SU860288A1 - Нерекурсивный цифровой фильтр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки сигналов.

Известен многоканальный цифровой фильтр, содержащий сумматор и в каждом канале последовательно соединенные регистры, выходы которых под. ключены ко входам соответствующих блоков умножени  D1.

Указанный фильтр реализует режим многоканальной работы, однако в нем невозможно понижение частоты дискретизации выходного сигнала, так как этот фильтр  вл етс  рекурсивным и каждый отсчет сигнала зависит от предшествующих выходных отсчетов.

Из известных цифровых фильтров наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  нерекурсивный цифровой фильтр, содержащий сумматор, блоки умножени , выходы которых подключены ко входам сумматора , а входы присоединены к выходам последовательно соединенных регистров , вход первого из последовательно соединенных регистров подключен к выходу дополнительного буферного регистра, вход которого  вл етс  входом цифрового фильтра. В известном цифровом фильтре блоки умножени  работают с пониженной частотой, что создает возможность дл  увеличени  быстродействи  и резерв времени, ко , торый можно использовать дл  обработки большого количества сигналов 2J .

Недостаток известного фильтра отсутствие многоканального режима работы, что вызвано невозможностью одновременной обработки поступающих последовательно во времени отсчетов сигналов, принадлежащих разным каналам.

Цель изобретени  - распп рение функциональныхвозможностей цифрового фильтра за счет реализации многоканальной работы с пониженной частотой дискретизации выходного сигtuuia , Поставленна  цель достигаетс  тем, что в нерекурсивный цифровой фи.пьтр, содержащий сумматор, блоки умножени  и цепь регистров, причем выходы регистров подключены ко входам блоков умножени , выходы блоков умножени  подключены ко входам сумматора, выход которого  вл етс  выходом фильтра, введены коммутатор и К- параллельных цепей регистров , где к - число каналов, причем входы коммутатора  вл ютс  входами фильтра, вглходы коммутатора соединены со входами параллельных цепей регистров и со входами первых k блоков умножени , и,кроме того, регистры в параллельных цеп х объединены в группы по к регистров в калодой и выходы каждой группы подклю чены ко входам блоков умножени . На чертеже представлена структурна  схема нерекурсивного цифрового, фильтра с пониженной частотой дискре тизащш выходного сигнала на два;;канала . Цифровой фильтр содержит сумматор 1, блоки умножени  2-9, регистры 10-21, коммутатор 22, вход 23 суммат ра , Входы 24 и 25 коммутатора  вл ютс  входами первого и второго каналов фильтра. Цифровой фильтр работает следую щим образом. Входной сигнал фильтра представл  ет совокупность отсчетов первого х и второго X каналов, поступающих на входы 24 и 25 фильтра соответственно Сигналы X и 5 поступают одновременно в моменты времени t, t+1, t+2, t+3, t+4,..., Так. на вход 24 первого каМала Поступают последовательно отсчеты входного сигнала XQ(t), х(t+ Xr)(t+2), x(t+3), а на вход 25 в тора отсчеты Xo(t), , ГО канала x,2(t+2), ) , и т.д., где индексы соответствуют номеру отсчета. Коммутатор работает таким образо что на четном его выходе формируетс  последовательность О, XQ(t), Xo( Xg,At+2), Xr|(t+2), x(, X4U+4), a Ha нечетном выходе - последовател ность О, x(t+U, 51, ), X3(t+3) Xj(t+3b fljtH по снени  работы фильтра рас смотрим сигналы в различных точках устройства, напр1 мер дл  момента вр мени t+8, считав что регистр вноси 4 задержку на один такт , а блоки умножени  и сумматор задержки не внос т. В момент времени t+8 на выходе 24 фильтра присутствует сигнал Xg(t+8), на входе 25 - сигнал Xg(t+8), на выходах коммутатора будут присутствовать сигналы X6(t+6) и x-j(t+7) соответственно , на выходе регистра 10 X4 .(t+4). на выходе регистра 11 X4 .(t+4jf на выходе регистра 12 Xr (t+2), на выходе регистра 13 Xpj (t+2), на выходе регистра 14 Xo (t), на выходе регистра 15 - )на выходе регистра 16 - x5(t+5), на 17-х tt+5), на выходе регистра выходе регистра 18 - xo(t+3), на выходе регистра 19 - Xij(t+3), на выходе регистра 20 - ),. на выходе регистра 21 - x(t+l), Таким образом, на входах блоков умножени  в момент t+8 присутствуют сигналы Xg(t), X(t+l), Xrl(t + 2), X(t + 3), X4(t+4J, X5-(t+5), Xg,(t+6), x-7.(t+7), принадлежащие одному каналу, в этом же такте производитс  умножение на коэффициенты а Эд. 3j, О ° ° 2. °3 соответственно, и на выходе сумматора получитс  выходной сигнал ,.,+а,-,х,+а, х.+ . В следующий момент времени t+9 на входах блоков умножени  будут присутствовать сигналы X JJ, xl, , 5,  , 4- F 6 7 3 на выходе сумматора - сигнал, соответствующий вто рому каналу: х, )+аг, +a4X4.+a5-%- -ag5r6+a75 7 Выше был рассмотрен пример двухканального фильтра. При увеличении числа каналов больше двух, несколько измен етс  коммутатор, в нем по вл ютс  мультиплексоры, г числом входов больше двух - 4, 8, 16, и вместо триггера дл  управлени  мультиплексорами следует использоватьсчетчик с коэффициентом пересчета, равным 4, 8, 16 соответственно. В схеме фильтра группы регистров будут содержать 4,8, 16 и т.д. регистров . Следует отметить, что использование многовходовых мультиплексоров и регистров не  вл етс  затруднительным, поскольку это регул рные и широко распространенные элементы. Дополнительно введенные регистры и коммутатор позвол ют обрабатьшать в рассматриваемом фильтре отсчеты сигналов, принадлежащие различным

каналам, и получать на выходе цифроиого фильтра выходные сигналы различных каналов последовдтельно во времени, т.е. реализовать многоканальную работу фильтра и тем самым расширить его функциональные возможности и область применени .

Предлагаемый многоканальный цифровой фильтр характеризуетс  возможностью использовани  его в Многоканальных системах передачи и обработки дискретной информации при идентичных характеристиках каналов при получении высокого быстродействи , например в многоканальных системах электросв зи.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Нерекурсивный цифровой фильтр, содержащий сумматор, блоки умножени  и цепь perHCTpioB, соединенных последовательно , причем вход первого регистра подключен к входу первого блока умножени , выход первого блока умножени  подключен к входу сумматора, выход которого  вл етс  выходом цифрового фильтра, отличающийс   тем, что , с целью расширени  функциональных возможностей за счет реализаш и многоканальной работы фильтра с пониженной частотой дискретизации выходного сигнала,в него введены коммутатор и (,к-1) параллельных цепей регистров,- где к - число каналов , причем входы коммутатора  вл ютс  входами цифрового фильтра, выходы коммутатора соединены соответственно с входами первых блоков умножени  и входами первых регистров к параллельных цепей регистров, причем регистры в параллельных цеплХ объединены в группы по k регистров в каждой и выходы регистров каждой .группы подключены ко входам соответствующих блоков умножени , выходы

   которых подключены к соответствующим входам сумматора.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 703826, кл. G 06 F 15/34, .1978.
2. 2. Авторское свидете.пьство СССР № 669476, Кл. G Об F 15/34, 1978 (прототип).