Цифровой фильтр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9 03 Н 17/04 ОПИСАН Н АВТОРСНО ОБРЕТ ИДЕТЕЛЬСТ аст.396.62 (088,8)орское свидетельсткл. Н 03 Н 17/04т США 11 4236224,Г 15/31, 1980,о СССР 1982,тся к сть ф т три истра дио ьтра- умма- адерж 8 тел нантовател дений, п р 6 токоммута 11 . На ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Одесский ордена Трудовогоного Знамени политехнический и Патенкл. б 06(54) ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР (57) Изобретение относ технике, повьппает точн ции, Устройство содерж тора 1, 9 и 1 О, два ре ки (РЗ) 2, 7, дна умно на весоной коэффициент 4 промежуточных произв разователь кода (ПК) 5 и элемент сравнения (Э рой итерации с выхода ПК 5 число,состанляюшее ошибку квантования,подается на один вход сумматора 10,на другие входы сумматоров 9 и 10подаются нули, поэтому на входыкоммутатора 6 и ЭС 11 будут поданыкоды погрешностей Я,(2) и Е,(г), исогласно установленным услониям ЭС 11вырабатывает сигналы управления "1"илц 0, Если / :, (г )/ Г (г/, то свыхода ЭС 11 поступает 1одновременно ца коммутатор 6, переключаяего так, что код с первого входазаписывается и РЗ 7, и на третийвход сумматора 1, корректируя темсамым погрепность квантования навторой итерации ца минимальную. Если с,(г) - /6,г) /, то с вьмода ЭС 11поступает "0ца третий вход сумматора 1 и ца коммутатор 6, переключая его так, что код с его второговхода записывается в РЗ 7. Окончательцо вторая итерация заканчивается ны12 852 числецием У(г) , который с выходя сумматора 1 подается на выход пифроого Фильтра и записывается в Р 2,При работе цифрового Фльтра на л- и Изобретение относитсяк радиотехнике и может быть использовано в аппаратуре цифровой Фильтрации сигналон,Цель изобретения - повышение точности Фильтрации,На чертеже изображена структурнаяэлектрическая схема предлагаемого1цифрового Фильтра,Цифровой фильтр содержит первыйсумматор 1, первый регистр задержки 2, первый умножитель 3 на весовой коэффициент, кнантователь 4 промежуточных произведений, преобразователь кода 5, коммутатор 6, второйрегистр задержки 7, второй умцожитель 8 на несовой коэффициент, второй и третий сумматоры 9 и 1 О, элемент сравнения 11,Цифровой фильтр работает следующим образом,На первой итерации вычисленийпервая выборка входного сигналаХ (1) через первый сумматор 1 проходит на выход цифрового фильтра,На выходах квантователя 4 в этотмомент присутствует нулевая выборка,одновременно выходная выборка (1)записывается в первый регистр задержки .2.На второй итерации происходитподача второй выббрки входного сигнала Х (2) на перный вход сумматора1, а также умножение напряжения свыхода регистра задержки 2 на весовой коэффициент Ф, н умцожителе 3,Результат умножения, имеющий разрядность 2 Й бит , подается на квантователь 4, где происходит его усечение до ) старших бит, которая подается на второй вход сумматора 1. Остаток усечения- Гмладших бит, которыесоставляют ошибку усечения , (2)подаются на преобразователь кода 5, нкотором осуществляется переход чисел итРря 1 ии вычислРИ и В соо тВР тс твни с у с тяцовлРццым усцсВяГ Ироису одит минимизация суммарной погрешности ца выходе цифрового Фильтря, 1 ил. н дополнительный код и первьй входвторого сумматора 9.О выхода преобразователя кода 5число, составляющее ошибку квантов ания Я, (2) = - (2 - Г, ( 2)1, подается на первый вход третьего сумматора 10. На вторые нходы сумматоров9 и 10 ня второй итерации подаютсянули, поэтому на элемент сравнения10 11 будут поданы коды погрешностейс, Л) и Г,(2) . Одновременно те жепогрешности подаются на перньл ивторой входы коммутатора 6. Элементсравнения 11 принимает решение, сог 15 ласно следующему условию:сигнал 1, если /Е, (2// Е, (7) /сигнал 0, если /Е,(2)/ / Е, (2) / (2)Нри выполнении условия (1) сигналуправления с выхода элемента сран 20 ения 11 поступает ца коммутатор би переключает его так, что код спервого входа записывается во второй регистр задержки 7, Одцовременцно сигналс выхода элемента25сравнения 11 подается на третийвход (младший разряд) первого сумматора 1, корректируя тем самымпсгрешность квантования на второйитерации на минимальную,При выполнении условия (.2) новторой регистр задержки 7 записывается код с второго входа коммутатора 6, а ца третий вход первогосумматора 1 подается "0", Окочча 35 тельно вторая итерация заканчин;ется вычислением (2), которое с выхода сумматора 1 подается на выходцифрового фильтра и записывается впервый регистр задержки 2,40 На третьей итерации происходитаналогичный процесс с тем отличием1что но втором регистре задержки 7 записывается погрешность 0(2), ко торая поступает ця нгоро умножитель 8, где осуществляется умноже12118 "2 сигнал1 , если сигнал "1" , если сигнал "0" , если 30 35 Составитель Л,НевдяевРедактор Л.Авраменко Техред О.Ващишина Корректор В.Бутяга Тираж 818 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Заказ б 49/59 Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул,Проектная,4 ние и коэффициент К. Укаэанный коэффициент ныбираетс.я близким к несовому коэффициенту сС, и определяется из условияК=1 , если 0,75 ( с1К=0,5 , если 0,375 сс0,75К=0,25 , если сс с 0,375,сигнал "0" , еслиТаким образом, на третьей итерации элемент сравнения 11 вырабатывает сигналы "0 и "1 согласно усяовиям (3 и (4( При этом происходит минимизация погрешности е(3 .Третья итерация вычислений заканчивается записью погрешности н(3) вс При работе цифрового фильтра исоответствии с уСловиями (51 и (б)происходит минимизация суммарнойпогрешности на выходе цифрового 25фильтра. Формула изобретения Цифровой фильтр, содержащий первый сумматор, первый вход которого является входом цифрового фильтра, а к выходу первого сумматора подключены последовательно соединенные первый регистр задержки и первый умножитель на весовой коэффициент, последовательно соединенные квантователь промежуточных произведений и второй сумматор и последовательно соединенные вторые регистр задержки и умножитель на весовой коэфС ныхоцов нторого и трстьего сумматоров 9 и 10 на элемент сравнения 11 подаются числа ( с е (г) + , ( )1 исе ( г) - Г, (31 соответственно. Рещение, которое выносит элемент сравнения , определяется из условия/е(г) +с, (ь / се (г) -Е,( з) / (4)второй регистр задержки 7 и .вьжодного сигнала (3) в первый регистр задержки 2. По аналогии с вышеуказанным на й-й итерации вычислений элемент сравнения 11 вырабатывает(е (в+ Г,3 /)се (в) -Г,(о)/ (5)е( в+ Е(в 1/( / с е(в-) - Е,/ (б)фициент, о т л и ч а к щ и й с ятем, что, с целью повышения точности фильтрации, первый выход кван 1 онателя промежуточных произведенийподключен к второму входу первогосумматора и между вторым выходомквантователя нромежуточйьж произведений и входом второго регистра задержки включены последовательносоединенные преобразователь кода,третий сумматор и коммутатор, другой вход которого соединен с выходомвторого сумматора, при этом междувыходами второго и третьего сумматоров и третьим входом первого сумматора включен элемент сравнения, адругие входы второго и третьего сумматоров соединены с выходом второгоумножителя на весовой коэффициент,