SU1492451A1 - Digital band-pass filter - Google Patents

Digital band-pass filter Download PDF

Info

Publication number
SU1492451A1
SU1492451A1 SU874318256A SU4318256A SU1492451A1 SU 1492451 A1 SU1492451 A1 SU 1492451A1 SU 874318256 A SU874318256 A SU 874318256A SU 4318256 A SU4318256 A SU 4318256A SU 1492451 A1 SU1492451 A1 SU 1492451A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
adder
output
input
multiplier
algebraic
Prior art date
Application number
SU874318256A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Григорьевич Остапенко
Александр Васильевич Корнев
Original Assignee
Воронежский Политехнический Институт
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 Воронежский Политехнический Институт filed Critical Воронежский Политехнический Институт
Priority to SU874318256A priority Critical patent/SU1492451A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1492451A1 publication Critical patent/SU1492451A1/en

Links

Landscapes

  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике. Цель изобретени  - упрощение перестройки и повышение быстродействи . Фильтр содержит сумматоры 1-4, алгебраические сумматоры 5-8, эл-ты задержки 9-12 и умножители 13-16. Цель достигаетс  тем, что параметр α, регулирующий центральную частоту, одинаков дл  всех звеньев. При этом коэффициенты B1I звеньев равны между собой, что облегчает регулировку полосы пропускани  фильтра. 2 ил.The invention relates to radio engineering. The purpose of the invention is to simplify the adjustment and increase speed. The filter contains adders 1–4, algebraic adders 5–8, delay delays 9–12, and multipliers 13–16. The goal is achieved by the fact that the parameter α, which controls the center frequency, is the same for all links. In this case, the coefficients B 1I of the links are equal to each other, which facilitates adjustment of the filter bandwidth. 2 Il.

Description

ЛгодLgod

1515

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в технике св зи,автоматике и других област х дл  фильтрации сигналов, за- даваемых цифровым кодом.The invention relates to radio engineering and can be used in communication technology, automation and other areas for filtering signals given by a digital code.

Целью изобретени   вл етс  упрощение перестройки и повышение быстродействи  полосового цифрового фильтра .10The aim of the invention is to simplify the tuning and increase the speed of the bandpass digital filter .10

На фиг. 1 приведена структурна  электрическа  схема полосового цифрового фильтра; на фиг, 2 - его граф.FIG. 1 shows a structural electrical bandpass digital filter circuit; fig 2 is his graph.

Полосовой цифровой фильтр содержит сумматоры с первого по четвертый 1-А, алгебраические сумматоры с первого по четвертый 5-8, элементы задержки с первого по четвертый 9-12 и умножители с первого по четвертый 13-16.20The band-pass digital filter contains the first to fourth adders 1-A, the first to fourth algebraic adders 5-8, the first to fourth delay elements 9-12, and the first to fourth multipliers 13-16.20

Полосовой цифровой фильтр работает следующим образом.Band-pass digital filter works as follows.

Входной сигнал вычитаетс  из содержимого второго элемента 10 задержки в третьем алгебраическом сумматоре 7 и результат умножаетс  на коэффициент Ь в четвертом умножителе 16. Сигнал с выхода четвертого умножител  16 складьгааетс  с входным сигналом в четвертом сумматоре 4. В-четвертом алгебраическом сумматоре 8 сигнал с выхода четвертого сумматора 4 складываетс  с содержи- мым второго элемента 10 задержки, из этой суммы вычитаетс  содержимое 35The input signal is subtracted from the contents of the second delay element 10 in the third algebraic adder 7 and the result is multiplied by the coefficient b in the fourth multiplier 16. The signal from the output of the fourth multiplier 16 is added to the input signal in the fourth adder 4. In the fourth algebraic adder 8 the signal from the fourth the adder 4 is added to the content of the second delay element 10, the content of the 35 is subtracted from this amount

четвертого Элемента 12 задержки и результат умножаетс  на коэффициент Ь- в первом умножителе 13, сигнал с выхода которого складываетс  с сиг25the fourth delay element 12 and the result is multiplied by the factor b- in the first multiplier 13, the signal from the output of which is added to sig25

30thirty

5five

00

00

5five

5five

00

налом с выхода четвертого сумматора | 4 в первом сумматоре 1. Сигнал с выхода первого сумматора I складываетс  с содержимым второго элемента 10 задержки во втором сумматоре 2, сиг- ,нал с выхода которого умножаетс  на коэффициент с1 и во втором умножителе 14 из результата вычитаетс  содержимое первого элемента 9 задержки в первом алгебраическом сумматоре 5. Сигнал с выхода первого сумматора 1 записываетс  в первый элемент 9 задержки, сигнал с выхода первого алгебраического сумматора 5 записываетс  во второй элемент 10 задержки, сигнал с выхода второго сумматора 2 складываетс  с содержимым четвертого элемента 12 задержки в третьем сумматоре, результат поступает на выход полосового цифрового фильтра и умножаетс  на коэффициент в третьем умножителе 15. Во втором алгебраическом сумматоре 6 содержимое третьего, элемента 11 задержки вычитаетс  из сигнала с выхо-. да третьего умножител  I5, сигнал с выхода второго сумматора 2 записываетс  в третий элемент 11 задержки, сигнал с выхода второго алгебраического сумматора 6 записываетс  в четвертый элемент 12 задержки. Далее работа полосового цифрового фильтра повтор етс  дл  новых значений входного сигнала.cash from the output of the fourth adder | 4 in the first adder 1. The signal from the output of the first adder I is added to the contents of the second delay element 10 in the second adder 2, the signal from the output of which is multiplied by the coefficient c1 and in the second multiplier 14 the result of the first delay element 9 is subtracted algebraic adder 5. The signal from the output of the first adder 1 is recorded in the first delay element 9, the signal from the output of the first algebraic adder 5 is recorded in the second delay element 10, the signal from the output of the second adder 2 is added with erzhimym fourth delay element 12 in the third adder, the result is output as a digital bandpass filter and is multiplied by a factor in a third multiplier 15. The second algebraic adder 6 content third delay element 11 is subtracted from the signal The yields. Yes, the third multiplier I5, the signal from the output of the second adder 2 is recorded in the third delay element 11, the signal from the output of the second algebraic adder 6 is recorded in the fourth delay element 12. Further, the bandpass digital filter operation is repeated for new input values.

Исход  из графа (фиг.2), наход т Передаточную функцию предлагаемого полосового цифрового фильтраStarting from the graph (figure 2), find the transfer function of the proposed bandpass digital filter

ff

H(Z)H (Z)

(l-bi)Cl+bitj()(l-bi) Cl + bitj ()

1-(о(, +с(+Ь(с1, )+fl/,b,(l+b,))Z- + (l+bi(b, ,-eft(l+b, ))Z -Ji(2ba + b,(I+l)Z 1- (o (, + c (+ b (c1,) + fl /, b, (l + b,)) Z- + (l + bi (b,, -eft (l + b,)) Z - Ji (2ba + b, (I + l) Z

+ b,Z-+ b, Z-

2020

Основное применение устройства св зано с условием о(, o(j ej . ТогдаThe main application of the device is associated with the condition o (, o (j ej. Then

H(Z)H (Z)

d-bJcubjXi-z- )d-bJcubjXi-z-)

l-rf(2+b,(l-t-)) z- + (l+bi)(b, +0(1+4,- (2b г + b ,(1 bj )Z-3 + l-rf (2 + b, (l-t-)) z- + (l + bi) (b, +0 (1 + 4, - (2b g + b, (1 bj) Z-3 +

ПустьLet be

Hfp) Pj(p) ij Hfp) Pj (p) ij

U),U)

dW;p +W|.dW; p + W |.

есть передаточна  функци  аналогового ФНЧ-прототипа с частотой среза 57 Дл  перехода к полосовому цифровому фи.пьтру воспользуемс  преобразованиемThere is a transfer function of an analog low-pass filter prototype with a cut-off frequency of 57. To go to a bandwidth digital transceiver, use the transform

гg

,(l+b,))Z- + (l+bi(b, ,-eft(l+b, ))Z , (l + b,)) Z- + (l + bi (b,, -eft (l + b,)) Z

2020

передаточна  функци  примет видthe transfer function takes the form

ZZ

ч(1)h (1)

гдеWhere

2e(Z + Z - Z i cos бе ;  2e (Z + Z - Z i cos be;

леle

-g

с/ Я ctg 2 Сделав эту подстановку при j. 1 ,c / i ctg 2 Making this substitution at j. one ,

получим цифровой фильтр с pOTOHnHCHotiget a digital filter with pOTOHnHCHoti

частотой во- arccos с и полпгоГ frequency of arcos c and polpgoG

5149245151492451

Д0 2arctgi7, Передаточна  функци  цифрового фильтра запишетс  какD0 2arctgi7, The transfer function of the digital filter is written as

(l-Z- )(l-z-)

i ( -ь Z-) -ь (l-2rfZ + ) +uj.( d-Z ) i (-Z-) -b (l-2rfZ +) + uj. (d-Z)

4 1-в((2+Ь,; (l+bj;))Z- +(H-b4i)(b,j +c((I+b,i)(2b5;+b,, (1+Ь,;))Е Z4 1-in ((2 + b ,;; (l + bj;)) Z- + (H-b4i) (b, j + c ((I + b, i) (2b5; + b ,, (1+ B,;)) E Z

Сравнива  выражени  (1) и (3)видно, что они отличаютс  посто нным множителем , коэффициенты Ь,,- и завис т лишь от параметров ФНЧ-прото- типа, а параметр / , регулирующий центральную частоту, одинаков дл ; всех звеньев.A comparison of expressions (1) and (3) shows that they differ by a constant factor, the coefficients b ,, - depend only on the parameters of the low-pass filter, and the parameter / that controls the center frequency is the same for; all links.

Дл  некоторых классов фильтров, например фильтров Баттерворта,выполн етс  условие 1л} с 1 Wo и коэффициенты b , звеньев равны между собой, что облегчает регулировку полосы пропускани  полосового цифрового фильтра. Из свойств примененных частотных преобразований и сравнени  выражений (1) и (3) следует, что дл  обеспечени  уровн  передачи О дБ на центральной частоте на входе предлагаемого полосового цифрового фильтра устанавливаетс  масштаб- .ный множитель 2 , не завис щий от коэффициентов фильтра. В этом можно убедитьс  также пр мой подстановкой Z cos 0j- jsinfl в выражение (1)For some classes of filters, for example, Butterworth filters, the condition 1l} with 1 Wo and the coefficients b, of the links are equal to each other, which makes it easy to adjust the bandwidth of the bandpass digital filter. From the properties of the applied frequency conversions and the comparison of expressions (1) and (3), it follows that to provide a transmission level of 0 dB, a scale factor 2 is set at the input frequency of the proposed bandpass digital filter, independent of the filter coefficients. This can also be verified by direct substitution of Z cos 0j- jsinfl into expression (1)

с последующей заменойfollowed by replacement

cos вcos in

d.d.

ФормулаFormula

изобретени the invention

Полосовой цифровой фильтр, содержащий последовательно соединенные первый умножитель, первый сумматор, первый элемент задержки, первьй алгебраический сумматор, второй элемент задержки, второй сумматор и третий сумматор, выход которого  вл етс  выходом полосового цифрового фильтра, второй умножитель, выходA bandpass digital filter comprising a serially connected first multiplier, a first adder, a first delay element, a first algebraic adder, a second delay element, a second adder and a third adder, the output of which is the output of a band-pass digital filter, the second multiplier, output

H(Z)H (Z)

П H.(Z)P H. (Z)

2525

KoTopoj o подключен к неинпертирую- щему входу первого алгебраическогоKoTopoj o is connected to the non-injecting input of the first algebraic

сумматора, последовательно соединенadder, serially connected

ные третий умножитель и второй ал30third multiplier and second al

4040

гебраический сумматор, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  перестройки и повьгшени  быстродействи  полосового цифрового фильтра, введены третий и четвертый элементы задержки и последовательно соединенные третий алгебраический сумматор, четвертый умножитель, четвертый сумматор и четвертый алгебраический сумматор, выход которого со35 единен с входом первого умножител , а выход первого сумматора соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого соединен с входом второго умножител  и через третий элемент задержки с инвертирующим входом второго алгебраического сумматора , выход которого соединен через четвертый элемент задержки с вторым входом третьего сумматора и ин45 вертирующим входом четвертого алгебраического сумматора, второй неинвертирующий вход которого соединен с выходом второго элемента задержки и неинвертирующим входом третьего ал50 гебраического сумматора, инвертирующий вход которого  вл етс  входом полосового цифрового фильтра и соединен с вторым входом четвертого сумматора , выход которого подключен кA hebraic adder, characterized in that, in order to simplify the restructuring and speed performance of a bandpass digital filter, a third and fourth delay elements and a third algebraic adder, a fourth multiplier, a fourth adder and a fourth algebraic adder, whose output co35 is connected to the input of the first multiplier, are introduced and the output of the first adder is connected to the second input of the second adder, the output of which is connected to the input of the second multiplier and through the third delay element with the investment The second input of the second algebraic adder, whose output is connected via the fourth delay element to the second input of the third adder and the 45 rotating input of the fourth algebraic adder, the second non-inverting input of which is connected to the output of the second delay element and the non-inverting input of the third algebraic adder, the inverting input of which is input digital bandpass filter and is connected to the second input of the fourth adder, the output of which is connected to

55 второму входу первого сумматора, а выход третьего сумматора соединен с (ВХОДОМ третьего умножител .55 to the second input of the first adder, and the output of the third adder is connected to (INPUT of the third multiplier.

Редактор A. ШандорEditor A. Shandor

Составитель С. Музычук Техред Л.СердюковаCompiled by S. Muzychuk Tehred L. Serdyukova

Заказ 3892/55Order 3892/55

.Тираж 884. Circulation 884

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5

/ /

N 1N 1

bb

«Sj"Sj

&&

«5"five

Корректор И. МускаCorrector I. Muska

ПодписноеSubscription

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Полосовой цифровой фильтр, содержащий последовательно соединенные первый умножитель, первый сумйатор, первый элемент задержки, первый алгебраический сумматор, второй элемент задержки, второй сумматор и третий сумматор, выход которого является выходом полосового цифрового фильтра, второй умножитель, выход которого подклинен к неинвертирующему входу первого алгебраического сумматора, последовательно соединен• ные третий умножитель и второй алгебраический сумматор, о т л и ч βίο щ и й с я тем, что, с целью упрощения перестройки и повышения быстродействия полосового цифрового фильтра, введены третий и четвертый элементы задержки и последовательно соединенные третий алгебраический сумматор, четвертый умножитель, четвертый сумматор и четвертый алгебраический сумматор, выход которого со35 единен с входом первого умножителя, а выход первого сумматора соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого соединен с входом второго умножителя и через третий элемент задержки с инвертирующим входом второго алгебраического сумматора, выход которого соединен через четвертый элемент задержки с вторым входом третьего сумматора и ин45 вертирующим входом четвертого алгебраического сумматора, второй неинвертирующий вход которого соединен с выходом второго элемента задержки и неинвертирующим входом третьего ал50 гебраического сумматора, инвертирующий вход которого является входом полосового цифрового фильтра и соединен с вторым входом четвертого сумматора , выход которого подключен к 55 второму входу первого сумматора, а выход третьего сумматора соединен с входом третьего умножителя.A bandpass digital filter containing a first multiplier, a first adder, a first delay element, a first algebraic adder, a second delay element, a second adder and a third adder, the output of which is the output of a bandpass digital filter, and a second multiplier whose output is wedged to the non-inverting input of the first algebraic adder, connected in series • the third multiplier and the second algebraic adder, with the fact that, in order to simplify the adjustment and increased In order to speed the bandpass digital filter, the third and fourth delay elements and the third algebraic adder, the fourth multiplier, the fourth adder and the fourth algebraic adder are introduced in series, the output of which is connected to the input of the first multiplier, and the output of the first adder is connected to the second input of the second adder, output which is connected to the input of the second multiplier and through the third delay element with an inverting input of the second algebraic adder, the output of which is connected through four the fourth delay element with the second input of the third adder and the inverting input of the fourth algebraic adder, the second non-inverting input of which is connected to the output of the second delay element and the non-inverting input of the third al50 of the algebraic adder, the inverting input of which is the input of the bandpass digital filter and connected to the second input of the fourth adder, the output of which is connected to the 55 second input of the first adder, and the output of the third adder is connected to the input of the third multiplier.
SU874318256A 1987-10-19 1987-10-19 Digital band-pass filter SU1492451A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874318256A SU1492451A1 (en) 1987-10-19 1987-10-19 Digital band-pass filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874318256A SU1492451A1 (en) 1987-10-19 1987-10-19 Digital band-pass filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1492451A1 true SU1492451A1 (en) 1989-07-07

Family

ID=21332432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874318256A SU1492451A1 (en) 1987-10-19 1987-10-19 Digital band-pass filter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1492451A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1241420, кл. Н 03 Н 17/04, 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4016410A (en) Signal processor with digital filter and integrating network
EP0377300A3 (en) Transversal and recursive filters
ES8401293A1 (en) Automatic equalizer for synthesizing recursive filters
EP0020131B1 (en) Switched-capacitor filter
SU1492451A1 (en) Digital band-pass filter
JPH01314008A (en) Ladder-type piezoelectric filter
US4417214A (en) Monolithic IC general purpose active filter
US6954774B1 (en) Bandpass filter with ability to tune a pass frequency, passband gain and filter Q
CA2220239A1 (en) Selective filtering for co-channel interference reduction
US4423394A (en) Multiple pole bandpass filter having monolithic crystal elements
US5995542A (en) Filter circuit arrangement having a plurality of cascaded FIR filters
US5555272A (en) Signal processing device using several different filterings, especially for audio-frequency coding of voice signals
EP0650255A4 (en) Piezoelectric ceramic filter circuit and piezoelectric ceramic filter.
Lim et al. The design of cascaded FIR filters
CA1233254A (en) Two terminal impedance circuit
RU2019023C1 (en) Active rc filter
Zverev The golden anniversary of electric wave filters
SU807484A1 (en) Active rc-filter
Rakovich et al. Monotonic low-pass filters with improved stopband performance
RU1830617C (en) Non-recursive filter
JPH0621754A (en) Band pass filter
SU902118A1 (en) Band-pass filter
SU1334365A1 (en) Active rc-filter of fifth order low frequencies
RU2019022C1 (en) Active rc filter
SU1363505A1 (en) Regenerator of digital signal