SU955512A1 - Digital filter - Google Patents

Digital filter Download PDF

Info

Publication number
SU955512A1
SU955512A1 SU803235360A SU3235360A SU955512A1 SU 955512 A1 SU955512 A1 SU 955512A1 SU 803235360 A SU803235360 A SU 803235360A SU 3235360 A SU3235360 A SU 3235360A SU 955512 A1 SU955512 A1 SU 955512A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
counter
filter
block
Prior art date
Application number
SU803235360A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Анатольевич Грачев
Александр Владимирович Гречухин
Виктор Павлович Семенов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2962
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 Предприятие П/Я В-2962 filed Critical Предприятие П/Я В-2962
Priority to SU803235360A priority Critical patent/SU955512A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU955512A1 publication Critical patent/SU955512A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки сигналов.The invention relates to computing and can be used in digital signal processing systems.

Известен цифровой фильтр, содержащий два блока циклической пам ти, своими выходами соединенные с входами умножител , выход которого соединен с входом .накапливающего сумматора , подключенного к выходной шине фильтра. Вычисление отсчета выходного процесса в этом устройстве производитс  последовательным считыванием из блоков циклической пам ти кодов выборок входного процесса и коэффициентов фильтра,которые на умножителе перемножаютс . Промежуточные произведени  накапливаютс  в сумматоре . В конце N-ro цикла вычислений с выхода сумматора снимаетс  отсчет выходного процесса. Врем  вычислени  отсчета равно t NtA digital filter is known that contains two cyclic memory blocks, whose outputs are connected to the inputs of a multiplier, the output of which is connected to the input of an accumulating adder connected to the output bus of the filter. The counting of the output process in this device is performed by sequentially reading from the cyclic memory blocks the codes of the samples of the input process and the filter coefficients, which are multiplied at the multiplier. Intermediate products are accumulated in the adder. At the end of the N-ro calculation cycle, the output of the output process is taken from the output of the adder. Countdown time is t Nt

где tuM врем  вычислени  произведени where tuM is the time to calculate the product

 слени  I двух чисел 1 .Sloan I of two numbers 1.

Недостатком известного устройства , а также устройств, в которых произведение вычисл етс  на небольшом числе умножителей,  вл етс  то, что дл  вычислени  одного отсчетаA disadvantage of the known device, as well as devices in which the product is calculated on a small number of multipliers, is that for calculating one sample

свертки требуетс  значительное врем , так как умножени  выполн ютс  на одном оборудовании, на что затрачиваетс  врем , равноеconvolutions take considerable time, since multiplications are performed on the same equipment, which takes time equal to

NN

t t

МM

где М и число умножителей. where M and the number of multipliers.

Число умножений в единицу -време10 ни равно Н/Т, где Т период дискретизации входного процесса.The number of multiplications per unit is time 10 and is not equal to N / T, where T is the sampling period of the input process.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство цифровой фильтрации , фильтраци  сигналов в котором Closest to the present invention is a digital filtering device, filtering signals in which

15 при нечетном N выполн етс  в соответствии с формулой15 when odd N is performed in accordance with the formula

уЫ,ЁЧД)(п. + х„.2,) + Ид,Хн-м,UY, YOCHD) (n. + x „.2,) + Id, Hn-m,

где h - коэффициенты импульсной where h - impulse coefficients

20 характеристики цифрового Фильтра с .линейной фазой;20 digital filter characteristics with linear phase;

м - Ы .we .

Iri  Iri

N - пор док фильтра. N is the order of the filter.

Claims (2)

25 Это устройство содержит блок пам ти коэффициентов импульсной характеристики h(i), первый вход которого  вл етс  входом записи массива чисел h(i), второй вход и выход соединены с выходом адресного счетчика и входом первого регистра соответственно , выход первого регистра соединен с первым входом устройства умножени , соединенного своим выходом с входом накапливающего сумматора , выход которого подключен к входу цифро-аналогового преобразовател , второй вход устройства умножени  подключен к выходу сумматора , первый и второй вход которого соединены с выходами второго и трет его регистров соответственно/ первый и второй блоки пам ти входных отсчетов, первыми входами соединенные с вторым и третьим адресными счетчикс1ми соответственно, а вторыми входами - с выходами четвертого и п того регистра и первым входом четвертого регистра, второй вход которого соединен с выходом первого блока пам ти входных отсчетов, первый вход третьего регистра  вл етс  входом фильтра, а второй вход треть его регистра и вход второго регистр соединены с выходами второго и первого блоков пам ти входных отсчетов соответственно 2 .. Недостатком этого устройства  вл етс  низкое быстродействие, св за ное с непроизводительной затратой времени на выполнение сдвига масси ва входных отсчетов и большим колич ством умножений в единицу времени, необходимых дл  формировани  отсчета выходного сигнала. Цель изобретени  - повьпиение, быс родействи  цифрового фильтра. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой фильтр, содержащий блок пам ти, первый вход кото pofo  вл етс  информационным входом фильтра, умножитель, выход которого соединен с входом накапливающего сумматора, выход которого  вл етс  выходом фильтра,блок пам ти коэффициентов , первый выход которого подключен к первому входу умножител , первый счетчик, вход которого подключен к выходу переполнени  второг счетчика, тактовый вход которого соединен с выходом генератора пачек импульса, вход которого  вл етс  входом запуска фильтра, введены пер вый и второй мультиплексоры, сумматор , блок сравнени  и блок ранжировайи , содержащий первый и второй сч|8тчики, регистр, элемент ИЛИ и элемент и, выход которого соединен с входом первого счетчика и блока ранжировани , выход которого подключен к первому входу блока пам ти коэффициентов, второй выход которог соединен с первым входом сумматора, выход которого подкл эчен к второму входу блока пам ти, выход которого соединен с первым входом первого мультиплексора, выход которого подключен к второму входу умножител выход элемента ИЛИ блока ранжировани  соединен с первым входом элемента И блока ранжировани , второй вход которого объединен с входом второго счетчика блока ранжировани  и  вл етс  входом синхронизации цифрового фильтра, выход второго счетчика блока ранжировани  соединен с входом первой группы регистра, входы второй группы которого соединены с соответственными входами элемента ИЛИ и  вл ютс  входами задани  коэффициентов фильтра, выход регистра подключен к управл ющему входу генератора пачек импульсов, первому входу второго мультиплексора и первому входу блока сравнени , выход которого соединен с входом второго счетчика, третьим входом блока пам ти и вторым входом первого мультиплексора, третий вход которого  вл етс  информационным входом фильтра, выход второго счетчика подключен к второму входу блока сравнени  и второму входу второго мультиплексора, выход которого соединен с вторым входом блока пам ти коэффициентов, причем выходпервого счетчика подключен к второму входу сумматора. На фиг. 1 приведена функциональ- схема устройства; на фиг. 2 то же, блока ранжировани . Устройство содержит вход 1 фильтра , блок 2 пам ти (входных отсчетов), первый мультиплексор 3, умножитель 4, выход 5 фильтра, сумматор б, первый счетчик 7, блок 8 пам ти коэффициентов , второй мультиплексор 9, блок 10 ранжировани , генератор 11 пачек импульсов, блок 12 сравнени , второй счетчик 13, вход 14 запуска, вход 15 синхронизации, вход 16 записи коэффициентов фильтра, накапливающий сумматор 17. Блок ранжировани  содержит два счетчика 18 и 19, элемент И 20, элемент ИЛИ 21 и регистр 22. Цифровой фильтр работает следующим образом. Перед началом фильтрации производитс  загрузка коэффициентов импульсной характеристики в блок 8 пам ти коэффициентов. Максимальна  длина загружаемой импульсной характеристики равна N+1, где N равно целой степени числа 2. коэффициенты h; поступают на вход 16 записи коэффициентов фильтра последовательно во времени , начина  с коэффициента h и конча  коэффициентом HO. Каждый коэффициент сопровождаетс  импульсом синхронизации, поступающим на вход 15 синхронизации. Блок 10 ранжировани  организует запись в блок 8 только таких отсчетов h, которые не равны нулю, последние записываютс  в блок 8 подр д по адресам, поступающим с адресного выхода блока 10 ранжировани  через мультиплексор 9 на адресный вход блока 8, причем отсчет Ьц записываетс  по нулевому адресу. В блоке 10 ранжировани  формируетс  дл  каждого отсчета hj его индексный номер а, который записываетс  вместе с соответствующим коэффициентом h; в блок 8. С этой целью каждое слово блока 8 разбито на два пол . В поле, соответствующем первому выходу блока 8, записываетс  индексный номер , а соответствующий коэффициент h,- - в поле, соответствующем второму выходу блока 8. При этом, m коэффициентов Ь , 1 , , ... , h(j, не равных нулю, имеют следующие индексные номера: а((0, а,2 7 t 3(. Такое формировани индексного номера производитс  путем подсчета по модулю N N+1 импульсов синхронизации, сопровождающих N+1 коэффициентов h; .Число импульсов си хронизации, поступающих на вход 15 синхронизации, всегда равно N+1. Если длина характеристики фильтра меньше максимальной, например на k отсчетов, то первый не равный нул отсчет Ьц.|; h и его индексный номер k будет записан по нулевом адресу в блоке 8. Далее процедура загрузки блока 8 аналогична случаю максимальной характеристики, имеющей N+1 отсчет. После окончани  загрузки коэффициентов в блоке 8 записываютс  m отсчетов , hjj , (т значени  которых не равны нулю, вме те со своими индексньоми номерами. Пр этом на адресном выходе блока 10 ран ж1 Гровани  формируетс  код, равный т-1. Этот код  вл етс  управл к цим дл  генератора 11 пачек импульсов и настраивает его на формирование пачки из m импульсов после запуска, .одновременно, в процессе фильтрации он сравниваетс  на блоке 12 сравнени  с текущим значением кода на выходе счетчика 13. Когда на выходе счетчика 13 устанавливаетс  код, равный т-1, что соответствует т-ому состо нию счетчика, на выходе блока сравнени  по вл етс  сигнгш, разрешающий сброс счетчика 13 при поступлении .на его счетный вход очередного импульса. При этом на выходе переноса счетчика 13 по вл етс  импульс. Таким образом, в процессе фильтрации счетчик 13 работает по модулю т. Процесс фильтрации заключаетс  в вычислении отсчетов свертки у(п) по формуле п Vi,Xp.Ih,Kf,.,, . . , i.2 Mm-i 0 где п - текущий номер выходного отсчета; hj - коэффициенты импульсной характеристики фильтра; . Xj, - входные отсчеты сигнала; i ,i ,f номера коэффициентов h , m-i о не равных нулю. Дп  вычислени  каждого отсчета у(п) фильтр производит m операций вычислени  частных произведений вида ™ операций cy 1миpoвaни . В режиме фильтрации на вход 1 фильтра с интервалом дискретизации 4 поступают отсчеты х, х, .., х. Каждый отсчет сопровождаетс  импульсом , поступающим на вход 14 запуска. К моменту поступлени  каждого входного отсчета в сумматоре 17 накапливаетс  сумма т-1 произведений li. пмк npvi ЭТОМ счетчик 13 находитс  в состо нии т-1. Поступление отсчета х р на шину входа 1 фильтра сопровождаетс  запуском генератора 11 пачек импульсов. Первый тактовый импульс пачки переводит счетчик 13 в m состо ние, и код на его выходе становитс  равным т-1 и через мультиплексор 9 поступает на адресный вход блока 8 пам ти коэффициентов, По адресу, указанному счетчиком 13, производитс  считывание отсчета hj, и его индексного номера из блока 8, Считанный отсчет h поступает на второй вход умножител  4. Одновременно блок 12 сравнени  выдел ет m состо ние счетчика и формирует на своем выходе сигнал, который переводит блок 2 пам ти входных отсчетов в режим записи и подключает через мультиплексор 3 шину входа 1 фильтра к умножителю 4. Поступивший входной . отсчет Xf, загружаетс  в блок 2 пам ти входных отсчетов по адресу, сформированному на выходе N-разр дного комбинационного сумматора 6, который вычисл ет сумму кода А, поступгиощего с выхода счетчика 7 и индексного номера ад. Так как , то загрузка отсчета х производитс  по адресу Af,. Одновременно отсчет х,, через мультиплексор 3 поступает на первый вход умножител  4, на второй вход которого поступает отсчет h, из блока 8. в умножителе 4 вычисл етс  произведение hpX,, которое затем суммируетс  сумг атором 17 с накопленной .суммой т-1 произведений вида . Таким образом, в конце такта, выдел емого блоком сравнени  12, на выходе 5 фильтра формируетс  выходной отсчет уп. При поступлении второго тактового импульса на кодовом выходе счетчика 13 формируетс  код, равный нулю, а на выходе переполнени  по вл етс  сигнал, поступающий на счетный вход счетчика 7, на выходе, которого формируетс  код А п( , при этом блок 2 пам ти входных отсчетов переводитс  в режим считывани , а его выход через мультиплексор 3 подктаочаетс  к умножителю 4. Отсчеты h,, и х„. 4-1 / счиэганные из блока 8 пам ти коэффициентов и б ка 2 пам ти входных отсчетов, посту пают в умножитель 4, где вычисл етс  произведение П П -h; X 1. (J 4 м При этом на выходе накапливающего сумматора 17 формируетс  частна  сумма Sj 5,П,. Адрес дл  отсчета Х|,. 4 формируе с  на выходе cyM.iaTopa 6 в виде (Af,+l+aj ) mod N. На третьем такте аналогичным образом вычисл ютс  произведение к частн сумма m такте в сумматоре 17 формир етс  частна  сумма S. Sm-2+ mf П поступлении отсчета Хр,.-) шину вх да 1 фильтра в умножителе 4 производитс  вычисление произведени  последующим сложением с на копленной суммой Sfn-,. В результате на выходе 5 фильтра формируетс  выходной отсчет Уп4 Yfji-i гп 5 1- +hoXn4. Одновременно поступивший отсчет Хп. записываетс  в блок 2 пам ти, входны отсчетов на место отсчета поступившего на вход фильтра на N интервсшов дискретизации раньше. Ад загрузки отсчета х равен ( A +l+ac,)mod N(A.) modN,a|,0. Действительно, поступающие отсчеты загружаютс  в блок 2 пам ти входны отсчетов в следующем пор дке: XQ по адресу (А) mod N, х - по адресу (А -I- 1 ) mo,d N, . . . , xN по адресу ()modN, по адресу (А+1 )mo {A+1)modN. Таким образом,, входной отсчет Xf, поступивший в конце отсчета х. При этом на выходе фил ра в случае характеристики длиной N+1 сформируетс  экстемальный отсч YN , hi, +.--fXyh(,. Если характеристики короче максима ной на k отсчетов, то экстремальны  вл етс  отсчет Таким образом, процесс вычислен очередного значени  свертки ур складываетс  из следующих операций сдвига на единицу .массива входных .отсчетов. X г, относительно массива коэффициентов , производимого в начале вычислени  выходного отсчет Ун путем увеличени  на единицу соД жимого счетчика 7, вычислени  взвешенной суммы входных отсчетов х с неравными нулю коэффициентами. При этом отсчеты х, выбираютс  Из блока 2 пам ти входных отсчетов с помощью индексных номеров а;, , которые указывают относительно кода на выходе счетчика 7 отсчеты х,,, соответствующие коэффициентам h . В конце вычислени  отсчета уц производитс  загрузка очередного отсчета на место отсчета Х(,.у. При этом загрузка и вычисление с накоплением произведени  х hg совмещены во времени Блок 10 ранжировани  работает следующим образом. Перед началом загрузки блока 8 пам ти коэффициентов триггеры счетчиков 18 и 19 устанавливаютс  в единичное состо ние. Коэффициенты h,; поступают на вход 16 записи коэффициентов фильтра, а соответствующие синхронизирующие импульсы - на вход 15 синхронизации. Коэффициенты h поступают На вход, начина  со старших номеров. Число синхроимпульсов всегда равно N+1. Если длина характеристики фильтра на k отсчетов меньше максимальной, то первый не равный нулю коэффициент имеет номер hf(.)i и сопровождаетс  k-ым по счету синхроимпульсом. Если поступивший коэффициент h не равен нулю, то на выходе элемента ИЛИ 21 формируетс  сигнал разрешени , и соответствующий синхроимпульс проходит через элемент И 20 на счетный вход счетчика 19i Выделенный таким образом коэффициент h;записываетс  в регистр 22 вместе со своим индексным номером. Индексный номер формируетс  на выходе счетчика 18, работающего по модулю N, путем подсчета числа поступивших синхроиглпульсов. В блоке 8 пам ти коэффициентов записываютс  подр д в пор дке поступлени  с выхода регистра 22 не равные нулю коэффициенты h;. со своими индексными номерами. Адрес записи указываетс  в содержимом счетчика 19. Таким образом, неравные нулю m коэффициентов h,-, h,2, . . . , h(m., с соответствующими индексными номерами 11 a;,im-i . а 0 записываетс  в блоке 8 пам ти коэффициентов по адресам А,,(0, 1, ..., . Таким образом, в предлагаемом устройстве затраты времени на вычисление каждого у{п) определ ютс  не длиной характеристики фильтра, а числом m ее нулевых коэффициентов h; . Врем  вычислени  у(п) в предлагаемом устройстве равно t m (t + + Чзу где m - число нр нулевых коэффициентов tijM 5. tjj, - врем  вьлполнени  оперещий умножен , суммировани  и обращени  к пам ти соответстве но. Врем  вычислени  у(п) в прототипе равно t 7 tijM+tj) +Nto,y, где N - длина характеристики. Сравнение вычислительных затрат известного и предлагаемого устройств показывает, что, например при т j быстродействие предлагасгмого устройства выше. Кроме того, в отли .чие от прототипа предлагаемое устрой ство может работать как с симметрич ной, так и с несимметричной импульсной характеристиками. Формула изобретени  Цифровой фильтр, содержащий блок пам ти, первый вход которого  вл ет с  информационным входом фильтра, умножитель, выход которого соединён с входом накапливак1щего сумматора, выход которого  вл етс  выходом фильтра, блок пам ти коэффициентов, первый выход которого подключен к первому входу умножител , первый счетчик, вход которого подключен к выходу переполнени  второго счетчика , тактовый вход которого соединен с выходом генератора пачек импульса, вход которого  вл етс  входом запуска фильтра, отличающийс  тем, что,с целью повьшени  быстродействи , в него введены первый и второй мультиплексоры , сумматор, блок сравнени  и блок ранжировани , содержащий первый и второй счетчики, регистр, элемент ИЛИ и элемент И, выход которого соединен с входом первого счетчика блока ранжировани , выход которого подключен к первому входу блока пам ти: коэффициентов, второй выход которого соединен с первым входом сумматора, выход которого подключен к второму входу блока пам ти, выход которого соединен с первым входом первого мультиплексора, выход которого подключен к второму входу умножител , выход элемента ИЛИ блока ранжировани  соединен с первым входом элемента И блока ранжировани , второй вход которого объединен с входом второго счетчика блока ранжировани  и  вл етс  входом синхронизации цифрового фильтра, выход второго счетчика блока ранжировани  соединен с входом первой группы регистра, входы второй группы которого соединены с соответственными входси о1 элемента ИЛИ и  вл ютс  входами задани  коэффициентов фильтра, выход регистра подключен к управл юс;ему входу генератора пачек импульсов, первому входу второго мультиплексора и первому входу блока сравнени , выход которого соединен с входом второго счетчика, третьим входом блока пам ти и вторым входом первого мультиплексора, третий вход которого  вл етс  информационным входом фильтра, выход второго счетчика подключен к второму входу блока сравнени  и второму входу второго мультиплексора, выход которого соединен с вторым входом блока пам ти коэффициентов, причем выход первого счетчика подключен к второму входу сумматора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Рабинер Л., Гоулд Б. Теори  и применение цифровой обработ }} . налов, М., Мир, 1978, с. 601. 25 This device contains a memory block of the impulse response coefficients h (i), the first input of which is the input of the array of numbers h (i), the second input and the output are connected to the output of the address counter and the input of the first register, respectively, the output of the first register is connected to the first the input of the multiplication device, connected by its output to the input of the accumulating adder, the output of which is connected to the input of the D / A converter, the second input of the multiplication device is connected to the output of the adder, the first and second inputs of which It is connected to the outputs of the second and third registers of its registers, respectively / the first and second memory blocks of the input samples, the first inputs connected to the second and third address counters, respectively, and the second inputs to the outputs of the fourth and fifth registers and the first input of the fourth register, second input which is connected to the output of the first memory block of input samples, the first input of the third register is the input of the filter, and the second input is a third of its register and the input of the second register is connected to the outputs of the second and first memory blocks and input samples, respectively 2. The disadvantage of this device is low speed, due to unproductive expenditure of time to perform a shift in the array of input samples and a large number of multiplications per unit time required to form the output signal. The purpose of the invention is the behavior of a digital filter. The goal is achieved by the fact that a digital filter containing a memory block, the first input of which is pofo is an information input of the filter, a multiplier whose output is connected to the input of an accumulating adder, the output of which is the output of the filter, the coefficient memory, the first output of which connected to the first input of the multiplier; the first counter, the input of which is connected to the overflow output, is the second of the counter, the clock input of which is connected to the output of the pulse burst generator, the input of which is the start input of the filter, entered The first and second multiplexers, an adder, a comparison unit and a ranking unit containing the first and second counters, a register, an OR element and an element and, whose output is connected to the input of the first counter and the ranking unit, whose output is connected to the first input of the memory coefficients, the second output of which is connected to the first input of the adder, the output of which is connected to the second input of the memory unit, the output of which is connected to the first input of the first multiplexer, the output of which is connected to the second input of the multiplier OR output the ranging unit is connected to the first input of the element AND the ranging unit, the second input of which is combined with the input of the second counter of the ranking unit and is the digital filter synchronization input, the output of the second counter of the ranking unit is connected to the input of the first register group, the inputs of the second group of which are connected to the corresponding inputs of the element OR and are the inputs for setting the filter coefficients, the register output is connected to the control input of the pulse burst generator, the first input of the second multiplexer and the first The input of the comparison unit, the output of which is connected to the input of the second counter, the third input of the memory unit and the second input of the first multiplexer, the third input of which is an information input of the filter, the output of the second counter is connected to the second input of the comparison unit and the second input of the second multiplexer, whose output connected to the second input of the coefficient memory, and the output of the first counter is connected to the second input of the adder. FIG. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 is the same ranking block. The device contains filter input 1, memory block 2 (input samples), first multiplexer 3, multiplier 4, filter output 5, adder b, first counter 7, coefficient memory block 8, second multiplexer 9, ranking block 10, generator 11 packs pulses, comparison unit 12, second counter 13, start input 14, synchronization input 15, filter coefficients input 16, accumulating adder 17. The ranking block contains two counters 18 and 19, AND 20 element, OR 21 element and register 22. Digital filter works as follows. Before filtering begins, the coefficients of the impulse response are loaded into the coefficient memory block 8. The maximum length of the loaded impulse response is N + 1, where N is an integer power of 2. coefficients h; arrive at the input 16 of the recording of the coefficients of the filter sequentially in time, starting with the coefficient h and ending with the coefficient HO. Each coefficient is accompanied by a synchronization pulse arriving at the synchronization input 15. The ranking unit 10 records in block 8 only such samples h that are not equal to zero, the latter are recorded in block 8 further by address received from the output output of the ranking unit 10 through multiplexer 9 to the address input of block 8, and the count Lc is written to zero address. In ranking block 10, for each sample hj, its index number a is recorded, which is recorded together with the corresponding coefficient h; in block 8. For this purpose, each word of block 8 is divided into two floors. In the field corresponding to the first output of block 8, an index number is written, and the corresponding coefficient h, - in the field corresponding to the second output of block 8. At the same time, m coefficients b, 1, ..., h (j, not equal to zero , have the following index numbers: a ((0, a, 2 7 t 3 (. This formation of the index number is done by calculating modulo N N + 1 synchronization pulses, accompanying N + 1 coefficients h ;. The number of synchronization pulses arriving at synchronization input 15 is always equal to N + 1. If the length of the filter characteristic is less than the maximum, for example measures for k samples, the first non-zero zero Lt. |; h and its index number k will be recorded at the zero address in block 8. Next, the loading procedure of block 8 is similar to the case of the maximum characteristic having N + 1 counting. In block 8, m samples are recorded, hjj, (whose values are not equal to zero, together with their own index numbers. In this case, a code equal to t -1 is generated at the address output of the unit 10 of Groani's wounds). This code is controllable to the generator for the 11 pulse bursts generator and adjusts it to form a burst of m pulses after starting, simultaneously, during the filtering process, it is compared in comparison block 12 with the current code value at the output of counter 13. When at the output of counter 13 a code is set equal to t-1, which corresponds to the t-th state of the counter, at the output of the comparator unit there appears a signal allowing the reset of the counter 13 when it enters its counting input of the next pulse. In this case, a pulse appears at the transfer output of the counter 13. Thus, during the filtering process, the counter 13 operates modulo m. The filtering process consists in calculating the convolution samples of y (n) using the formula n Vi, Xp.Ih, Kf,. ,,. . , i.2 Mm-i 0 where n is the current number of the output sample; hj - coefficients of the impulse response of the filter; . Xj, - input signal samples; i, i, f are the numbers of the coefficients h, m-i and are not equal to zero. Dp calculation of each sample y (p) filter performs m operations calculating private products of the form ™ operations cy 1 my. In the filtering mode, filter x, x, .., x are sent to the input 1 of the filter with a sampling interval of 4. Each sample is accompanied by a pulse arriving at the launch input 14. By the time each input sample arrives, the accumulator t-1 li, accumulates in accumulator 17. PMK npvi IT counter 13 is in the state t-1. The arrival of a reference x p on the filter input 1 bus is accompanied by the start of the generator 11 bursts of pulses. The first clock pulse of the packet transfers the counter 13 to the m state, and the code at its output becomes equal to t-1 and through the multiplexer 9 arrives at the address input of the coefficient memory unit 8. At the address indicated by the counter 13, the readout hj is read and the index number from block 8. The read count h is fed to the second input of multiplier 4. Simultaneously, the compare block 12 selects the m state of the counter and generates a signal at its output that transfers the block 2 of the input sample memories to the recording mode and connects through multiplexer 3 Inu input filter 1 to the multiplier 4. Received input. Count Xf is loaded into memory block 2 of the input samples at the address generated at the output of the N-bit combinational adder 6, which calculates the sum of code A received from the output of counter 7 and the index number ad. Since, the load of reference x is made at the address Af ,. At the same time, the count x, through multiplexer 3, goes to the first input of multiplier 4, to the second input of which count h is received, from block 8. the multiplier 4 calculates the product hpX, which is then summed with the factor 17 with the accumulated sum t-1 works kind of. Thus, at the end of the clock cycle allocated by the comparator unit 12, the output count of the pack is formed at the output 5 of the filter. When the second clock pulse arrives, a code equal to zero is generated at the code output of counter 13, and a signal arriving at the counting input of counter 7 appears at the output of the overflow, and the code A p is generated at the output. is transferred to the read mode, and its output through multiplexer 3 is sent to multiplier 4. The counts h ,, and x ". 4-1 / read out from block 8 of the coefficient memory and 2 memories of the input counts, go to multiplier 4, where is calculated the product P P -h; X 1. (J 4 m At the same time, the output n the sum adder 17 forms the partial sum Sj 5, P ,. The address for counting X |,. 4 is formed at the output of cyM.iaTopa 6 in the form (Af, + l + aj) mod N. In the third cycle, the product k is calculated in a similar way the partial sum m of clock in the adder 17 forms the partial sum S. Sm-2 + mf On receipt of the reference Xp, .-) bus in yes 1 of the filter in the multiplier 4, the product is calculated by the subsequent addition with the accumulated sum Sfn- ,. As a result, at the output 5 of the filter, the output count Ynfji-i gp 5 1- + hoXn4 is formed. Simultaneously received countdown Xn. written to block 2 of memory, input samples to the reference point of the incoming filter at N sampling intervals earlier. The ad load count x is (A + l + ac,) mod N (A.) ModN, a |, 0. Indeed, the incoming samples are loaded into memory block 2, the input samples in the following order: XQ at address (A) mod N, x at address (A -I- 1) mo, d N,. . . , xN at (modN), at (A + 1) mo (A + 1) modN. Thus, the input count Xf arrived at the end of the count x. In this case, at the output of the filament, in the case of a characteristic with a length of N + 1, an extremal sample YN, hi, + .-- fXyh (, is formed. If the characteristics are shorter than the maximum by k samples, then the sample is extreme. Thus, the process is calculated at the next convolution value The sum is made up of the following shift operations by one array of input counts. Xg, relative to the array of coefficients, produced at the beginning of the calculation of the output sample Un by increasing by one the compressing counter 7, calculating the weighted sum of the input samples x with unequal zero. coefficients. In this case, the samples x are selected from block 2 of the input sample memory using index numbers a ;, which indicate the counts h on the output counter code 7, corresponding to the coefficients h. At the end of the calculation, the next sample is loaded. to the reference point X (,. у. In this case, the loading and calculation with the accumulation of products hg are combined in time. The ranking unit 10 operates as follows. Before the load of the coefficient memory block 8 is started, the triggers of the counters 18 and 19 are set to one. H coefficients; arrive at the input 16 of the recording coefficients of the filter, and the corresponding clock pulses - to the input 15 of the synchronization. The coefficients h arrive at the input, starting with the highest numbers. The number of sync pulses is always N + 1. If the length of the filter characteristic by k samples is less than the maximum, then the first non-zero coefficient has the number hf (.) I and is accompanied by the k-th sync pulse. If the received coefficient h is not zero, then an output signal is generated at the output of the OR element 21, and the corresponding sync pulse passes through the AND element 20 to the counting input of the counter 19i. The coefficient h selected so is written to the register 22 together with its index number. The index number is generated at the output of the counter 18, operating modulo N, by counting the number of incoming clock pulses. In block 8 of the coefficient memory, the order of the non-zero coefficients h is recorded in the order of receipt from the output of register 22 ;. with their index numbers. The address of the entry is indicated in the contents of the counter 19. Thus, the m coefficients h, -, h, 2, unequal to zero are. . . , h (m., with the corresponding index numbers 11 a;, im-i. and 0 is recorded in block 8 of the coefficient memory at addresses A ,, (0, 1, ...,. Thus, in the proposed device, time consuming the calculation of each y (n) is determined not by the length of the filter characteristic, but by the number m of its zero coefficients h;. The calculation time y (n) in the proposed device is tm (t + + Chzu where m is the number of np zero coefficients tijM 5. tjj , - the execution time is multiplied, the summation and the access to the memory are appropriate. The calculation time y (n) in the prototype is t 7 tijM + tj) + Nto, y, g de N is the length of the characteristic. Comparison of the computational costs of the known and proposed devices shows that, for example, when t j, the speed of the proposed device is higher. In addition, unlike the prototype, the proposed device can work with both symmetric and asymmetric pulsed Characteristics of the invention: A digital filter comprising a memory block whose first input is with the information input of the filter, a multiplier whose output is connected to the input of an accumulating accumulator whose output is the output of the filter, the coefficient memory, the first output of which is connected to the first input of the multiplier, the first counter, the input of which is connected to the overflow output of the second counter, the clock input of which is connected to the output of the pulse burst generator, the input of which is the start output of the filter, different that, in order to improve the speed, the first and second multiplexers, an adder, a comparison unit and a ranking block containing the first and second counters, the register, the OR element and the AND element, whose output with Connected to the input of the first counter of the ranking unit, the output of which is connected to the first input of the memory block: coefficients, the second output of which is connected to the first input of the adder, the output of which is connected to the second input of the memory block, the output of which is connected to the first input of the first multiplexer, whose output connected to the second input of the multiplier, the output of the OR element of the ranking unit is connected to the first input of the AND element of the ranking unit, the second input of which is combined with the input of the second counter of the ranking unit and is in digital filter synchronization ode, the output of the second counter of the ranking unit is connected to the input of the first register group, the inputs of the second group of which are connected to the corresponding input of the OR element and are inputs of the filter coefficients, the output of the register is connected to the control; the input of the second multiplexer and the first input of the comparison unit, the output of which is connected to the input of the second counter, the third input of the memory block and the second input of the first multiplexer, the third input Filter information is input, the second counter output is connected to the second input of the comparator and a second input of the second multiplexer, the output of which is connected to a second input of the memory coefficients, wherein the first counter output is connected to the second input of the adder. Sources of information taken into account in the examination 1. Rabiner L., Gould B. Theory and application of digital processing}}. Monk, M., Mir, 1978, p. 601 2.Авторское свидетельство СССР 636616, кл. G 06 F 15/34, 1976 ( прототип).2. Authors certificate of the USSR 636616, cl. G 06 F 15/34, 1976 (prototype). t/f.it / f.i UZUz
SU803235360A 1980-12-11 1980-12-11 Digital filter SU955512A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803235360A SU955512A1 (en) 1980-12-11 1980-12-11 Digital filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803235360A SU955512A1 (en) 1980-12-11 1980-12-11 Digital filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU955512A1 true SU955512A1 (en) 1982-08-30

Family

ID=20938472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803235360A SU955512A1 (en) 1980-12-11 1980-12-11 Digital filter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU955512A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4020332A (en) Interpolation-decimation circuit for increasing or decreasing digital sampling frequency
SU955512A1 (en) Digital filter
SU919054A1 (en) Digital filter
SU1483608A1 (en) Digital non-recursive filter
RU1778716C (en) Digital ratemeter
SU1168966A1 (en) Processor for transforming digital signals into haar-like bases
SU1196871A1 (en) Device for implementing digital two-dimensional convolution
SU1370725A1 (en) Matched digital filter of composite signals
SU1665386A1 (en) Correlator
SU1314352A1 (en) Digital filter
RU2074397C1 (en) Digital meter of active power
SU1573532A1 (en) Recursive digital filter
SU1347184A1 (en) Frequecy divider with fractional division factor
SU1599870A1 (en) Device for determining periodicity of inspection of technical systems
SU898592A1 (en) Digital filter
SU1059670A1 (en) Digital filter
SU1377872A1 (en) Device for digital filtering
SU1350825A1 (en) Digital filter
SU1679402A1 (en) Digital meter of active power
SU1332519A1 (en) Digital nonrecursive filter
SU1474827A1 (en) Multi-frequency digital filter
SU1363250A1 (en) Device for digital two-dimensional convolution
SU1509878A1 (en) Device for computing polynominals
SU781809A1 (en) Multiplier
SU1481740A1 (en) Operational device