SU985938A1 - Программируемый трансверсальный фильтр - Google Patents

Description

С54) ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ТРАНСВЕРСАЛЬНЬт

ФИЛЬТР

Изобретение относитс  к радиотехнике , в частности к устройствам частотной и временной обработки электрических сигналов низкочастотного диапазона, и может быть использовано в различной приемопередающей аппаратуре, системах автоматического регулировани , устройствах распознавани  и синтеза речи, адаптивных корректорах трактов передачи информации и т.д.

Известен программируемый трансверсальный фильтр, содержащий N элементарных фильтров, входы которых объединены, а выходы подключены к устройству взвешивани  и суммировани , выполненного на операциокнрм усилителе и резисторах. Каждый элементарный фильтр соедржит два дискретно-аналоговых регистра сдвига (линии задержки ) с отводами. К отводам подключены электронные ключи, выполненные на МДП-транзисторах. Прошедшие через эти ключи сигналы с отводов регистров суммируютс  с помощью дифференциального усилител . Управление ключами производитс  из цифровых регистров сдвига, выполн ющих роль запоминающих устройств (.ЗУ), в которых хран тс  двоичные

весовые коэффициенты. С помощью этих коэффициентов и осуществл етс  i:ipoграммирование ( установление ) необс ходимой частотной характеристики фильтра 11.

Недостатком этого фильтра, помимо большого числа дискретно-аналоговцх регистров сдвига,  вл ютс 

Q весьма жестокие требовани  к этим регистрам с точки зрени  потерь информационного сигнала в них. Этосв зано с тем, что потери сигнала, неизбежно возникшие в аналоговых ре гистрах, выполнены ли они на емкост х, либо на ВВ-приборах, либо на приборах с зар довой св зью (ПЗС), оказывают существенное вли ние на частотно-избирательные свойства фильтров на их основе и не позвол 20 ют получить- необходимые уровни затухани  вне полосы.

Известен также программируемый трансверсальный фильтр, содержащий цифровое зеитоминающее устройство,

25 выходы которого подключены к цифровым входам умножающего цифроаналогового преобразовател , а вход считывани  - к одному из выходов генератора управл ющих импульсов, и анало30 говый накопитель С 2.

Недостатком фильтра  вл етс  сравнительно небольшой уровень гарантированного затухани , т.е. избиратель 1ость . Это св зано с низкой точностью операций умножени , в аналоговом виде, а также значительным уровнем.возникающих при этом нелинейных искажений. Кроме того, нали чие потерь в аналоговом регистре также не позвол ет получить высокие избирательные свойства фильтра.

Цель изобретени  - повышение избирательности за счет устранени  динамических потерь.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в программируемый трансверсальный фильтр, содержащий цифровое запоминающее устройство, выходы которого подключены к цифровым входам умножающего цифроаналогового преобразовател , а вход считывани  - к одному из выходов генератора управл ющих импульсов, и аналоговый накопитель , -введены дискретно-аналоговое запоминающее устройство, включенное между входной шиной и аналоговым входом умножающего цифроаналогового преобразовател , и счетчик адресов, одна группа адресных выходов которого подключена к адресным входам цифрового запоминающего устройства, а друга  группа адресных выходов - к адресным входам дискретно-аналогового запоминающего устройства, причем выход умножающего цифроаналогового преобразовател  соединен с входом аналогового накопител , вход сброса которого под лючен к другому выходу генератора управл ющих импульсов, а вход записи и считывани  дискретно-аналогового запоминающего устройства и вход запуска счетчика адресов подключены к соответствующим выходам генератора управл ющих импульсов.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема программируемого трансверсального фильтра.

Программируемь)й трансверсальный фильтр содержит дискретно-аналоговое запоминающее устройство 1, вход которого  вл етс  входом всего фильра , а выход подключен к аналоговому входу умножающего цифроаналогового преобразовател  2, выход которого соединен с входом аналогового накопител  3, содержащего интегратор 4 и аналоговый ключ 5, выход которого  вл етс  выходом всего фильтра. Кроме того, фильтр содержит цифровое запоминающее устрой ство б, в котором хран тс  весовые коэффициенты съема, представлен .ные в двоичном коде. Информационные шины цифрового ЗУ б подключены к соответствующим цифровым входам умножающего цифроаналогового преобразовател  2. Выбор необходимых

адресов цифрового и дискретно-аналогового ЗУ 6 и 1 при организации циклов запись-считывание производитс  с помощью счётчика 7 адресов, одна группа адресных выходов.которого соединена с адресными входами дискретно-аналогового ЗУ 1, а дру- . га  - с адресными входами цифрового ЗУ 6. Запускающие счетчик 7 адресов импульсы, команды на запись и

считывание ЗУ 1 и б, а также команды считывани  информации с интегратора 4 и его обнулени  (сброса) вырабатываютс  генератором 8 управл ю щих импульсов. Цифровое ЗУ б в зависимости от назначени  фильтра может быть как посто нным (ПЗУ, так и оперативным (ОЗУ. При однократ|Ном программировании частотной характеристики фильтра - это ПЗУ, при

перепрограммировании фильтра в про- . .цессе его работы, при адаптивной фильтрации, ,в качестве цифрового запоминающего устройства 6 может быть использовано любое ОЗУ, напри-,

мер выходные буферные регистры микропроцессора . В первом случае из ЗУ б осуществл етс  лишь .считывание информации, во втором - как запись, так и считывание.

Фильтр работает следующимобразом .

Генератор управл ющих импульсов 8 вырабатывает запускающие импульсы. В начале первого такта аналоговый сигнал подаетс  на вход дискретно-аналогового ЗУ 1, дискретизируетс , и его выборка записываетс  н последнюю, т.е. в п-ю  чейку пам тки. При этом выбор адреса  чейки осуществл етс  с помощью счетчика 7 адресов.

Однако одновременно с импульсом записи вырабатываютс  импульсы считывани  на выход и сброса накопленной , на интеграторе 4 за предыдущий тракт работы фильтра информации.

Далее записанна  в дискретно-аналоговом ЗУ 1 информаци  последовательно считываетс  из всех его  чеек , начина  с последней. При этом счетчик 7 адресов считает от последнего значени  до предпоследнего в пр муюсторону, т.е. считывание происходит из последней  чейки, затем из первой, второй и т.д.

Считанна  из дискретно-аналогового ЗУ 1 информаци  подаетс  на, аналоговый вход умножающего цифроаналогового преобразовател  2. Синхронно с работой дискретно-аналогово ЗУ 1 из цифрового ЗУ б последовательно , начина  с первого регистра, считываютс  весовые коэффициенты. Счет адресов цифрового ЗУ 6 также происходит в пр мую сторону, т.е. считывани осуществл етс  сначала из первого регистра, затем из второго и т.д.

Счит 1нные весовые коэффициенты в параллельном коде подаютс  на цифровые входы умножающего цифроаналогового преобразовател  2, который производит их перемножение с выборками аналогового, сигнала, считанными из 5 дискретно-аналогового ВУ 1. Полученные произведени  интегрируютс  за такт интегратором 4 и с помощью аналогового кл«оча 5, накопленна  на нем информаци  считываетс  нЪ выход фильт-10 ра. На этом первый такт работы фильтра заканчиваетс .

На втором такте работа всех узлов фильтра повтор етс  за исключением того, что запись входной информации |5 осуществл етс  в предпоследнюю  чейку дискретно-аналогового ЗУ 1, т.е. в rt-1-ю, и считывание информации из , которого тоже начинаетс ьР п-1  чейки . На п-ом такте запись производит- 20 с  в первую  чейку, с нее же начинаетс  и считывание. На этом цикл обработки информации предлагаемым устройством заканчиваетс  и описанна  работа узлов фильтра повтор етс .. 25 Представленна  организаци  режима за- . писи-счи1ывани  обоих ЗУ имитирует движение информации вдоль дискретноаналогового регистра известных трансверсальных фильтров на лини х задержки . Однако из-за отсутстви  движени  как такового информации вдоль регистра (  чеек ) в предлагаемом фильтре динамических потерь, вызываемых этим движением, не возникает. Статические же потери, св занные с 35 деградацией сигнала за врем  хрйнени  в  чейках пам ти, остаютс  iTaкими же, как и в известных фильтрах. j

Таким образом, резкое уменьшение потерь информационного аналогового 40 сигнала за счет устранени  динамических потерь приводит к значительному повышению точности произведений выборок аналогового информационного сигнала на весовые коэффициенты во 45 сем рабочем диапазоне частот и.

следовательно, к увеличению уровн  гарантированного затухани  фильтра, т.е. к улучшению его избирательных свойств.

Claims (2)

1.Патент США 4100513, кл. 333-70, 1976.

2. Электроника, 1979, 17,18 (.прототип) .