SU1374409A1 - Цифровой прогнозирующий фильтр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области цифровой вычислительной техники, предназначено дл  прогнозировани  временного положени  периодически повтор ющихс  импульсов в услови х помех и может быть использовано при решении задач фильтрации линейноизмен ющего- с  параметра. Цель изобретени  - упрощение устройства. Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в состав устройства вход т временной дискриминатор 1, умножители 2 и 3j блок посто нной пам ти 4, счетчик 5, элемент И 6, сумматоры 7 и 8, регистры 9, 10 и соответствующие св зи между g узлами устройства. 3 ил. IW

Description

сс

4i 4 О СО

1137

Изобретение относитс  к цифровой вычислительной технике, предназначено дл  прогнозировани  временного положени  периодически повтор ющихс  импульсов в услови х помех и может быть использовано при решении задач фильтрации линейно измен ющегос  параметра .

Цель изобретени  - упрощение уст- ройства.

На фиг. 1 приведена структурна  схема 1ЩФРОВОГО фильтра; на фиг. 2 - структурна  схема временного дискри- минатор а; на фиг. 3 - временные диа- граммы, по сн ющие работу устройства.

Цифровой фильтр содержит временной дискриминатор 1,. умножители 2 и 3, блок 4 посто нной пам ти, счетчик 5, элемент И 6, сумматоры 7 и 8 и регистры 9 и 10.

Временной дискриминатор состоит из генератора 11 тактовых импульсов счетчика 12 обратного действи , регистра 13, узла 14 сравнени  кодов, триггера 15, элемента 16 задержки, элементов И 17 и 18 и. элемента ШШ 19.

В предлагаемом устройстве прогноз временного положени  очередного им:пульса производитс  относительно пр.е- ;дьщущего значени  прогноза -о„ т.е. вычисл етс  величина

РП (1)

Алгоритм работы предлагаемого устройства имеет следующий вид:

ДРм

TO.+ лР,,

ат - )n-, 4Tf, aT., , ,3, д лТ„ .0,

где Д1)„ , КДп - коэ.ффи- циенты, :

Т - посто нна  величина, численно равна  ожидаемому значению периода следовани  импульсов, Значение

То 2 - 24

(6)

где N - число разр дов счетчика 12; q - число младших разр дов счетчика 12, перекрывающих диапазон практически возможных значений лР iiVnCq N). При выполнении услови  (6) младшие разр дыI кода, представл ющего величину Тд, наход тс  в нулевом состо нии , а старшие - в единичном, за- пись величины Т в счетчик 12, осуществл ема  сразу после его обнуле- ни  (фиг. 3), не измен ет нулевого состо ни  младших разр дов. Это позвол ет определ ть по показани м младших разр дов счетчика 12 не только положительные, но и отрицательные значени  л-0, снимаемые в дополнительном коде при л1п. Кроме того, выбор TO согласно (6) позвол ет упростить суммирование величины дР и содержимого счетчика 12, осуществл емое в момент установлени  в счетчике 12 величины m 2. При этом в q младших разр дах счетчика устанавливаютс  нули, запись в эти разр ды величины id Р о равносильна вьшолнению операции суммировани :

т

m +

лРп- Т,m + dP Р.- m,(7)

Q

5

0

5

0

5

где m - число счетных импульсов, поступивших с генератора 11 на счетчик 12 с момента установлени  в нем величины Т д.

Устройство работает следующим.образом .

В момент включени  устройства управл ющим импульсом, поступающим по входу устройства, обнул етс  счетчик 5 и регистр| 1 9, 10 и 13 и устанавливаетс  в единичное состо ние триггер 15. Первый обнаруженный импульс Z, поступающий на-вход устройства в момент л),, проходит через элементы И 17 и ИЛИ 19 и записывает в счетчик 12 значение посто нной -величины , код которой поступает на первый вход счетчика 12- с входа устройства. Одновременно импульс Z устанавливает триггер 15 в нулевое состо ние. Сигнал с пр мого выхода триггера Т5, задержанный элементом 16 задержки на врем , равное длительности импульса Z,, поступает на логический элемент И 17, запреща  прохождение через элемент И 17 последующих импульсов Z, п 2,3,.... Кроме того, импульс Z поступает через элемент И 6 на счетный вход счетчика 5. Установленный в счетчике 5 код поступает на адресные шины блока 4 посто нной па-

м ти, выбира  значени  коэффициентов Kj,ri, КД1, которые поступают на первые входы умножителей 2 и 3 соответственно , Б которых эти коэффициенты перемножаютс  с величиной dV,, поступающей с выхода регистра 13 временного дискриминатора на вторые входы умножителей 2 и 3. Результаты умножени  поступают на первые входы сумматоров 7 и 8 соответственно. На выходе сумматора 8 в соответствии с формулой (4) формируетс  значение величины ЛТ и записываетс  в регистр 10 импульсом У1, поступающим по пер- вому управл ющему входу устройства.

8сумматоре 7 вычисл етс  определ емое формулой (3) значение величины йР- t которое записываетс  в регистр

9импульсов У2, поступающим по вто- рому управл ющему входу устройства. Результат прогноза Р Т + л Р представл етс  N-разр дным кодом,

q младших разр дов которого снимаютс  с выхода устройства, на котором формируетс  код величины Р,,, а N-q старших разр дов кода величины Р„ снимаютс  с выхода устройства. Такое представление величины Р возможно потому, что N-разр дный код величины TQ, выбираемой согласно (6), имеет нули в q младщих разр дах, которые перекрывают диапазон возможных значений величины Одновременно величина йР, подаетс  по входу временного дискриминатора на второй информационный вход счетчика 12. Запис величины ЛР, производитс  импульсом с выхода узла 14 сравнени  кодов, на один из входов которой поступает по входу временного дискриминатора код, .численно равный . Счетные импульсы поступающие на вычитающий вход счетчика 12 с выхода генератора 11, последовательно вычитаютс  из записанно в счетчике 12 величины Т и в момент когда в счетчике 12 устанавливаетс  величина m To-m 2, на выходе узла 14 сравнени  кодов формируетс  импульс, записывающий в младшие разр ды счетчики 12 значение величины ДР. При этом показани  счетчика 12 соответствуют первоначальной установке в счетчик 12 величины

. + ЛР„. . 55

Работа устройства в последующих циклах (п 2,3,...) отличаетс  тем.

Q 5

0

5

0

что последующие импульсы Z,, п 2, 3,..., обнаруженные в моменты 1 , проход т через элемент И 18 записывают в регистр 13 величину, сформированную в счетчике 12, равную значению рассогласовани  л -J, а ввод в счетчик 12 величины Т производитс  импульсом, поступающим через элемент ИЛИ 19 с выхода индикации нулевого состо ни  (выход Обратный перенос счетчика 12).

В блоке 4 пам ти устройства хра- н тс  М коэффициентов и КДп1, п 1,М. При п М из блока 4 пам ти считываютс  значени  коэффициентов KotM, , что обеспечиваетс  путем фиксации состо ни  адресного счетчика 5, имеющего коэффициент счета , равный М. С приходом импульса Z состо ние счетчика достигает величины М и на выходе пр мого переноса формируетс  сигнал, запирающий элемент И 6, доступ последующих импульсов Z, п М + 1 на счетный вход счетчика 5 прекращаетс . При этом на адресных шинах блока 4 фиксируетс  адрес коэффициентов КдГм, К,М и на выходах блока 4 посто нной пам ти неизменно устанавливаетс  значение этих коэффициентов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Цифровой прогнозирующий фильтр, содержащий первый и второй сумматоры, первый регистр, первый и второй умножители , выходы которых подключены к первым вводам соответственно первого и второго сумматоров, выход второго сумматора подключен к информационному входу первого регистра, выход второго подключен к второму входу второго сумматора, отличающийс  тем, что, с целью упрощени , он содержит второй регистр, элемент И, счетчик, блок посто нной пам ти и временной дискриминатор, первый вход которого соединен с первым входом элемента И и  вл етс  информационным входом фильтра, первым и вторым входами задани  константы которого  в-л етс  соответственно второй и .третий входы временного дискриминатора, выход которого подключен к первым входам первого и второго умножителей, вторые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам блока посто нной пам ти, адресный вход которого подключен к информационному выходу счетчика, счетный вход которого подключен к выходу элемента И, второй вход которого под ключей к выходу переноса счетчика-, вход обнулени  которого соединен с входом обнулени  первого регистра, четвертым входом временного дискриминатора и  вл етс  установочным входом фильтра, выход, второго сумма- тора подключен к второму входу первого сумматора, выход которого подключен к информационному входу второго регистра, выход которого подключен к п тому входу временного дис- криминатора и  вл етс  информационным выходом фильтра, тактовые входы первого и второго регистров  вл ютс  соответственно первым и вторым тактовыми входами фильтра, причем временной дискриминатор содержит триггер, элемент задержки,, два элемента И, элемент ИЛИ, регистр, узел сравнени , счетчик и генератор тактовых импульсов, выход.которого под ключен к счетному входу счетчика, информационный выхоД которого подключен к информационному входу регистра и первому входу узла сравнени , выход которого подключен к установочному входу счетчика, первый информационный вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу первого счетчика и вьпсоду первого элемента И, первый вход которого соединен с первым входом второго элемента И и подключен к выходу элемента задержки, вход которого подключен к выходу триггера, тактовый вход которого соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и  вл етс  первым входом дискриминатора, вторым и третьим входами которого  вл ютс  соответственн второй информационный вход счетчика и второй вход узла сравнени , выход второго элемента И подключен к тактовому входу регистра, установочный вход которого соединен с тактовым входом триггера и  вл етс  четвертым входом дискриминатора, п тым входом

   . которого  вл етс  третий информационный вход счетчика, а выход регистра

   - вл етс  выходом дискриминатора.

   Фив.г

   Hi d

   Фиг.З