SU1196894A1 - Device for digital filtering - Google Patents
Device for digital filtering Download PDFInfo
- Publication number
- SU1196894A1 SU1196894A1 SU843760882A SU3760882A SU1196894A1 SU 1196894 A1 SU1196894 A1 SU 1196894A1 SU 843760882 A SU843760882 A SU 843760882A SU 3760882 A SU3760882 A SU 3760882A SU 1196894 A1 SU1196894 A1 SU 1196894A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- register
- adder
- multiplier
- Prior art date
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОЙ ФШ1ЬТРА 1ИИ, содержащее N умножителей , (N-1) сумматоров и (N-1) ре- гистров, причем выход -го (i 1,N-1) регистра подключен к первому входу -го сумматора, второй вход которого подключен к выходу ((+1)-го умножител , первый вход которого вл етс A DEVICE FOR DIGITAL FSHTPLE 1, containing N multipliers, (N-1) adders and (N-1) registers, the output of the -th (i 1, N-1) register is connected to the first input of the -th adder, the second input of which connected to the output of the ((+1) multiplier, whose first input is
Description
чИзобретение относитс к вычислительной технике и может быть испол зовано в системах цифровой обработки радиолокационных, сейсмических, гидроакустических, видео и других сигналов. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей за счет выполнени дискретного преобразовани Фурье. На фиг.1 показана структурна схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - блок-схема алгоритма работы устройства при вычислении дискретного преобразовани Фурье. Устройство дл цифровой фильтрации содержит N умножителей 1. i (i 1,N), сумматоры 2.i, регистры 3.1, 4.1, блок элементов И 5, счетчик 6, генератор 7 тактовых импульсов , дешифратор 8. Счетчик 6 имеет коэффициент пересчета, равный N. Ре гистры 4 должны принимать информацию с двух направлений. Дешифратор 8 дешифрирует нулевое M(N-1) состо ние счетчика 6. Работа устройства при вьтчислении дискретного преобразовани Фурье. Устройство должно вычисл ть след клцее вьфажение: N-1 ) (n)w; , ( где х(п) - элементы исходной последовательности длины N i Х(к) - элементы преобразованной последовательности; W - весовые кoэффициeнтыj Будем рассматривать только наибо лее распространенный случай, когда х(п) - последовательность двйствите ных чисел. Тогда выражение (1) можно переписать в ввде ReX(K)Xx(n)RgW, )Zx{n). Очевидно, что разница между вы« ислением вьфажени (2) и (3) состо 94 ит только в том, что при вычислении (2) на вторые входы умножителей 1 будут подаватьс действительные части , при вычислении (3) - мнитмые части . Пор док следовани входных данных и весовых коэффициентов дл выражений (2) и (3) идентичен . Поэтому в дальнейшем будем рассматривать только выражение (2), а дл компактности записи считать Х(к) и W действительными числами. На второй вход умножител 1.1 подаютс весовые коэффициенты V( умножител 1.2 - умножител 1.3 ; умножител 1 .NДл примера рассмотрим вычисление дискретного преобразовани Фурье 5. В исходном состо нии регистры 3.1 обнулены, на управл клций вход устройства поступает сигнал логической единицы, разрешающий прохождение информации через блок элементов И 5 и разрешающий счет дл счетчика 6, Условимс , что информаци в регистры 3 и 4 принимаетс по заднему фронту синхросигнала. При описании работы устройства сразу учитывать, что .у . В первом такте на вход устройства поступает х(0). На вход всех умножителей 1 поступает W°. В конце такта в каждый регистр 3.iзаписываетс значение х(0) w . Во втором такте на вход устройства поступает х(1). На вход умножител 1.1 поступает W, умножител 1.2 - W ; умножител 1.3 - W, умножител 1.4 i умножител 1.5 -Wj .На сумматоре 2.1 форми3 1. руетс сумма: x(1)V/j +x(0)W ; на сумматоре 2.2 - (0)W ; на сумматоре 2.3 - x(1)/s -bxCOW на сумматоре 2,4 - x(1)w| +x(0)W j на сумматоре 2.5 - x(1)(0) W. . В третьем такте на вход устройства поступает х(2). На вход умножител 1.1 поступает W умножител 1.2 -W|; умножител 1.3 - W, умножител 1.А - W|, умножител 1.5Wy . На сумматоре 2.1 формируетс сумма: x(2)wj +х(1) (0)W i на сумматоре 2.2 - х(2) А«у+х(1) + +x(0)W j на сумматоре 2.3 - х(2) xWr+xCi) Atf -«-xCOw i на сумматоре 2,4 - х(2) (1) w} +x(0) на сумматоре 2.5 - х(2) Wr+x(1)Wr + (0)W .The invention relates to computing and can be used in digital processing systems for radar, seismic, sonar, video and other signals. The purpose of the invention is to expand the functionality by performing a discrete Fourier transform. Figure 1 shows the structural diagram of the proposed device; Fig. 2 is a block diagram of the device operation in the calculation of the discrete Fourier transform. The device for digital filtering contains N multipliers 1. i (i 1, N), adders 2.i, registers 3.1, 4.1, AND 5 block of units, counter 6, clock generator 7, decoder 8. Counter 6 has a conversion factor equal to N. Registry 4 should receive information from two directions. The decoder 8 decrypts the zero M (N-1) state of the counter 6. Operation of the device when calculating the discrete Fourier transform. The device must calculate the trace of the following: N-1) (n) w; , (where x (n) are elements of the original sequence of length N i X (k) are elements of the transformed sequence; W is weight coefficients) We consider only the most common case where x (n) is a sequence of twofold numbers. Then the expression (1 ) can be rewritten in vvde ReX (K) Xx (n) RgW,) Zx (n). Obviously, the difference between the determination of the hyphenation (2) and (3) is 94 um only in the fact that in the calculation of (2) real parts will be fed to the second inputs of the multipliers 1, and in the calculation of (3) soft parts. The order of the input data and the weighting factors for expressions (2) and (3) is identical. Therefore, in the future, we will consider only expression (2), and for compactness of the record, consider X (k) and W to be real numbers. The second input of the multiplier 1.1 is the weighting factors V (multiplier 1.2 - multiplier 1.3; multiplier 1 .N) the block of elements And 5 and the enabling counting for the counter 6, It is assumed that the information in registers 3 and 4 is received on the falling edge of the synchronization signal .When describing the operation of the device, immediately take into account that. The input of the device is x (0) .The input of all multipliers 1 is W °. At the end of the clock cycle, the value of x (0) w is written to each register 3.i.The second input to the device input is x (1). W, multiplier 1.2 - W; multiplier 1.3 - W, multiplier 1.4 i multiplier 1.5 -Wj .In adder 2.1, form3 1. sum: x (1) V / j + x (0) W; adder 2.2 - (0) W; on adder 2.3 - x (1) / s -bxCOW on adder 2.4 - x (1) w | + x (0) W j on the adder 2.5 - x (1) (0) W.. In the third cycle, x (2) enters the device input. The input of the multiplier 1.1 is the W multiplier 1.2 -W |; multiplier 1.3 - W, multiplier 1.A - W |, multiplier 1.5Wy. On the adder 2.1, the sum is formed: x (2) wj + x (1) (0) W i on the adder 2.2 - x (2) А «у + х (1) + + x (0) W j on the adder 2.3 - х (2) xWr + xCi) Atf - «- xCOw i on the adder 2.4 - x (2) (1) w} + x (0) on the adder 2.5 - x (2) Wr + x (1) Wr + ( 0) W.
3131
в четвертом такте на вход устройСГва поступает х(3). На вход умножител 1.1 поступает Wt ; умножител 1.2 -VJj; умножител 1.3 , умножител 1.4 -W°-, умножител 1.5 -W. На сумматоре 2.1 формируетс сумма: х(3) (2) Wj + xd) (0)W ; на сумматоре 2.2 x(3)WL+x(2) Wj+x(1) W/+x(0)W i на сумматоре 2.3 - x(3) l+x(2) (1)Y/r+x(0) W j на сумматоре 2.4x (3) W +к(2) W -f-xd) (0) W ; in the fourth cycle, x (3) enters the input of the device. The input of the multiplier 1.1 is Wt; multiplier 1.2 -VJj; multiplier 1.3, multiplier 1.4 -W ° -, multiplier 1.5 -W. On the adder 2.1, the sum is formed: x (3) (2) Wj + xd) (0) W; on adder 2.2 x (3) WL + x (2) Wj + x (1) W / + x (0) W i on adder 2.3 - x (3) l + x (2) (1) Y / r + x (0) W j on the adder 2.4x (3) W + to (2) W −f − xd) (0) W;
ЬtBt
на сумматоре 2.5 - x(3) W+x(2) W++x (l) wt-i-x(0)w .on the adder 2.5 - x (3) W + x (2) W ++ x (l) wt-i-x (0) w.
В п том такте на вход устройства поступает х(4). На вход умножител 1.1 поступает Wy , умножител 1.2Wj; умножител 1.3 - W , умножител 1.4 - Wjv умножител 1.5 - W. На сумматоре 2.1 формируетс преобразованный отсчет X(4)x(4)Wy «x(3)i /|+х(2) w|+x(1)wj+x(0) W ; на сумматоре 2.2 - преобразованный отсчет Х(3)х(4) (3)Wf«-x(2) (1) Wj+x(0) W i на суьматоре 2.3 преобразованный отсчет X(2)x(4)w + +х(3)Х/5 +х(2) (1)w/+x(0)W i на сумматоре 2.4 - преобразованный отсчет X(1)x(4)(3)vQ3+x(2)W5- + +x(1)V(/i +х(0) W i на сумматоре 2.5 преобразованный отсчет X(0)x(4)W +x (3)V( +х(2) (1)w +х(0) w . . Сигнал второго выхода дешифратора 8 разрешает прием в регистры 4 информа1У1И , поступившей на их первые информационные входы. По отрицательному перепаду синхроимпульса, поступившего с выхода генератора 7, в конце п того такта в регистры 4.1-4.5 принимаютс значени Х(4)-Х(0) соответственно .In the fifth cycle, the input of the device is x (4). The input of the multiplier 1.1 comes Wy, the multiplier 1.2Wj; multiplier 1.3 - W, multiplier 1.4 - Wjv multiplier 1.5 - W. On the adder 2.1, the transformed sample X (4) x (4) Wy x x (3) i / | + x (2) w | + x (1) wj is formed + x (0) W; on adder 2.2 - converted X (3) x (4) (3) Wf «-x (2) (1) Wj + x (0) W i on supervisor 2.3 transformed X (2) x (4) w + + x (3) X / 5 + x (2) (1) w / + x (0) W i on the adder 2.4 - the converted sample X (1) x (4) (3) vQ3 + x (2) W5- + + x (1) V (/ i + x (0) W i on adder 2.5 transformed sample X (0) x (4) W + x (3) V (+ x (2) (1) w + x ( 0) w. The signal of the second output of the decoder 8 allows reception in registers 4 of information 1U1I received at their first information inputs.At the negative difference of the sync pulse received from the output of generator 7, at the end of the fifth cycle the registers 4.1–4.5 take values X (4 ) -X (0), respectively.
В шестом (N+1) такте на вход устройства поступает нулевой отсчет новой последовательности х (0). С первого выхода дешифратора 8 поступает сигнал обнулени регистров 3. На входы умножителей 1 поступают весовые коэффи1Ц1енты, как в первом такте работы устройства. На выходах всех сумматоров по вл етс x40)N,. Сигнал с второго выхода дешифратора 8 разрешает прием в регистры 4 информации , поступающей на их второй информационный вход. В конце такта в ре96894 - In the sixth (N + 1) clock cycle, a zero count of x (0) arrives at the device input. From the first output of the decoder 8, a signal to reset the registers 3 arrives. The inputs of the multipliers 1 receive the weight coefficients, as in the first cycle of the device operation. At the outputs of all adders, x40) N appears. The signal from the second output of the decoder 8 allows reception in the registers 4 of the information received at their second information input. At the end of the measure in pe96894 -
гистр 4.2 записываетс Х(4) в регистр 4.3 - X(3)i в регистр 4.4-Х(2) ,в регистр 4.5-Х(1).gister 4.2 is written X (4) to register 4.3 - X (3) i to register 4.4-X (2), to register 4.5-X (1).
В седьмом такте на вход устройст , ва поступает х (О. На входы умножителей 1 поступают такие же весовые коэффициенты, как во втором такте, и продолжаетс вычисление преобразо , ванных отсчетов новой последователь- . ,0 ности х (к). В конце такта в регистр 4.5 принимаетс Х(2); в регистр 4.4 X(3)i в регистр 4.3 - Х(4).In the seventh cycle, the input to the device, va, is received x (O. The inputs of multipliers 1 receive the same weights as in the second cycle, and the calculation of the converted samples of the new sequence, 0 x (k) continues. At the end of the cycle X (2) is accepted into register 4.5; X (3) i into register 4.3 - X (4) into register 4.4.
В дальнейшем вычислени повтор ютс с периодом, равным п ти тактам. На фиг.2 прин ты следующие условные обозначени : - обнуление .регистров 3iO|,- результат, вычисленный на i-M умножителе .-, результат , вычисленньй на -м суммато-Q ре 2. i ; результат, вычисленный на i-M сумматоре 2.вк-м такте; Р4- 5- в регистр 4. принимаетс число, которое не будет использовано прИ.вычислении;Х (к) - к-й преобразованный отсчет, Р-той входной последовательности .In the following, the calculations are repeated with a period of five cycles. In Figure 2, the following conventions are accepted: - resetting the .i registers 3iO |, - the result calculated on the i-M multiplier. -, the result calculated on the -th sum-Q re 2. i; the result calculated on the i-M adder 2.vk-m cycle; P4-5- to register 4. A number is taken that will not be used in computation; X (k) is the kth converted reference, Pth of the input sequence.
При реализации процедуры цифровой фильтрации устройство должно вычисл ть выражение видаWhen implementing a digital filtering procedure, a device must compute an expression like
N-1 30N-1 30
X((к-n)h(t , C-V X ((K-n) h (t, C-V
где Ь (п) - коэффициенты импульснойwhere b (n) are the pulse coefficients
характеристики, x(i) - отсчеты входного сигнала.characteristics, x (i) - samples of the input signal.
При работе устройства в режиме цифрового фильтра на вход запуска устройства подаетс сигнал логического нул , разрывающий обратную св зь между выходом сумматора ZN и входом регистра 3.1. Этот же сигнал устанавливает счетчик 6 в (N-l)-e состо ние, тем самым разреша приемWhen the device is operating in the digital filter mode, a logical zero signal is applied to the device start input, breaking the feedback between the output of the adder ZN and the input of the register 3.1. The same signal sets the counter 6 to the (N-l) -e state, thereby allowing reception
в регистры 4 информации, поступающей на их первые информационные входы.In registers 4 of the information received at their first information inputs.
На вход умножител 1.i посто нно поступает коэффициент 1(N-i). Вычисление проходит непрерывно. ВThe coefficient 1 (N – i) is continuously input to the input of the multiplier 1.i. Calculation is continuous. AT
каждом такте на вход устройства поступает новый отсчет входного сигнала х(к). В конце к-го такта в регистр 4 принимаетс значение отфильтрованного отсчета Х(к).Each cycle to the input of the device receives a new count of the input signal x (k). At the end of the kth cycle, register 4 is set to the value of the filtered sample X (k).
ИAND
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843760882A SU1196894A1 (en) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | Device for digital filtering |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU843760882A SU1196894A1 (en) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | Device for digital filtering |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1196894A1 true SU1196894A1 (en) | 1985-12-07 |
Family
ID=21126760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU843760882A SU1196894A1 (en) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | Device for digital filtering |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1196894A1 (en) |
-
1984
- 1984-06-26 SU SU843760882A patent/SU1196894A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент US № 3980873, кл. G 06 F 15/332, опублик. 1978. Уиль ме Ф. Цифрова интегральна схема дл фильтрации видеосигналов.Электроника, 1983, № 20, с. 74-79, рис. 4. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1196894A1 (en) | Device for digital filtering | |
SU1444759A1 (en) | Computing apparatus | |
SU1195357A1 (en) | Spectrum analyzer | |
SU1596347A1 (en) | Device for digital filtration | |
SU1520539A1 (en) | Device for transforms in the base of walsh piece square function | |
SU1476488A1 (en) | Fast real fourier transform computer | |
SU1388891A1 (en) | Device for digital filtering | |
SU1264200A1 (en) | Digital correlator | |
SU1751748A1 (en) | Complex number multiplying device | |
SU1314352A1 (en) | Digital filter | |
SU1462354A1 (en) | Device for fast actual fourier tranformation | |
SU1377872A1 (en) | Device for digital filtering | |
SU788363A1 (en) | Digital frequency multiplier | |
SU1104529A1 (en) | Digital autocorrelator | |
SU1605254A1 (en) | Device for performing fast walsh-adamar transform | |
SU1113884A2 (en) | Digital filtering system | |
SU1688257A1 (en) | Linear algebraic equations systems solver | |
SU1427385A1 (en) | Device for walsh transformations | |
SU1211754A1 (en) | Device for calculating inverse matrix | |
SU1474673A1 (en) | Discrete fourier transform computation device | |
SU1383406A1 (en) | Device for determining prediction estimates of random process | |
SU922761A1 (en) | Device for optimizing functions of many variables | |
SU1545230A1 (en) | Device for digital filtration | |
SU1612315A1 (en) | Device for solving systems of algebraic equations | |
RU1774349C (en) | Nonrecursive digital filter |