SU1695323A1 - Digital filter - Google Patents
Digital filter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1695323A1 SU1695323A1 SU894719428A SU4719428A SU1695323A1 SU 1695323 A1 SU1695323 A1 SU 1695323A1 SU 894719428 A SU894719428 A SU 894719428A SU 4719428 A SU4719428 A SU 4719428A SU 1695323 A1 SU1695323 A1 SU 1695323A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- computing unit
- clock
- computing
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к автоматике, вычислительной и измерительной технике и может быть использовано при обработке стационарных (негауссовых) сигналов, например , в системах сжати данных и обработки изображений, коррел ционного и спектрального анализа и т.п. Цель изобретени - расширение области применени за счет определени статистически устойчивого числа нулей высоких пор дков повторно- разностных и повторно-суммарных сигналов. Поставленна цель достигаетс за счет того, что в состав устройства входит блок центрировани 1. счетчик 2. М+1 (М - пор док фильтра) вычислительных блоков 3.1 -З.М + 1, первый из которых содержит аналого-цифровой преобразователь 4, а последующие - буферный регистр 5 и сумматор 6, причем каждый вычислительный блок включает генератор случайных чисел 7, узел сравнени 8, формирователи импульсов 9, 10,11 ..элемент ИЛИ 12. счетчик 13 и буферный регистр 14. 1 ил.The invention relates to automation, computing and measuring technology and can be used in the processing of stationary (non-Gaussian) signals, for example, in data compression and image processing systems, correlation and spectral analysis, etc. The purpose of the invention is to expand the field of application by determining the statistically stable number of zeros of high orders of repeated-difference and repeated-total signals. The goal is achieved due to the fact that the device includes a centering unit 1. counter 2. M + 1 (M is the filter order) of computing blocks 3.1-Z.M + 1, the first of which contains analog-to-digital converter 4, and the subsequent ones are the buffer register 5 and the adder 6, with each computing unit including a random number generator 7, a comparison node 8, pulse formers 9, 10, 11 .. an element OR 12. a counter 13 and a buffer register 14. 1 Il.
Description
слcl
СWITH
Изобретение относитс к автоматике, вычислительной и измерительной технике и может быть использовано при обработке стационарных (негауссовских) сигналов, например , в системах сжати данных и обработки изображений, коррел ционного и спектрального анализа и т.п.The invention relates to automation, computing and measuring technology and can be used in the processing of stationary (non-Gaussian) signals, for example, in data compression and image processing systems, correlation and spectral analysis, etc.
Цель изобретени - расширение области применени за счет определени статистически устойчивого числа нулей высоких пор дков повторно-разностных и повторно-суммарных сигналов.The purpose of the invention is to expand the field of application by determining the statistically stable number of zeros of high orders of repeated-difference and repeated-total signals.
На чертеже приведена функциональна схема цифрового фильтра.The drawing shows the functional scheme of the digital filter.
Цифровой фильтр содержит блок центрировани 1, счетчик 2 (интервала реализации ), М+1 вычислительных блоков 3.1-3.М+1, (М 2), первый из которых содержит аналого-цифровой преобразователь 4 (АЦП), второй и последующие (входной) буферный регистр 5 и сумматор 6, каждыйThe digital filter contains a centering block 1, a counter 2 (implementation interval), M + 1 computational blocks 3.1-3.M + 1, (M 2), the first of which contains analog-to-digital converter 4 (ADC), the second and subsequent ones (input ) buffer register 5 and adder 6, each
из вычислительных блоков З.К (К 1) содержит генератор 7 случайных чисел, узел 8 сравнени , формирователи импульсов 9-11, элемент ИЛИ 12, счетчик 13 (импульсов), (выходной) буферный регистр 14, информационный 15, тактовый 16.входы, выходы 17.1-1-17.(М + 1) цифрового фильтра.from computational blocks Z.K. (K 1) contains 7 random number generator, node 8 comparison, pulse formers 9-11, element OR 12, counter 13 (pulses), (output) buffer register 14, information 15, clock 16. inputs , outputs 17.1-1-17. (M + 1) digital filter.
Цифровой фильтр работает следующим образом.The digital filter works as follows.
Входной аналоговый сигнал подаетс на информационный вход 15. В блоке 1 из входного сигнала удал етс посто нна составл юща и одновременно производитс коррекци спектра сигнала с подавлением и подчеркиванием отдельных частотных полос . В каждом блоке З.К (К 1) за врем , равное интервалу реализации и, определ емому частотой Т дискретизации и коэффициентом N делени счетчика 2, производитс определение числа нулей к-го пор дка стационарного (негауссовского)The input analog signal is fed to the information input 15. In block 1, the constant component is removed from the input signal and the signal spectrum is corrected simultaneously with the suppression and underlining of individual frequency bands. In each block Z.K. (K 1), for a time equal to the implementation interval and determined by the sampling frequency T and the N division factor of counter 2, the number of zeros of the k-th order of stationary (non-Gaussian) is determined
о о слoh oh cl
CJCJ
к соto with
центрированного входного сигнала: в первом блоке 3.1 - число пересечений входным сигналом случайной кривой, во втором блоке 3.2 - число пересечений первой производной входного сигнала случайной кривой, в третьем блоке 3,2 - число пересечений второй производной входного сигнала случайной кривой и т.д. Случайные кривые в блоках 3.1-З.М+1 вл ютс статистически независимыми. В конце интервала реализа- ции(и)указанные значени записываютс в выходные буферные регистры 14 блоков 3 и поступают на выходы 17.centered input: in the first block 3.1 - the number of intersections of the input signal of a random curve, in the second block 3.2 - the number of intersections of the first derivative of the input signal of a random curve, in the third block 3.2 - the number of intersections of the second derivative of the input signal of a random curve, etc. The random curves in blocks 3.1-Z.M + 1 are statistically independent. At the end of the implementation interval (s), the indicated values are written into the output buffer registers 14 of block 3 and are fed to outputs 17.
Это производитс так.This is done like this.
С входа 16 на тактовый вход счетчика 2 поступает непрерывна последовательность импульсов, частота Т которых равна частоте дискретизации входного сигнала и определ ет разрешающую способность цифрового фильтра и точность определени числа нулей высоких пор дков входного сигнала . В блоке 3.1 центрированный входной сигнал подвергаетс дискретизации и квантованию с частотой при помощи АЦП 4, на выходах которого формируетс знак и абсолютное значение отсчета входного сигнала по правилуFrom input 16 to the clock input of counter 2, a continuous sequence of pulses arrives, whose frequency T is equal to the sampling frequency of the input signal and determines the resolution of the digital filter and the accuracy of determining the number of zeros of high orders of the input signal. In block 3.1, the centered input signal is sampled and quantized at a frequency using ADC 4, the outputs of which form the sign and the absolute value of the input signal according to the rule
pWm EMmENT(i,+ 0,5), (1)pWm EMmENT (i, + 0,5), (1)
где Pwm- численное значение отсчета входного сигнала;where Pwm is the numerical value of the input signal reference;
- его знак, - his sign
Хт - отсчет входного сигнала в моменты дискретизации,Hm - counting the input signal at the time of sampling,
S мин - минимальный ненулевой шаг квантовани ,S min - the minimum non-zero quantization step,
ENT(.) - цела часть величины (.).ENT (.) - the whole part of the value (.).
Квантующа характеристика АЦП 4, согласно (1), соответствует квантующей характеристике с центральным подавлением слабых сигналов.The quantizing characteristic of the ADC 4, according to (1), corresponds to the quantizing characteristic with central suppression of weak signals.
Генератор 7 случайных чисел генерирует по импульсам с тактового входа 16 последовательность случайных чисел { rm }, диапазон изменени которых соответствует диапазону изменени квантованного сигнала { Рт } с выхода АЦП 4. Узлом 8 сравнени производитс сравнение значений и 2т , причем при выполнении условий pHn 2т на выходе узла 8 формируетс сигнал логической единицы, а при - сигнал логического нул . За врем интервала реализации (и) в первом блоке 3.1 при помощи узла 8 сравнени и счетчика 13 производитс подсчет числа пересечений входным центрированным сигналом случайной кривой { 2 т } изменени выходного сигнала узла 8 сравнени из единицы в ноль и из нол вThe random number generator 7 generates from the pulses from clock input 16 a sequence of random numbers {rm}, the range of which corresponds to the range of change of the quantized signal {Pm} from the output of the A / D converter 4. Comparison node 8 compares the values and 2t, and The output of node 8 generates a signal of a logical unit, and when a signal is a logical zero. During the implementation interval (s) in the first block 3.1, using the comparison node 8 and counter 13, the number of intersections of the input centered signal of the random curve {2 tons} of the output change of the comparison node 8 from one to zero and from zero to
единицу, В конце интервала реализации И) по переднему фронту импульса с выхода счетчика 2 содержимое счетчика 13 записываетс в регистр 14, а счетчик 13 обнул етс ,unit. At the end of the implementation interval I), on the leading edge of the pulse from the output of counter 2, the contents of counter 13 are recorded in register 14, and counter 13 is zeroed,
т.е. подготавливаетс к следующему циклу накоплени . Таким образом, на выходах регистра 14 бпокз 3.1 формируетс число нулей первого пор дка центрированного входного сигнала, которое сохран етс наthose. prepared for the next accumulation cycle. Thus, at the outputs of register 14 bpock 3.1, the number of zeros of the first order of the centered input signal is formed, which is stored on
этих выходах в течение следующего интервала реализации,these outputs during the next implementation interval,
Формирование числа нулей К-го пор дка (К 2)центрированного входного сигнала рассмотрим на примере блока 3:к (к 2).The formation of the number of zeros of the K-th order (K 2) of the centered input signal is considered on the example of block 3: k (k 2).
Последовательность отсчетов { рНп} , поступающа с выходов АЦП 4, стробирует- с в регистре 5 блока 3.2, в результате чего за период дискретизации Т на входах и выходах этого регистра 5 присутствуют значени Р т и Р х т-ь поступающие на входы сумматора 6. Сумматор 6 осуществл ет вычитание (при работе в дополнительном коде) значени Рт-1 из Рт, т.е. осуществл ет операцию повторного вычитани The sequence of readings {pnp} coming from the outputs of the A / D converter 4 is gated in register 5 of block 3.2, as a result of which during the sampling period T the inputs and outputs of this register 5 contain the values P t and P x t-t arriving at the inputs of the adder 6 The adder 6 performs the subtraction (when operating in the additional code) of the Pt-1 value from Pt, i.e. re-subtract operation
у - рМ р(х) VAm - г m rv m-i, y - pM p (x) VAm - g m rv m-i,
котора при к 2 соответствует формированию первой разности дискретизированного и квантованного центрированного входного сигнала. Одновременно генератор 7 по импульсам с тактового входа 16 генерирует последовательность случайных чисел { 22 т} , диапазон изменени которых соответствует диапазону изменени первой разности {vXm } с выхода сумматора 6. Приwhich at k 2 corresponds to the formation of the first difference of the sampled and quantized centered input signal. At the same time, the generator 7 from pulses from clock input 16 generates a sequence of random numbers {22 tons}, the range of which corresponds to the range of variation of the first difference {vXm} from the output of the adder 6. When
помощи узла 8 производитс сравнение значений Хт и 2 т причем при выполнении услови на выходе узла 8 формируетс сигнал логической единицы, а при Хт 1т сигнал логического нул .Assistance of node 8 compares the values of Xm and 2 m, and when the condition at the output of node 8 is formed, a signal of a logical unit is generated, and at Xm 1m a signal of a logical zero.
Изменение выходного сигнала узла 8 сравнени (из нул в единицу и из единицы в нуль) подсчитываетс счетчиком 13 за интервал реализации( записываетс по сигналу с выхода счетчика 2 в конце интервала реализации в регистр 14, а счетчик 13 обнул етс , чем подготавливаетс к новому циклу накоплени . Таким образом, на выходах регистра 14 блока 3.2 формируетс число нулей второго пор дка центрированногоThe change in the output signal of the comparison node 8 (from zero to one and from one to zero) is counted by counter 13 during the implementation interval (recorded by a signal from the output of counter 2 at the end of the realization interval in register 14, and counter 13 is zeroed, preparing for a new cycle Thus, at the outputs of register 14 of block 3.2, the number of zeros of the second order of centered
входного сигнала (число пересечений первой разностью входного сигнала случайной кривой {2т }, которое сохран етс на этих выходах в течение следующего интервала реализации.input signal (the number of intersections by the first difference of the input signal of the random curve {2m}, which is maintained at these outputs during the next implementation interval.
5Блоки З.к (к 2) работают аналогично,5Blogs З.к (к 2) work in the same way,
выполн разностную операцию V V(Vk 2 Xm ) Xm Xm-1 , и подсчитыва число пересечений сигналом {v7k Хт}случзйной кривой {2п/к } за интервал реализации).performed the difference operation V V (Vk 2 Xm) Xm Xm-1, and counted the number of intersections by the signal {v7k Xm} of the chance curve {2n / k} over the implementation interval).
Поэтому на выходах выходного буферного регистра 14 (выходах 17.к) блока З.к формируетс значение числа нулей стационарного (негауссовского) центрированного входного сигнала К-ro пор дка, которое сохран етс на этих выходах в течение следующего интервала реализации. На выходах 17.К+1 формируетс повторно-разностный сигнал (к-1)-го пор дка Хт}.Therefore, at the outputs of the output buffer register 14 (outputs 17.c) of the block Z.k, the value of the number of zeros of the stationary (non-Gaussian) centered input signal K-ro is formed, which is stored at these outputs during the next implementation interval. At the outputs 17.K + 1, a recurrent difference signal (k-1) of the order of Xm} is formed.
При повторно-суммарной обработке сигналов сумматоры 6 вычислительных блоков 3.1-З.М+1 работают с числами в пр мом виде, т.е. в режиме суммировани .When repeatedly summarizing the signal processing, the adders 6 of the computational blocks 3.1-Z.M + 1 work with numbers in a direct form, i.e. in the summation mode.
При генерации генератором 7 случайных чисел последовательности нулей (что эквивалентно его совместному с узлом сравнени 8 исключению из схемы с пр мым соединением входов формирователей 9,11с выходом сумматоров 6 либо АЦП 4 определение числа нулей будет происходить без статистической устойчивости результатов .When the generator generates 7 random numbers of a sequence of zeros (which is equivalent to its joint with the comparison node 8 exclusion from the circuit with a direct connection of the inputs of the formers 9.11 with the output of adders 6 or ADC 4, the number of zeroes will be determined without statistical stability of the results.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894719428A SU1695323A1 (en) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Digital filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894719428A SU1695323A1 (en) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Digital filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1695323A1 true SU1695323A1 (en) | 1991-11-30 |
Family
ID=21461091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894719428A SU1695323A1 (en) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Digital filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1695323A1 (en) |
-
1989
- 1989-07-11 SU SU894719428A patent/SU1695323A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР Ms 1287183. кл. G 06 F 15/36. 1987. Авторское свидетельство СССР № 1568213, кл. G 06 F 15/36, 1988. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4541105A (en) | Counting apparatus and method for frequency sampling | |
SU1695323A1 (en) | Digital filter | |
US3947673A (en) | Apparatus for comparing two binary signals | |
JPH0455272B2 (en) | ||
SU1672475A1 (en) | Device to determine extremums | |
SU442572A1 (en) | A device for converting noise-like signals to discrete | |
SU783747A1 (en) | Time interval meter | |
SU1188751A1 (en) | Discrete fourier transformer | |
SU1500827A2 (en) | Sensing device having automatic calibration function | |
SU741281A1 (en) | Device for integrating functions of peak shape | |
SU1015393A1 (en) | Random process analyzer | |
SU723585A1 (en) | Analogue-digital filter | |
SU389525A1 (en) | ALL-UNION MTYUSH- ':: to:. [~: ~ [[•• :: "_ | |
SU1520655A1 (en) | Device for automatic determination of characteristics of analog-digital converters in dynamic mode | |
SU1730737A1 (en) | Tv signal generator | |
SU712953A1 (en) | Multichannel frequency-to-code converter | |
SU752309A1 (en) | Random process generator | |
SU1736002A2 (en) | Digital filter | |
SU463976A1 (en) | Correction device | |
SU809544A1 (en) | Method and device for matching precise and coarse readings of analogue-digital converter | |
SU1287196A1 (en) | Device for determining coefficients of decomposition of correlation function in terms of system of orthonormalized basic functions | |
SU1386934A1 (en) | Periodometer | |
SU1620835A1 (en) | Optronic device for measuring linear displacements | |
SU1298679A1 (en) | Digital spectrum analyzer | |
SU1420546A1 (en) | Digital phase meter |