом, в каждом такте вычислительного процесса на выходе фильтра вырабатываетс  значение выходного сигнала , определ ютс  и записываютс  в соответствующие регистры сдвига данные, необходимые дл  вычислений в следующем такте.This invention relates to radio engineering; Nickname and can be used in the subject of digital information processing. The purpose of the invention is to increase the stability of the filter operation. . Figure 1 shows the structural electrical circuit of the recursive filter} in figure 2 is its signal graph, in figure 3 the diagrams of the operation of the synchronization unit. The recursive digital filter contains the first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh blocks of elements And 1-7 ,. The first, second, third, fourth, fifth, and sixth shift registers 8–13, the first, second, and third adders 14–16, the first and second multipliers 17 and 18, the first and second blocks 19 and 20 of memory, the first and the second inverters 21 and 22 and the synchronization unit 23. The filter works as follows. The work of the proposed recursive digital filter is described by the system equations, xrK-11 + Csigii P) () UGK-1; XK l X K-1j-H (sign Р). (Sign P)), realizing the transfer function of the form (6ig.2) Before the start of the calculation of the output signal in the first, third, fifth and sixth registers B, 10, 12 and 13 the shift is recorded according to the values of the variables, iXrK-2.4YtK-0 and, where the + sign corresponds to the positive pole of the filter, and the sign - to the negative. The calculations in each cycle are carried out in two steps. At the first stage, on the command 1 produced by the synchronization unit 23 (Fig. 2), the enabling signals to the second, third and sixth blocks of the AND 2.3 and 6 elements and the control inputs of the first and second memory blocks 19 and 20 are supplied, in which coefficient values are stored. Next, the values of the variables and iXtK-23 are fed to the inputs of the first adder 14. The value of the sum. written to the shift register 9 and fed to the second input of the first multiplier 17, to the second input of which the output of the first memory block 19 is supplied; the value of the coefficient a. The product signal KL is fed to the first input of the second adder 15. Simultaneously, the second input from the output of the second multiplication unit 18 receives the output signal (sign P) (| P | -1), for which the multiplications of the output of the second unit 18 are received. Signals are given (sign P) (iPj-l) from the output of the second memory block 20 and the fifth shift register 12, respectively. The sum signal .1 a, + (sign P) (| Pl-1), which is the output signal of the recursive digital filter, is written to the fourth shift register 11 and goes to the output of the filter. Simultaneously, the signal from the output of the p of the 12 shift register - through the sixth block of elements And 6 and the second inverter 22 enters the sixth; shift register 13 In the second clock cycle (Fig. 2), the values of variables necessary for calculating the output of the filter in the next clock cycle are formed and written into the first, third and fifth registers 8, 10 and 12 of the shift. For this, p. O command 2 of synchronization unit 23 is supplied to enable the signal on the first, fourth, fifth and seventh blocks of the elements 1,4,5 and 7, at the same time the input signal. from the information input of the filter through the first block of elements AND 1 enters the first shift register 8, the signal from the second shift register 9 through the fifth block of AND blocks 5 and the first inverter 21 is fed to the third shift register 10, to the inputs of the third summer 16 simultaneously coming from the output of the recursive digital filter through the fourth block of elements And 4 signal and from the sixth register 13 shift through the seventh block of elements And 7 signal i, a. the sum signal is written into the fifth shift register 12. In the next (K + 1) -th calculation cycle, the operation of the recursive digital filter is described similarly. Thus, in each clock cycle of the computational process, the output of the filter generates the value of the output signal, the data necessary for the calculations in the next clock cycle are determined and recorded in the corresponding shift registers.

3 . Первый и второй инверторы 21 и 22 служат дл  инвертировани  знаков поступающих на их входы сигналов при значени х полюса рекурсивного цифрового фильтра . При инвертирование не требуетс  и эти инверторы могут отсутствовать.3 The first and second inverters 21 and 22 serve to invert the characters of the signals arriving at their inputs at the pole values of the recursive digital filter. No inverting is required and these inverters may be missing.

Дисперси  ошибки округлени  предлагаемого рекурсивного цифрового фильтра равнаThe round error error dispersion of the proposed recursive digital filter is

Гг 3 H-IPI Gg 3 H-IPI

известного -known -

(. г 12 1 + 1PI (g 12 1 + 1PI

Следовательно, ошибка предлагаемого рекурсивного цифрового фильтра не зависит от значений коэффициента а, числител  его передаточной функ719934Therefore, the error of the proposed recursive digital filter does not depend on the values of the coefficient a, the numerator of its transfer function 719934

ции,а ошибка известного фильтра рас тет с увеличением этого коэффициента .т.е. точность предлагаемого фильтра при реализации передаточных функций, J имеющих достаточно большие значени  коэффициента, может быть существенно вьппе, чем точность известного. Как следует из приведенных выражений, предлагаемый фильтр имеет по сравнению с известным меньшее значение дисПерсии ошибки при выполнении неравенстваand the error of the known filter grows with an increase in this coefficient. the accuracy of the proposed filter in the implementation of transfer functions, J having sufficiently large values of the coefficient, can be significantly higher than the accuracy of the known. As follows from the above expressions, the proposed filter has, compared with the known, lower dispersion value of the error when the inequality is satisfied

Sj (,, 2al . 8 1 12 1 + 1РГ 3 I + IPI Sj (,, 2al. 8 1 12 1 + 1РГ 3 I + IPI

что эквивалентно условию 1Р1 3-2а|,which is equivalent to the condition 1P1 3-2a |,

определ ющему соотношение между пара 0 метрами передаточной функции, при котором предлагаемый фильтр имеет меньшую ошибку, чем известный.determines the ratio between a pair of 0 meters of the transfer function, in which the proposed filter has a smaller error than the known one.

Фиг.1 /1 /

fitfit

ГМGM

ffpff)ffpff)

rffz) r,(i)rffz) r, (i)

V yfzy V yfzy

±±

ZfZf

Фиг.ЗFig.Z

Claims (1)

РЕКУРСИВНЫЙ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР, содержащий первый блок элементов И, первый вход которого является входом рекурсивного цифрового фильтра, второй блок элементов И, последовательно соединенные третий блок элементов И и первый сумматор, последовательно соединенные первый блок памяти, второй умножитель и второй сумматор, последовательно соединенные второй блок памяти и первый умножитель, последовательно соединенные четвертый блок элементов И и третий сумматор, а также пятый и шестой бло,ки элементов И и блок синхронизации, выходы которого подключены к вторым входам всех блоков элементов И и к входам управления первого и второго блоков памяти, отличающийс я тем, что, с целью повышения устойчивости работы, в него введены первый регистр сдвига, включенный между выходом первого блока элементов И и первым входом второго блока элементов- И, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, второй регистр сдвига,- включенный между выходом первого сумматора и объединенными вторым входом первого умножителя и первым входом пятого блока элементов И, между выходом которого и первым входом третьего блока элементов И включены последовательно соединенные первый инвертор и третий регистр сдвига, четвертый регистр сдвига, вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход соединен с первым входом четвертого блока элементов И и является выходом рекурсивного цифрового фильтра, пятый регистр сдвига, включенный между выходом третьего сумматора и объединенным вторым входом второго умножителя с первым входом шестого блока элементов И, между выходом которого и вторым входом третьего сумматора включены последовательно соединенные второй инвертор, шестой регистр сдвига и седьмой блок элементов И, при этом выход первого умножителя подключен к второму входу 4 второго сумматора, выход блока синхронизации является парафазным и соединен одним выводом с вторыми входами второго, третьего и шестого блоков элементов И и входами управления первого и второго блоков памяти, а другим выводом - с вторыми входами пер- вого, четвертого, пятого и седьмого блоков элементов И.A recursive digital filter containing the first block of elements AND, the first input of which is the input of a recursive digital filter, the second block of elements And, the third block of elements And connected in series, the first adder, the first memory block connected in series, the second multiplier and the second adder, the second block connected in series memory and the first multiplier, connected in series with the fourth block of AND elements and the third adder, as well as the fifth and sixth blocks, ki elements AND, and a synchronization unit, the outputs of which are are connected to the second inputs of all blocks of AND elements and to the control inputs of the first and second memory blocks, characterized in that, in order to increase the stability of operation, the first shift register is inserted into it, included between the output of the first block of AND elements and the first input of the second block of elements - And, the output of which is connected to the second input of the first adder, the second shift register is connected between the output of the first adder and the combined second input of the first multiplier and the first input of the fifth block of AND elements, between the output of which and the first the input of the third block of AND elements includes the first inverter and the third shift register, the fourth shift register, the input of which is connected to the output of the second adder, and the output is connected to the first input of the fourth block of AND elements and is the output of a recursive digital filter, the fifth shift register is on between the output of the third adder and the combined second input of the second multiplier with the first input of the sixth block of AND elements, between the output of which and the second input of the third adder are connected Tel'nykh connected a second inverter, the sixth shift register and the seventh block of AND gates, the output of the first multiplier is connected to a second input 4 of the second adder, the output synchronization unit is paraphase and connected at one terminal to the second inputs of the second, third and sixth elements blocks D and the control inputs the first and second blocks of memory, and the other conclusion - with the second inputs of the first, fourth, fifth and seventh blocks of elements I. у[к]=а)хy [k] = a) x Х[К-1]=ХX [K-1] = X Y[K-1T=yY [K-1T = y
SU833639982A 1983-09-06 1983-09-06 Recursive digital filter SU1171993A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833639982A SU1171993A1 (en) 1983-09-06 1983-09-06 Recursive digital filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833639982A SU1171993A1 (en) 1983-09-06 1983-09-06 Recursive digital filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1171993A1 true SU1171993A1 (en) 1985-08-07

Family

ID=21080956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833639982A SU1171993A1 (en) 1983-09-06 1983-09-06 Recursive digital filter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1171993A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Рабинер Л., Гоулд Б. Теори и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978, с. 29, рис.2.7. . Авторское свидетельство СССР 1059669, кл. Н 03 Н 17/04, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4193118A (en) Low pass digital averaging filter
GB2156117A (en) Method of, and a circuit for, estimating true data from distorted digital data signals
US4336600A (en) Binary word processing method using a high-speed sequential adder
SU1171993A1 (en) Recursive digital filter
US4285047A (en) Digital adder circuit with a plurality of 1-bit adders and improved carry means
JPS6083415A (en) Variable delay circuit
JPS5853217A (en) Digital filter circuit
GB1518006A (en) Frequency-selective signal receiver
SU896788A1 (en) Binary signal demolulation device
SU1179333A1 (en) Frequency-pulse integrating-differentiating device
SU374643A1 (en) REVERSIBLE DECIMAL COUNTER
JPS60123931A (en) Arithmetic circuit
SU1234826A1 (en) Device for tolerance comparing of numbers
SU1411738A1 (en) Digital function converter
SU1327280A1 (en) Digital filter
SU1418696A1 (en) Device for implementing boolean functions
SU1474673A1 (en) Discrete fourier transform computation device
SU1566468A1 (en) Digital matched filter
JPS615345A (en) Serial multiplication method
RU1829028C (en) Generator of orthogonal signals
SU1171784A1 (en) Multiplier
JP2702324B2 (en) Frame synchronization detection circuit
SU962926A1 (en) Device for taking logarithms
JPH0664665B2 (en) Alarm standby circuit
SU1309258A1 (en) Device for digital processing of signals