Цифровой фильтр

(г 6 Г 15/353, Н 03 Н 17 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ В институти социааневский ин (. 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(7 ) Киевский политехническийим. 50-летия Великой Октябрьсколистической революции(56) Патент США3980773,кл. С) 06 Г 15/353, опублик. 1976.Уильямс Р. Цифровая интегралма для фильтрации видеосигналовтроника, 1983,20, с. 74 - 79, рис 154) ЦИФРОВОГЛ ФИЛЬТР(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки сейсмических, акустических, видео и других сигналов. Цель изобретения - упрощение устройства. Поставленная цель достигается за счет того, что в устройство входят К/2 регистров первой группь (К - длина импульсной характеристики фильтра) 1. - 1.К/2, К умножителей 2.1 - 2.К. К/2 сумматоров первой группы 3.1 - З.К/2, К/2 сумматоров второй группы 4.1 - 4.К/2, К/2 регистров второй группы 5. - 5.К/2 и соответствующие связи между узлами устройства. 1 ил.1314352 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки сейсмических, акустицеских, видео и других сигналов.Цель изобретения - упрощение устройства.На чертеже изображена структурная схема цифрового фильтра.Цифровой фильтр содержит К/2 регистров 1.1, 1.21.К/2 первой группы, К умножителей 2.1, 2.22.К, К/2 сумматоров 3.1, 3.2,.,3. К/2 первой группы К/2 сумматоров 4.1, 4.2, ,4. К/2 второй группы, К/2 регистров 5.1, 5.25. К/2 второй группы.При реализации процедуры цифровой фильтрации устройство должно вычислять выражение вида= г. (.) Х и в ,1+ ), (1) где оу(1) - коэффициенты импульсной характеристики цифрового фильтра, Х(х 1) входные отсчеты), У (1 Ч) - выходные отсчеты, К - количество коэффициентов импульсной характеристики цифрового фильтра.Выражение (1) можно переписать в виде У(п)= У оу(21 - 1) Х (п - 2+ 2)++ о(21) Х (п - 21+) (2)Через каждый такт работы цифрового фильтра, равный времени срабатывания двух сумматоров и одного умножителя, на вход фильтра подается новый входной отсчет. На выходах регистрах 1.1 и 5.1 (1= - 1, К/2) информация меняется вначале каждого такта работы фильтра. В первом такте работы на вход фильтра поступает Х(1), во втором - Х(2) и так далее. Первые (К/2 - 1) тактов работы фильтра являются холостыми, так как выцисление полных выходных отсчетов 1 (и) начинается после того, как на выходе регистра 1.К/2 появится отсчет Х(1).Рассмотрим пример работы фильтра для случая К= 6.В К/2= 3-м такте на входы регистров 1.2 и.3 поступает на исходные отсчеты Х(2) и Х(3) соответственно. В умножителях 2.5 и 2.6 формируются произведения Х (2) о (5) и Х(1)ро(6) соответственно и через сумматор 3.3 поступают на вход сумматора 4.3.В 4-м такте в регистр 5.3 второго яруса заносится цастичный выходной отсчетУ (6)1= Х(1) о)(6)+ Х(2) о)(5). В этом же такте на входы регистров 1.1, 1.2 и 1.3 поступают исходные отсчеты Х(4), Х(3) и Х(2) соответственно. В умножителях 2.5 и 2.6 формируются произведения Х (3) в (5) и Х (2) со (6) соответственно и через сумматор 3.3 поступают на вход сумматора 4.3. В умножителях 2.3 и 2.4 формируются произведения Х(4) оу (3) и Х (3) оу (4) соответственно и церез сумматор 3.2 поступают на первый вход сумматора 4.2, на второй вход которого из регистра 5.3 поступает У(6). 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2В 5-м такте в регистры 5.3 и 5.2 заносятся частичные выходные отсчеты 1 г(7),= = Х(3) ю(5)+ Х(2) ы(6) и У (6) г= У(6) + + Х(3)ь(4)+ Х(4)а(3) соответственно. В этом же такте на входы регистров 1.1, 1.2 и 1.3 поступают исходные отсчеты Х(5), Х(4) и Х(3) соответственно. В умножителях 2.5 и 2.6 формируются произведения Х(4) ы(5 и Х(3) в(6) соответственно и через сумматор 3.3 поступают на первый вход сумматора 4.3. В умножителях 2.3 и 2.4 формируются произведения У (7), и Х (4) оу (4) соответственно и через сумматор 3.2 поступают на первый вход сумматора 4.2, на второй вход которого из регистра 5.3 поступает У(7) ь В умножителях 2,1 и 2.2 формируются произведения Х(6) со(1) и Х(5) оу (2 соответственно и через сумматор 3.1 первой группы поступают на первый вход сумматора 4.1, на второй вход которого из регистра 5.2 поступает У(6) г.В следующем 6-м такте в регистр 5.3 заносится частичный выходной отсчет У (8)= Х (3) ю (6) + Х (4) оу (5), в регистр 5.2 У (7) г=Х (4) ой (4) + Х (5) оу (3) +У (7), = Х (4) Х оу (4) +Х (5) а (3) +Х (2) ро (6) +Х (3) ю (5) в регистр 5.1 заносится первый полный выходной отсчет У (6) з= 1(6) г+ Х (5) оу (2) + + Х (6) о) (1) = Х (1) (о (6) + Х (2) оу (5) + + Х(3) оу (4)+ Х(4) ь (3)+ Х(5) о) (2) + Х(6)в(1), который затем поступает на выход фильтра.В каждом следующем такте на выходе фильтра появляется новый выходной отсчет.Формула изобретенияЦифровой фильтр, содержащий К умножителей (К - длина импульсной характеристики фильтра), К/2 сумматоров первой и второй групп, К/2 регистров первой и второй групп, причем первый вход р-го (1= 1, К) умножителя является входом задания 1-го коэффициента фильтра, первый вход К/2-го сумматора второй группы является входом задания логического нуля фильтра, отличавиийся тем, что, с целью упрощения, выход й-го (й= 1, К/2) сумматора второй группы подключен к информационному входу г го регистра второй группы, выход.го (Г== 2, К/2) регистра ворой группы подключен к первому входу (1 - 1)-го сумматора второй группы, а выход первого регистра второй гру ппы является информационным выходом фильтра, вторые входы 2 ю-го и (2+ 1)-го умножителей соединены с информационным входом (с+ 1)-го регистра первой группы и подключены к выходу ю-го регистра первой группы, информационный вход первого регистра первой группы соединен с вторым входом первого умножителя и является информационным входом фильтра, выходы (2 - 1) -го и 2-го умножителей подключены соответственно к первому и второму входам -го сумматора первой группы, выход которого подключен к второму входу с-го сумматора второй группы.