SU1179520A1 - Versions of device for non-recursive digital filtering - Google Patents

Versions of device for non-recursive digital filtering Download PDF

Info

Publication number
SU1179520A1
SU1179520A1 SU802873902A SU2873902A SU1179520A1 SU 1179520 A1 SU1179520 A1 SU 1179520A1 SU 802873902 A SU802873902 A SU 802873902A SU 2873902 A SU2873902 A SU 2873902A SU 1179520 A1 SU1179520 A1 SU 1179520A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
adder
output
input
signal
additional
Prior art date
Application number
SU802873902A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Николаевич Бескин
Георгий Леонидович Брынский
Лариса Васильевна Хохлачева
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7306
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 Предприятие П/Я А-7306 filed Critical Предприятие П/Я А-7306
Priority to SU802873902A priority Critical patent/SU1179520A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1179520A1 publication Critical patent/SU1179520A1/en

Links

Abstract

1.Устройство дл  нерекурсивной 1гифровой фильтрации, содержащее 11 последовательно соединенных элементов задержки, вход первого и выход каждого из которых соединен с входом соответствующего умножител , а выходы умножителей подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого  вл етс  вькодом устройства , а вход первого элемента задержки - входом устройства, о тличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем формировани  дополнительной полосы фильтрации в области высокой частоты с частотной характеристикой, симметричной исходной , сумматор выполнен в виде сумматора четньк компонент сигнала и сумматора нечетных компонент сигнала , выходы- которых подключены к входам выходного сумматора, кроме того, в устройство введены последовательно соединенные инвертор знака и дополнительньи -сумматор, выход которого  вл етс  дополнительным выходом устройства, при этом выход сумматора четных компонент сигнала подключен к другому входу дополнительного сумматора, а выход сумматора нечетных компонент сигнала - к входу инвертора знака, причем к входам сумматора четных компонент сигнала подключены выходы умножителей с четными номерами, а к входам сумматора нечетных компонент сигнала - выходы умножителей с нечетными номерами. S 2. Устройство дли йерекурсивной (Л цифровой фильтрации, содержащее () последовательно соединенных с элементов задержки, причем выход каждого 1. A device for non-recursive 1-filtering, containing 11 series-connected delay elements, the input of the first and the output of each of which are connected to the input of the corresponding multiplier, and the outputs of the multipliers are connected to the corresponding inputs of the adder, the output of which is the code of the device, and the input of the device, which is different from the fact that, in order to extend the functionality by forming an additional filtering band in the high frequency region with a frequency characteristic acting as a symmetrical source, the adder is made in the form of an adder, the even component of the signal and an adder of the odd component of the signal, the outputs of which are connected to the inputs of the output adder, in addition, the device is connected in series with a sign inverter and an additional accumulator whose output is an additional output of the device , the output of the adder of the even components of the signal is connected to another input of the additional adder, and the output of the adder of the odd components of the signal is connected to the input of the sign inverter , the outputs of the even-numbered components of the signal are connected to the outputs of even-numbered multipliers, and to the inputs of the odd-numbered components of the signal are the outputs of odd-numbered multipliers. S 2. A recursive device (L digital filtering containing () connected in series with the delay elements, with the output of each

Description

ройства, при этом к входу инвертора сумматоров подключен выход (2/т,-1)-го знака подключен выход сумматора чет- элемента задержки, причем к входам ных компонент сигнала, а к другим сумматора четных компонент сигналавходам выходного и дополнительного подключены выходы умножителей.At the same time, the output of the adder of the delay element is connected to the input of the inverter of the adders, and the output of the signal components is connected to the input components, and the outputs of the output and auxiliary multipliers are connected to the other components of the even components.

11795201179520

Изобретение относитс  к радиотехническим устройствам с применением цифровой обработки сигналов.This invention relates to radio devices using digital signal processing.

Цель изобретени  - расширение функциональньк возможностей путем формировани  дополнительной полосы фильтрации в области высокой частоты с частотной характеристикой, симметричной исходной,The purpose of the invention is the expansion of functional capabilities by forming an additional filtering band in the high frequency domain with a frequency response that is symmetrical to the original,

На фиг. 1 представлен первый вариант структурной электрической схемы предлагаемого устройства; на фиг. 2 - второй вариант структурной электрической схемы предлагаемого устройства; на фиг. 3 - частотные характеристики устройства.FIG. 1 shows the first variant of the structural electrical circuit of the device; in fig. 2 - the second variant of the structural electrical circuit of the device; in fig. 3 - frequency characteristics of the device.

Устройство дл  нерекурсивной цифровой фильтрации (первый вариант) содержит п элементов 1 , . . ., , задержки, (и + 1) умножителей 2, ...,, 2, сумматор 3, состо щий из сумматора 4 четных компонент сигнала , сумматора 5 нечетных компонент сигнала и выходного сумматора 6, инвертор 7 знака и дополнительный сумматор 8.A device for non-recursive digital filtering (the first option) contains n elements 1,. . .,, delays, (and + 1) multipliers 2, ... ,, 2, adder 3, consisting of adder 4 even components of the signal, adder 5 odd components of the signal and output adder 6, inverter 7 characters and additional adder 8.

Устройство дл  нерекурсивной цифровой фильтрации (второй вариант) содержит () элементов 1 , . . ., Л запержк , 2 умножителей 2, ..., 2,, сумматор 3, состо щий из сумматора 4 четных компонент сигнала и выходного сумматора 5, инвертор 6 знака и дополнительный сумматор 7..A device for non-recursive digital filtering (the second option) contains () elements 1,. . ., L delay, 2 multipliers 2, ..., 2 ,, adder 3, consisting of adder 4 even components of the signal and output adder 5, inverter 6 characters and additional adder 7 ..

Устройство дл  нерекурсивной цифровой фильтрации (фиг. 1) работает следующим образом.The device for non-recursive digital filtering (FIG. 1) operates as follows.

Отсчеты исходного цифрового сигнала АИМ, имеющего основную полосу частот от О до некоторой частоты среза FK () и тактовую час- . тоту F 2F, поступают на вход последовательно соединенных элементов 1, ..., задержки, каждый из которых осуществл ет задержкуSamples of the original digital signal AIM, which has the main frequency band from O to a certain cutoff frequency FK () and the clock frequency-. Toto F 2F, is fed to the input of series-connected elements 1, ..., delays, each of which carries a delay

отсчетов на тактовьм интервал Т 1/F. Полученные отсчеты с входа первого элемента 1| задержки и выходов элементов 1, , . . , 1 ,, задержки умножаютс  на посто нные коэффициенты Ъ, Ъ,, Ь, ..., Ь„ с помощью умножителей 2, , 2у,, причем произведени  с вькодов умножителей с номерами 2i (где i; О, 1, 2, ..,,Г 1 суммируютс  в сумматоре 4 четных компонент сигнала, а произведени  с выходов умножителей с номерами (где л О, 1, 2, .,, ,2.|.суммируютс  в сумматоре 5 нечетных компонент сигнала. Сигналы с выходов сумматора 4 четных компонент сигнала и сумматора 5 нечетных компонент сигнала поступают на выходной сумматор 6, на выходе которого вьщел етс  сигнал в низкочастотной (НЧ) области с полосой , от О до F. С выхода сумматора 4 четных компонент сигнала непосредственно , а с выхода сумматора 5 нечетных компонент сигнала через инвертор 7 знака сигналы поступают на входы дополнительного сумматора 8, на выходе которого выдел етс  сигнал в высокочастотной (ВЧ) области с полосой от (Fg - F(i.) до Fg.counts per clock interval T 1 / F. The obtained samples from the input of the first element 1 | delays and outputs of elements 1,,. . , 1 ,, the delays are multiplied by constant coefficients b, b, b, ..., b with the help of multipliers 2,, 2у, and the product with the codes of multipliers with numbers 2i (where i; 0, 1, 2, .. ,, G 1 is summed in the adder 4 of even components of the signal, and the product of the outputs of the multipliers with numbers (where l O, 1, 2,. ,,, 2. |. Are summed in the adder 5 odd components of the signal. Signals from the outputs of the adder 4 even-numbered signal components and an adder 5 of the odd-numbered signal components are fed to an output adder 6, at the output of which a signal in the low-frequency (LF) region is received from the field axis, from O to F. From the output of the adder 4 even components of the signal directly, and from the output of the adder 5 the odd components of the signal through the inverter 7 characters go to the inputs of the additional adder 8, the output of which extracts the signal in the high-frequency (HF) region with a band from (Fg - F (i.) to Fg.

Рассмотрим алгоритм выделени  сигналов,Consider the signal extraction algorithm,

Обозначим X ц отсчет сигнала на входе устройства в тактовьй момент КГ, а УОц и Y1,(.. - отсчеты сигналов на НЧ и ВЧ вькодах устройства.Let X c denote the signal at the input of the device at the clock moment of the CG, and Woc and Y1, (.. - read the signals at the LF and HF codes of the device.

ОчевидноObviously

YO bgXj, + b,X,.,+ Ь,Х.2, + - 2I- «YO bgXj, + b, X,., + B, X.2, + - 2I- "

ptOiYlK b,X,, + ,.-- ...(-i) bpx,,,,:ptOiYlK b, X ,, +, .-- ... (- i) bpx ,,,,:

где n - число элементов задержки.where n is the number of delay elements.

Введем безразмерную частоту F/Fg. Комплексный коэффициент 3 передачи на частоте d между входом устройства и выходом сумматора 6 GO ( б ) 11 Ьр - Р--0 а между входом устройства и выход дополнительного сумматора .8 q,(d).iHlXe-«.ib.. Таким образом, G1 (С5 ) СО (d + 1). Однако при цифровой.фильтрации имеет место G (d ) G (2 -d ), где - знак комплексной сопр женности , а поэтому G1(( ) GO (1 -d ). Модули частотных характеристик GO и G1 имеют вид, изображенный на фиг. 3. Из фиг. 3 видно, что если GO это характеристика типа НЧ с переходной областью , имеющий центр в точке Fj,/Fg, то G1 - это характеристика типа ВЧ с центром в т ке 1 - (Fe - Fc)/Ff,. При цифровой фильтрации переход от НЧ фильтра к ВЧ фильтру с той же шириной переходной области сводитс  лишь к перемене знаков коэффициентов фильтрации b , b J, ... с нечетными номерами, котора  легко осуществл етс  в устройстве в дина мическом режиме. Предлагаемое устройство существенно упрощаетс  в частном случае когда выдел емые сигналы НЧ и ВЧ имеют одинаковую ширину полосы час тот, т.е. FC Рв/2, а (J, (фиг. 3), причем используетс  симметричный цифровой фильтр с абсолю 04 но линейной фазовой характеристикой , В этом случае всё коэффициенты фильтрации Ь,, Ьй, ... с нечетными номерами обращаютс  в 0. Второй вариант предлагаемого устройства (фиг. 2) работает аналогичным образом. На выходе сумматора 5, представл ющем собой выход сигнала НЧ, общее выражение выходного сигнала 4т-2 ,b,X,.p упрощаетс  за счет двух причин: вопервых , Ьр b,, за счет симметрии , во-вторых, все bjo, О за счет выбора центра переходной области (точка Найквиста) в точке б:, 1/2 (фиг. 3). Итак, не счита  посто нной задержи на 2т-1 тактов т УО (; - X )+ Ср(Х С2р+0 :р.О -up-n Ь ( р 1, р гт-гр 2р .. . , т) , Аналогично на выходе дополнительного сумматора 7 имеетс  отсчет выодного сигнала гп 2 К (, Рч) - V-(2p-(). Частотные характеристики на выхоах сумматора 5 и дополнительного сумматора 8 равны соответственно m . GO (и ) 1 + 2 Cpcos f(j (2p-t), G1 () 1 - 2 C..cos7d (2р1 1) Обе характеристики вещественны, ричем G0(e)+G1 (d) 2, что оответствует виду графиков на иг. 3.We introduce the dimensionless frequency F / Fg. The complex transfer factor 3 at frequency d between the input of the device and the output of the adder 6 GO (b) 11 Lp - P - 0 and between the input of the device and the output of the additional adder .8 q, (d) .iHlXe - ". Ib .. Thus , G1 (С5) WITH (d + 1). However, with digital filtering, G (d) G (2 -d) takes place, where is the sign of complex conjugation, and therefore G1 (() GO (1 -d). The frequency response modules GO and G1 have the form shown in FIG. 3. From Fig. 3 it can be seen that if GO is a characteristic of the type of LF with a transition region, having a center at the point Fj, / Fg, then G1 is a characteristic of the type of HF with a center in the band 1 - (Fe - Fc) / Ff In digital filtering, the transition from a low-pass filter to an high-pass filter with the same width of the transition region reduces only to a change in the signs of the filter coefficients b, b J, ... with odd numbers, which is easy The device is greatly simplified in the particular case when the extracted low and high frequency signals have the same frequency bandwidth, i.e. FC Pb / 2, and (J, (Fig. 3), and A symmetrical digital filter with an absolute 04 but a linear phase response is used. In this case, all the filter coefficients b, b, b, ... with odd numbers are turned to 0. The second variant of the proposed device (Fig. 2) works in a similar way. At the output of the adder 5, which is the output of the low-frequency signal, the general expression of the output signal 4t-2, b, X, .p is simplified for two reasons: firstly, bp b, due to symmetry, secondly, all bjo, O due to the choice of the center of the transition region (Nyquist point) at b :, 1/2 (Fig. 3). So, not counting a constant delay of 2m-1 cycles t m (; - X) + Cf (X C2p + 0: p. O -up-n b (p 1, p gm-c 2p., T) Similarly, at the output of the additional adder 7 there is a count of the output signal hp 2 K (, Rc) - V- (2p- (). The frequency characteristics at the outputs of the adder 5 and the additional adder 8 are equal respectively to m. GO (and) 1 + 2 Cpcos f (j (2p-t), G1 () 1 - 2 C..cos7d (2p1 1) Both characteristics are real, like G0 (e) + G1 (d) 2, which corresponds to the appearance of the graphs on games 3.

Claims (2)

1.Устройство для нерекурсивной цифровой фильтрации, содержащее И последовательно соединенных элементов задержки, вход первого и выход каждого из которых соединен с входом соответствующего умножителя, а выходы умножителей подключены к соответствующим входам сумматора, выход которого является выходом устройства, а вход первого элемента задержки - входом устройства, о тличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования дополнительной полосы фильтрации в области высокой частоты с частотной характеристикой, симметричной исходной, сумматор выполнен в виде сумматора четных компонент сигнала и сумматора нечетных компонент сигнала, выходы которых подключены к входам выходного сумматора, кроме того, в устройство введены последовательно соединенные инвертор зна ка и дополнительный сумматор, вы- ’ ход которого является дополнительным выходом устройства, при этом выход сумматора четных компонент сигнала подключен к другому входу дополнительного сумматора, а выход сумматора нечетных компонент сигнала - к входу инвертора знака, причем к входам сумматора четных компонент сигнала подключены выходы умножителей с четными номерами, а к входам сумматора нечетных компонент сигнала - выходы умножителей с нечетными номерами.1. A device for non-recursive digital filtering, containing AND series-connected delay elements, the input of the first and the output of each of which is connected to the input of the corresponding multiplier, and the outputs of the multipliers are connected to the corresponding inputs of the adder, the output of which is the output of the device, and the input of the first delay element is the input device, characterized in that, in order to expand functionality by forming an additional filtering band in the high frequency region with a frequency characteristic With a symmetric source, the adder is made in the form of an adder of even signal components and an adder of odd signal components, the outputs of which are connected to the inputs of the output adder, in addition, a sign inverter and an additional adder are connected in series, the output of which is an additional output devices, while the output of the adder of the even signal components is connected to another input of the additional adder, and the output of the adder of the odd signal components is connected to the input of the sign inverter, and to the input am adder even components of the signal outputs of the multipliers are connected to the even-numbered and odd adder inputs to the signal component - the multipliers outputs with odd numbers. 2. Устройство длй й^рекурсивной цифровой фильтрации, содержащее (4пг2) последовательно соединенных элементов задержки, причем выход каждого (2к )-го элемента задержки (где к-0 1, 2, ..., 2т-0 и вход первого элемента задержки соединены через соответствующий умножитель, а выход (2щ-1)-го элемента задержки непосредственно подключен к входам сумматора, выход которого является выходом устройства, о тличающееся тем, что,, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования дополнительной полосы фильтрации в области высокой частоты с частотной характеристикой, симметричной исходной, сумматор выполнен в виде последовательно соединенных сумматора четных компонент сигнала и выходного сумматора, кроме того, в устройство введены последовательно соединенные инвертор знака и дополнительный сумматор, выход которого является дополнительным выходом уст-.2. A device for recursive digital filtering, containing (4π2) series-connected delay elements, the output of each (2k) -th delay element (where k-0 1, 2, ..., 2m-0 and the input of the first delay element are connected through the corresponding multiplier, and the output of the (2sch-1) -th delay element is directly connected to the inputs of the adder, the output of which is the output of the device, characterized in that, in order to expand the functionality by forming an additional filtering band in the high-frequency region with frequencies nd characteristic symmetrical initial adder is designed as a series-connected component of the even adder signal and the output of the adder, in addition, a device connected in series incorporated sign inverter and an additional adder, the output of which is an additional outlet Device for. ройства, при этом к входу инвертора знака подключен выход сумматора четных Компонент сигнала, а к другим входам выходного и дополнительного сумматоров подключен выход (2/п-1)-го элемента задержки, причем к входам сумматора четных компонент сигнала ' подключены выходы умножителей.In this case, the output of the even adder of the signal component is connected to the input of the sign inverter, and the output of the (2 / n-1) -th delay element is connected to the other inputs of the output and additional adders, and the outputs of the multipliers are connected to the inputs of the adder of the even components of the signal.
SU802873902A 1980-01-17 1980-01-17 Versions of device for non-recursive digital filtering SU1179520A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802873902A SU1179520A1 (en) 1980-01-17 1980-01-17 Versions of device for non-recursive digital filtering

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802873902A SU1179520A1 (en) 1980-01-17 1980-01-17 Versions of device for non-recursive digital filtering

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1179520A1 true SU1179520A1 (en) 1985-09-15

Family

ID=20874048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802873902A SU1179520A1 (en) 1980-01-17 1980-01-17 Versions of device for non-recursive digital filtering

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1179520A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Гольденберг Л.М., Матюшкин Б.Д. Выделение каналов из грулпового цифрового сигнала в системе ИКМ 48. - Электросв зь, 1978, № 5, с. 8-13. Рабинер Л., Гоулд Б. Теори и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978, с. 59, фиг. 2.23. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Selesnick et al. Generalized digital Butterworth filter design
EP1067686B1 (en) Saw resonator filter with bridged-t configuration
US3868608A (en) Surface wave filter
US4729112A (en) Digital sub-band filters
JPH02216907A (en) Digital filter
US3758884A (en) Band-rejection filter using parallel-connected commutating capacitor units
US4794556A (en) Method and apparatus for sampling in-phase and quadrature components
US4012628A (en) Filter with a reduced number of shift register taps
SU1179520A1 (en) Versions of device for non-recursive digital filtering
US5381356A (en) Cascade digital filters for realizing a transfer function obtained by cascade-connecting moving average filters
US4101853A (en) Frequency sampling filter
Lyon Filter cascades as analogs of the cochlea
US3944951A (en) Monolithic crystal filter
US7693923B2 (en) Digital filter system whose stopband roots lie on unit circle of complex plane and associated method
CN109167587B (en) Signal band-pass filtering processing method and system based on FPGA
Neeraja et al. Low Power Implementation of Compensated and Sharpened CIC Decimation Filter
RU1830617C (en) Non-recursive filter
SU1370726A1 (en) Recursive filter
Harnefors et al. Suppression of overflow limit cycles in LDI all-pass/lattice filters
JPS63276910A (en) Constant delay filter
Anastassopoulos et al. Modified delta-adder and delta-multiplier for multiplexing
Yeshwantrao Design and Implementation of Some Digital Signal Processing Blocks
SU898592A1 (en) Digital filter
SU1665548A1 (en) Digital passband filter of chromaticity channels
Boite et al. Use of the numerical phase-difference filter for the digital channel bank