SU1332519A1 - Digital nonrecursive filter - Google Patents
Digital nonrecursive filter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1332519A1 SU1332519A1 SU864035632A SU4035632A SU1332519A1 SU 1332519 A1 SU1332519 A1 SU 1332519A1 SU 864035632 A SU864035632 A SU 864035632A SU 4035632 A SU4035632 A SU 4035632A SU 1332519 A1 SU1332519 A1 SU 1332519A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- adder
- register
- switch
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к цифровой технике. Цель изобретени - повышение быстродействи . Фильтр содержит регистры 1 и 11 пам ти, умножитель 2, блок 3 пам ти приращений коэффициентов , накапливающий сумматор 4, сумматоры 5 и 6, коммутаторы 7 и 8, регистры 9 и 10 сдвига, блок 12 управлени , эл-т 13 задержки и формирователь 14 импульсов. Работа фильтра осуществл етс по циклам. Одновременно в п-м цикле вычисл ютс частичные суммы и выходной отсчет. Цель достигаетс да счет вычислени новых частичных сумм, записанных в регистры 9 и 10 в таком пор дке, который необходим дл данного цикла работы фильтра. 2 ил. (Л Вб/х.This invention relates to digital technology. The purpose of the invention is to increase speed. The filter contains memory registers 1 and 11, multiplier 2, coefficient increment memory block 3, accumulator 4, adders 5 and 6, switches 7 and 8, shift registers 9 and 10, control unit 12, delay unit 13, and driver 14 pulses. The operation of the filter is carried out in cycles. At the same time, in the nth cycle, partial sums and an output count are calculated. The goal is achieved by calculating the new partial sums written to registers 9 and 10 in the order required for a given filter operation cycle. 2 Il. (L Wb / x.
Description
Изобретение относитс к цифровой технике и может быть использовано в системах цифровой обработки сигналов .The invention relates to digital technology and can be used in digital signal processing systems.
Цель изобретени - повьшение быстродействи цифрового нерекурсивного фильтра.The purpose of the invention is to increase the speed of the digital non-recursive filter.
На фиг,1 приведена структурна схема цифрового нерекурсивного фильтра; на фиг.2 - временна диаг- рамма управл ющих сигналов.Fig, 1 shows a block diagram of a digital non-recursive filter; 2 is a timing diagram of the control signals.
Цифровой нерекурсивньм фильтр содержит первый регистр 1 пам ти, умножитель 2, блок 3 пам ти прира- щений коэффициентов, накапливающий сумматор А первый и второй сумматоры 5 и 6, первый и второй коммутаторы 7 и 8, первый и второй регистры 9 и 10 сдвига, второй регистр П пам ти, блок 12 управлени , элемент 13 задержки, формирователь 14 импульсов .The digital non-recursive filter contains the first register 1 of memory, multiplier 2, block 3 of memory of coefficient increments, accumulating adder A, the first and second adders 5 and 6, the first and second switches 7 and 8, the first and second registers 9 and 10 of the shift, the second register of the P memory, control unit 12, delay element 13, driver 14 pulses.
Блок 12 управлени содержит генератор 15 тактовых импульсов, счет- чик 16, дешифратор 17.The control unit 12 comprises a generator of 15 clock pulses, a counter 16, a decoder 17.
Цифровой нерекурсивный фильтр работает .следующим образом.Digital non-recursive filter works in the following way.
Выходной отсчет Y(n) цифрового нерекурсивного фильтра формируетс в соответствии с разностным уравнением :The output sample Y (n) of the digital non-recursive filter is formed in accordance with the difference equation:
N-1N-1
Y(n) И a.X(n-i),Y (n) and a.X (n-i),
где а. - весовые коэффициенты (отсчеты импульсной характеристики ) ; X (n-i)-входные отсчеты.where a. - weighting factors (counts of the impulse response); X (n-i) input counts.
Значение N в цифровом нерекурсивном фильтре должно быть выбрано нечетным , а импульсна характеристика симметричной, т.е. а; гдеThe value of N in the digital non-recursive filter should be chosen odd, and the impulse response should be symmetric, i.e. but; Where
i 0,1М-2; M(N+l)/2. Тогда i 0.1M-2; M (N + l) / 2. Then
каждый входной отсчет Х(п) при вычис пении двух выходных отсчетов Y(n+i) и Y(n+N-i-l) умножаетс на один и тот же коэффициент а;, а при вычис- лении Y{n+M-1) - на коэффициент а„.,.each input sample X (p) multiplies two output samples Y (n + i) and Y (n + Nil) by the same coefficient a; while calculating Y (n + M-1) - by a factor a „.,.
Допустим , соответственно .Suppose, respectively.
Весь цикл работы цифрового нерекурсивного фильтра fдлительность цикла равна периоду дискретизации) разделен на тактовых интервала. Пер- Bbrfi регистр 9 сдвига имеет в этом случае (N+3)/2 М+1 4 чейки, а второй регистр 10 сдвига - ()/2 2 чейки. В начале нулевого тактового интервала на управл ющий вход первого регистра 1 с выхода формировател 14 поступает импульс и текущий отсчет Х(п) записываетс в зтот регистр, с выхода которого он подаетс в течение всего цикла на второй вход умножител 2. На первый вход умножител 2 с выхода блока 3 в нулевом такте поступает приращение коэффициента йа, а, в первом такте i а, а, - а,, а во втором такте - Ьа а,. С выхода умножител 2 последовательно формируемые произведени йа.Х(п), U а,- Х(п) , & а,,. Х(п) подаютс на вход накапливающего сумматора 4, который в начале цикла установлен в нулевое состо ние импульсом , поступившим на вход сброса с выхода формировател 14. Во второй половине каждого тактового интервала производитс запись в накапливающий сумматор 4 результата сложени очередного числа, поступающего с выхода умножител 2, и полученной в предьщущем такте суммы. Таким образом , на выходе накапливающего сумматора 4 во второй половине нулевого такта образуетс произведение (п) йаоХ(п) , во второй половине первого такта (п) (n)(n), а во второй половине второго такта (п) ) + а,Х(п).The entire cycle of operation of the digital non-recursive filter (the cycle duration is equal to the sampling period) is divided into clock intervals. The first Bbrfi shift register 9 in this case has (N + 3) / 2 М + 1 4 cells, and the second shift register 10 has () / 2 2 cells. At the beginning of the zero clock interval, a pulse is fed to the control input of the first register 1 from the output of shaper 14, and the current count X (n) is written to this register, from the output of which it is fed to the second input of multiplier 2 during the whole cycle. To the first input of multiplier 2 from the output of block 3 in the zero cycle, the increment of the coefficient ya, a, a, in the first cycle i a, a, - a, and in the second cycle - la, a, comes. From the output of multiplier 2, the successively formed products ya.X (p), U a, - X (n), & but,,. X (n) is fed to the input of accumulating adder 4, which at the beginning of the cycle is set to the zero state by a pulse arriving at the reset input from the output of shaper 14. In the second half of each clock interval, the addition number of the next number arriving from the output of the multiplier 2, and the sum obtained in the previous tact. Thus, at the output of accumulating adder 4 in the second half of the zero cycle, the product (n) yoX (n) is formed, in the second half of the first cycle (n) (n) (n), and in the second half of the second cycle (n)) + a , X (n).
Поступающие с выхода накапливающего сумматора 4 произведени текуще го отсчета и коэффициентов используютс дл формировани в п-м цикле частичных сумм произведений $„(п+|) а,Х(п-3) + а,Х(п-2) + (n-l) + + а, Х(п), S(n+2)(n-2) + + а,Х(п-1) + (п) , ) а„Х(п-1) + (п) и 5„(п+4) agX(n), относ щихс к выходным отсчетам Y (п+1 ), Y(n+2), Y(n+3) и Y(n-i-4) соответственно, а также дл формировани выходного отсчета Y(n).Coming from the output of the accumulating adder 4, the products of the current reference and coefficients are used to form in the nth cycle of partial sums of products $ "(n + |) a, X (p-3) + a, X (p-2) + (nl ) + + a, X (n), S (n + 2) (n-2) + + a, X (n-1) + (n),) a „X (n-1) + (n) and 5 "(n + 4) agX (n), related to the output samples Y (n + 1), Y (n + 2), Y (n + 3) and Y (ni-4), respectively, as well as to form output count Y (n).
Так как импульсна характеристика симметрична, agX(n) используетс при вычислении одновременно 5,(п) и S(n+4), а,Х(п) - при вьмислении Sjn+1) и ), а,,Х(п) - при вычислении 5(, (п+2) .Since the impulse response is symmetric, agX (n) is used when calculating simultaneously 5, (n) and S (n + 4), and, X (n) is used in the removal of Sjn + 1) and), and, X (n) - when calculating 5 (, (n + 2).
В начале нулевого такта четыре чейки первого регистра 9 содержат полученные в предыдущих циклах частичные суммы, которые записаны в следующем пор дке: 5„.,(п+1) (п-З) + а,Х(п-2)(п-1ЬAt the beginning of the zero cycle, the four cells of the first register 9 contain the partial sums obtained in the previous cycles, which are written in the following order: 5 „., (N + 1) (n-3) + a, X (n-2) (n- 1b
313313
5„., (п42) а Х{п-2) -i- a,X(n-l); S., (n+3) а„Х(п-1);5„.,(п) а„Х(п-А) + a,X(n-3) -- (n-2) .5 „., (P42) a X (n-2) -i a, X (n-l); S., (n + 3) a „X (p-1); 5„., (P) a „X (p-A) + a, X (n-3) - (n-2).
В нулевом такте на управл ющий вход первого коммут атора 7 t первого выхода дешифратора 17 поступает напр жение логической единицы, и вход первого регистра 9 соедин етс через первый коммутатор 7 с выходом накапливающего сумматора 4. Сдвиг информации в первом и втором регистрах 9 и 10 производитс в конце каждого тактового интервала. При этом на нулевом тактовом интервале в пер- ву чейку первого регистра 9 записываетс частична сумма Sj, (п+4) арХ{п) с выхода накапливающего сумматора 4, а из последней чейки выводитс (n). В остальных тактах на управл ющем входе первого коммутатора 7 присутствует логический ноль и йход первого регистра 9 подключаетс через первый коммутатор 7 к выходу первого сумматора 5. На выходе первого сумматора 5 образуетс результат сложени чисел, поступающих с выходов накапливающего сумматора 4 и первого регистра 9. При сдвиге в первом такте в первую чейку первого регистра 9 записываетс нова частична сумма S(n+3) Spo (п 3)+а, X (п) , а во втором такте - 5,(п+2) S,(n+ +2)+а,Х{п).In the zero cycle, the control input of the first commutator 7 t of the first output of the decoder 17 receives the voltage of the logical unit, and the input of the first register 9 is connected through the first switch 7 to the output of the accumulating adder 4. The information is shifted in the first and second registers 9 and 10 at the end of each clock interval. At the same time, at the zero clock interval, the partial cell Sj, (n + 4) apX (n) from the output of accumulating adder 4 is recorded in the first cell of the first register 9, and (n) is output from the last cell. The remaining clocks at the control input of the first switch 7 contain a logical zero and the input of the first register 9 is connected via the first switch 7 to the output of the first adder 5. At the output of the first adder 5, the result of adding the numbers from the outputs of the accumulating adder 4 and the first register 9 is formed. When shifting in the first cycle, the first partial cell of the first register 9 records the new partial sum S (n + 3) Spo (n 3) + a, X (n), and in the second cycle - 5, (n + 2) S, (n + 2) + a, X (n).
Таким образом, к моменту окончани п-го цикла в чейках первого регистра 9 последовательно записаны частичные суммы 5(п+2),S(п+З), 5„(пМ), 5„.,(п+1).Thus, by the time the n-th cycle ends, the partial sums 5 (n + 2), S (n + 3), 5 "(pM), 5"., (N + 1) are successively written in the cells of the first register 9.
Одновременно в п-м цикле работы фильтра с помощью второго сумматора 6, второго коммутатора 8 и второго регистра 10 вычисл етс частична сумма Sp(n+l) и выходной отсчет Y(n) S(n).At the same time, in the nth filter cycle, the partial sum Sp (n + l) and the output sample Y (n) S (n) are calculated using the second adder 6, the second switch 8 and the second register 10.
В начале нулевого тактового ин- тервала во втором регистре 10 последовательно записаны S., (п+1) авХ(п-З) + а,Х(п-2) + а Х(п-1) и Sn.i(n) (п-4) + а,Х(п-3) - + (п-2) а,Х(п-1). В течение нулевого и первого тактов на управл ющем входе второго коммутатора 8 присутствует напр жение логического , л , и вход второго регистра 10 соединен через второй коммутатор В с выходом второго сумматора 6, который формирует сумму чисел, поступившихAt the beginning of the zero clock interval in the second register 10 successively recorded S., (n + 1) avX (p – 3) + a, X (p – 2) + a X (n – 1), and Sn.i (n ) (p-4) + a, X (p-3) - + (p-2) a, X (p-1). During the zero and first clock cycles, the control input of the second switch 8 contains a voltage of logical, l, and the second register 10 is connected via the second switch B to the output of the second adder 6, which forms the sum of the numbers received
0 5 0 0 5 0
194194
с выходов накапливающего сумматора 4 и второго регистра 10.with the outputs of the accumulating adder 4 and the second register 10.
В конце нулевого такта при сдвиге информации в первую чейку второго регистра 10 записываетс полна сумма S(n) 5„,(п) + agX(n), а в конце первого такта - частична сумма S(n+l) S,(n+l)-i-a,X(n) . В последнем (втором) такте на управл ющие входы второго коммутатора 8 и второго регистра 11 с второго выхода дешифратора 17 поступает напр жение логической единицы, передним фронтом которого происходит перезапись вычисленного выходного отсчета Y(n) |,(п) из последней (второй) чейки второго регистра 10 во второй регистр 11. Отсчет Y{n) хранитс в этом регистре в течение следующего цикла. Кроме этого, на последнем тактовом интервале п-го цикла второй коммутатор 8 переключаетс , соедин вход второго регистра 10 с выходом первого сумматора 5, и при сдвиге в первую чейку второго регистра 10 записываетс частична сумма Sj,(n-H2) с выхода первого сумматора 5,. а из последней чейки вьшодитс 0 S(n), К моменту окончани п-гоAt the end of the zero clock when the information is shifted into the first cell of the second register 10, the full sum S (n) 5 ", (n) + agX (n) is recorded, and at the end of the first clock stroke the partial sum S (n + l) S, (n + l) -ia, X (n). In the last (second) clock cycle, the control inputs of the second switch 8 and second register 11 from the second output of the decoder 17 receive the voltage of a logical unit, the leading edge of which is overwritten by the calculated output sample Y (n) |, (n) from the last (second) the cells of the second register 10 are in the second register 11. The count Y (n) is stored in this register for the next cycle. In addition, at the last clock interval of the nth cycle, the second switch 8 switches, connects the input of the second register 10 to the output of the first adder 5, and when shifting to the first cell of the second register 10, writes a partial sum Sj, (n-H2) from the output of the first adder five,. and from the last cell, 0 S (n), by the end of the n-th
цикла в чейках второго регистра 10 последовательно записаны S(n+2) и S(n+l).cycle in the cells of the second register 10 are sequentially written S (n + 2) and S (n + l).
Таким образом, в начале {n+l)-roThus, at the beginning of (n + l) -ro
5five
цикла чейки обоих регистров 9 и 10 сдвига содержат новые частичные суммы , записанные в таком пор дке, который необходим дл ()-ro цикла работы фильтра.The cell cycle of both shift registers 9 and 10 contain new partial sums, written in the order required for the () -ro filter cycle.
Блок 12 управлени работает следующим образом.The control unit 12 operates as follows.
. Частота тактовых импульсов (фиг.2а) на выходе генератора 15 в М раз превышает частоту дискретизации . Двоичный код с выхода счетчика 16, коэффициент пересчета которого равен М, а состо ние измен етс по переднему фронту тактового импульса , поступает на адресный вход блока 3. В результате обеспечиваетс последовательна выборка очередного приращени коэффициента в начале каждого такта.. The frequency of the clock pulses (figa) at the output of the generator 15 in M times the sampling rate. The binary code from the output of counter 16, the conversion factor of which is equal to M, and the state changes on the leading edge of the clock pulse, arrives at the address input of unit 3. As a result, sequential sampling of the next increment of the coefficient at the beginning of each clock cycle is ensured.
Одновременно этот код подаетс на вход дешифратора 17, на первом вы- ходе которого напр жение логической единицы присутствует только в нулевом такте (фиг.2а), а на втором вы513At the same time, this code is fed to the input of the decoder 17, at the first output of which the voltage of the logical unit is present only in the zero cycle (Fig. 2a), and at the second output,
ходе - в последнем (М-1)-м тактеthe course - in the last (M-1) th step
(фиг.2г). Формирователь 14 по переднему фронту напр жени с первого выхода дешифратора 17 вырабатывает им- пульс (фиг.2д) дл записи в первый регистр 1 и дл обнулени накапливающего сумматора 4. Запись очередной суммы в накапливающем сумматоре 4 производитс по заднему фронту так- тового импульса, а сдвиг в первом и втором регистрах 9 и 10 по заднему фронту импульса, который задержан относительно тактового в злементе 13 на врем , большее длительности пе- реходных процессов в накапливающем сумматоре 4| первом и втором сумматорах 5 и 6 и коммутаторах 7 и 8(figg). The former 14, on the leading edge of the voltage from the first output of the decoder 17, generates a pulse (FIG. 2d) for writing to the first register 1 and to zero the accumulator 4. The next sum in the accumulator 4 is recorded on the trailing edge of the clock pulse, and the shift in the first and second registers 9 and 10 on the trailing edge of the pulse, which is delayed relative to the clock in the element 13 for a time longer than the duration of the transition processes in the accumulating adder 4 | the first and second adders 5 and 6 and switches 7 and 8
(фиг.2б).(fig.2b).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864035632A SU1332519A1 (en) | 1986-03-11 | 1986-03-11 | Digital nonrecursive filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864035632A SU1332519A1 (en) | 1986-03-11 | 1986-03-11 | Digital nonrecursive filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1332519A1 true SU1332519A1 (en) | 1987-08-23 |
Family
ID=21225860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864035632A SU1332519A1 (en) | 1986-03-11 | 1986-03-11 | Digital nonrecursive filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1332519A1 (en) |
-
1986
- 1986-03-11 SU SU864035632A patent/SU1332519A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 942247, кл. Н 03 Н 17/06, 1980. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0022302B1 (en) | Decimation, linear phase, digital fir filter | |
US4450533A (en) | Distributed arithmetic digital processing circuit | |
US5710729A (en) | Filtering method and digital over sampler filter with a finite impulse response having a simplified control unit | |
SU1332519A1 (en) | Digital nonrecursive filter | |
SU1425712A1 (en) | Digital interpolator | |
SU1387174A1 (en) | Digital filter | |
SU1357976A1 (en) | Digital filter | |
SU919054A1 (en) | Digital filter | |
SU1631558A1 (en) | Special processor for digital filtration | |
SU1314445A1 (en) | Digital for non-recursive odd-order filter | |
SU1636842A1 (en) | Product sum calculator | |
SU1566472A1 (en) | Digital nonrecursive filter | |
SU1019611A1 (en) | Pulse delay device | |
SU1596462A1 (en) | Method of frequency-code conversion | |
SU1591010A1 (en) | Digital integrator | |
SU1495786A1 (en) | Multiplier of serial binary codes | |
SU1182539A1 (en) | Device for reproducing functions | |
SU1244786A1 (en) | Digital filter | |
SU1142845A1 (en) | Device for implementing two-dimensional fast fourier transform | |
SU1483608A1 (en) | Digital non-recursive filter | |
SU1218454A1 (en) | Digital filter | |
SU1443002A1 (en) | Device for swift walsh-adamar transform | |
SU904201A1 (en) | Digital filter | |
SU1205152A1 (en) | Digital filter | |
SU1589383A1 (en) | Digital filter with linear delta-modulation |