SU1483608A1

SU1483608A1 - Цифровой нерекурсивный фильтр

Info

Publication number: SU1483608A1
Application number: SU874306092A
Authority: SU
Inventors: Сергей Леонидович Титов; Анатолий Иванович Власюк; Тамара Васильевна Лесниченко; Елена Николаевна Титова
Original assignee: Винницкий политехнический институт
Priority date: 1987-09-14
Filing date: 1987-09-14
Publication date: 1989-05-30

Abstract

Изобретение относитс к радиотехнике. Цель изобретени - повышение точности фильтрации. Фильтр содержит регистры 1 и 3 сдвига, блок задержки 2, накапливающие сумматоры 4 и 5, умножители 6 и 7, блок пам ти 8 приращений, блок пам ти 9 знаков коэффициентов и блок синхронизации 10. Алгоритмом работы данного фильтра вл етс модифицированный алгоритм свертки. Дл формировани каждого выходного отсчета в фильтре из выборок входных сигналов, не соответствующих нулевым значени м коэффициентов фильтрации, формируютс произведени на знаки соответствующих коэффициентов. Из них формируютс Р частичных сумм входных выборок, которые умножаютс на соответствующие приращени коэффициентов, и результаты складываютс . Приращени коэффициентов определ ютс из р да ненулевых коэффициентов фильтрации. Цель достигаетсс введением регистра 1 и блока задержки 2. Фильтр по п. 2 ф-лы отличаетс выполнением блока синхронизации 10, дана его ил. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

15

Я

00 СО О5

о

00

Изобретение относитс к радиотехнике и может быть использовано в системах цифровой обработки информации.

Цель изобретени - повышение точности фильтрации.

На фиг. 1 представлена электрическа структурна схема цифрового не- рекурсивного фильтра; на фкг. 2 - схема блока синхронизации.

1 Цифровой нерекурсивный фильтр (фиг.1) содержит второй регистр 1 сдвига, блок 2 задержки, первый регистр 3 сдвига, первый 4 и второй 5 накапливающие сумматоры, умножитель 6, умножитель 7 на ±1, блок 8 пам ти приращений, блок 9 пам ти знаков коэффициентов , блок 10 синхронизации, тактовый выход 11, адресный выход 12

ветствующие коэффициентам фильтрации с нулевыми значени ми, т.е. коэффициентам с номером принимает вид

то выражение ( 1)

Y h

(W

И

;во

и а

м

Г

i-i )

sing(аг) х

(2)

5

где } - номера коэффициентов фильтрации 9 равных нугю.

Дл определени vь потребуетс Р М-К интераций умножени и суммировани в накапливающих сумматорах, где 11 - пор док Фильтра; л - количество коэффициентов фильтрации, равных нулю.

Из выражени (2) видно, что дл

и установочный выход 13 блока синхро-JQ Формировани каждого выходного отсченизации , вход 14 и выход 15 цифрового нерекурсивного фильтра.

Блок 10 синхронизации (фиг.2) содержит генератор 16 тактовых импульсов , счетчик 17 импульсов, дишифра- тор 18 нул , элемент 19.

Представленное на фиг, 1 соединение второго 1 и первого 3 регистров с блоком 2 задержки выполнено дл частного случа цифрового нерекурсивного фильтра 10-го пор дка, у которого первый, третий, седьмой и дев тый коэффициенты Фильтрации равны нулю

та необходимо из вь-бгрок вхс ч-iix сигналов , не соответствующих нулевым значени м коэффициентов Фильтрации, сформировать произведени на знаки

25 соответствующих коэффициентов, из которых затем т ных сумм входных выборок, умножить их на соответствующие приращени коэффициентов и результаты пожить.

3Q Приращени лоэсЛицнеитоЕ определ ютс из р да ненулевых коэффициентов фильтрации .

Второй регистр 1 состоит из М последовательно соединенных элеЦифровой нерекурсивный фильтр рабо-35 ментов пам ти и осуществл ет хранение , запись оцифрованной выборки входной информации хи и сдвиг хран щейс информации. Первый регистр 3 осуществл ет хранение и сдвиг введенной в него информации в каждом такте вычислени входного отсчета. В блоке 9 пам ти знаков коэффициентов хранитс информаци о знаках коэффициентов фильтрации не равных О, В блоке 8 пам ти приращений коэффициентов хран тс приращени коэффициентов без учета коэффициегтов Фильтрации с нулевыми значени ми, Умножитель 7 на +1 предназначен д.д.,2 выполнени оцифрованных выборок на знаки соответствующих коэффициентов , Первый накапливающий сумматор -, 1 редчазначеь дл накапливани произведений в виде частичных сумм (втора cyt-ша в выражении (2)). Умножитель 6 формирует произведение малоразр дных приращений коэффициентов , хран щихс в блоке 8, на частичные суммы, полученные в первом накапливающем сумматотр . к- -- Г сй накаплитает следующим образом.

Дл определени алгоритма его работы исходным вл етс модифицированный алгоритм сверки

h

И

jr°

Да.

м

г

и

sing(a j )х „.,, (1)

где Yn

М daj

значение выходных отсчетов пор док Фильтра;

малоразр дные приращени коэффициентов Фильтрации

a j (йа о а о) ;

значение (n-ij-ro отсчета

выходного сигнала. Если из множества коэффициентов фильтрации а , где j tO...M, исключить коэффициенты с нулевыми значени ми , которые имеют номера , а из множества входных выборок х „, , где i О...М, исключить выборки, соотh-i

соответствующих коэффициентов, из которых затем т ных сумм входных выборок, умножить их на соответствующие приращени коэффициентов и результаты пожить.

Приращени лоэсЛицнеитоЕ определ ютс из р да ненулевых коэффициентов фильтрации .

Второй регистр 1 состоит из М последовательно соединенных эле5 ментов пам ти и осуществл ет хране0

5

0

5

ние, запись оцифрованной выборки входной информации хи и сдвиг хран щейс информации. Первый регистр 3 осуществл ет хранение и сдвиг введенной в него информации в каждом такте вычислени входного отсчета. В блоке 9 пам ти знаков коэффициентов хранитс информаци о знаках коэффициентов фильтрации не равных О, В блоке 8 пам ти приращений коэффициентов хран тс приращени коэффициентов без учета коэффициегтов Фильтрации с нулевыми значени ми, Умножитель 7 на +1 предназначен д.д.,2 выполнени оцифрованных выборок на знаки соответствующих коэффициентов , Первый накапливающий сумматор -, 1 редчазначеь дл накапливани произведений в виде частичных сумм (втора cyt-ша в выражении (2)). Умножитель 6 формирует произведение малоразр дных приращений коэффициентов , хран щихс в блоке 8, на частичные суммы, полученные в первом накапливающем сумматотр . к- -- Г сй накапливающий сумматор 5 накапливает произведени , полученные в умножителе 6, и формирует выходной отсчет фильтра в соответствии с выражением (2). Дл этого в начале каждого цикла вычисле- «и на установочном выходе 13 блока 10 синхронизации формируетс сигнал установки. По этому сигналу, поступа- юдему на вход разрешени параллельной 1записи первого регистра 3, происходит запись значени текущего входного отсчета х регистра 3 и параллельна запись выборок входных сигналов, коэф- йициенты фильтрации которых не равны 5

О,в чейки 2 - Р первого регистра 3 из второго регистра 1 сдвига. По сигналу установки, поступающему на тактовый вход второго регистра 1 сдвига происходит запись значени текущего 2п

входного отсчета хп. При этом значение х г, - (М-М) из второго регистра 1 сдвига выводитс . Одновременно сигнал установки производит обнуление - первого 4 и второго 5 накапливающих 25 сумматоров.

Следующие за сигналом установки Р тактовых сигналов, поступающих с тактового выхода 11 блока 10 синхро- 30 низации, поступающие на вход сдвига первого регистра 3, производ т последовательный сдвиг оцифрованных выборок входного сигнала из первого регистра 3 и подачу их в умножитель 7 а +1. Считанные из первого регистра 3 выборки вывод тс и тер ютс . Умножитель 7 на +1 производит умножеие выборок входного сигнала, поступающих из первого регистра 3, на . знаки соответствующих коэффициентов, которые хран тс в блоке 9 пам ти знаков коэффициентов и синхронно поступают на второй вход умножител 7 на +1. Полученные произведени накап35

45

ливаютс в первом накапливающем сумматоре 4 в виде частичных сумм, которые затем умножаютс в умножителе 6 на малоразр дные приращени коэффициентов , хран щихс в блоке 8 пам ти - прирапений коэффициентов и синхронно поступающих на второй вход умножител 6. Вычисл емые произведени в течение Р тактов вычислени во втором накапливающем сумматоре 5 суммируютс , а в конце последнего такта каждо - го цикла вычислени формируетс очередной отсчет выходного сигнала Yh, поступающий на выход 15„. С приходом

5

п

5

0

5

0

5

следующего входного отсчета цикл повтор етс .

Claims

Формула изобретени 1. Цифровой нерекурсивный фильтр, содержащий последовательно соединенные первый регистр сдвига, умножитель на +1, первый накапливающий сумматор, умножитель и второй накапливающий сумматор, выход которого вл етс выходом цифрового нерекуо- сивного фильтра, блок пам ти приращений , выход которого соединен с BTOJ рым входом умножител , блок пам ти знаков коэффициентов, выход которого соединен с вторым входом умножител на +1, а также блок синхронизации, тактовый выход которого соединен г тактовыми входами первого регистр ч сдвига и первого и второго накапливающих сумматоров, установочный выход соединен с управл ющими входами первого и второго накапливающих сумматоров .; а адресный выход соединен с адресными входами блока пам ти приращений и блока пам ти знаков коэфЛи- циентов, отличающийс тем, что, с целью повышени точности фильтрации, введены второй регистр сдвига и блок задержки, при этом установочный выход блока синхронизации соединен-с тактовым входом второго регистра сдвига и с входом разрешени параллельной записи первого регистра сдвига, сигнальный вход второго регистра сдвига объединен с первым сигнальным входом первого регистра сдвига п вл етс входом цифрового нерекурсивного фильтра, выходы второго регистра сдвига, соответствующие ненулевым коэффициентам фильтрации, соединены через блок задержки с соответствующими входами первого регистра сдвига.
2. Устройство по п.1, о т л и - чающеес тем, что блок синхронизации выполнен в виде последовательно соединенных генератора тактовых импульсов, счетчика импульсов, выход которого вл етс адресным выходом блока синхронизации, и дешифратора нул , выход которого вл етс установочным выходом блока синхронизации , а также элемента запрета, инверсный вход которого соединен с выходом дешифратора нул , пр мой вхо соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выход вл етс тактовым выходом блока синхронизации.

Фиг. 2