Цифровой прореживающий фильтр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Ц 91 (11)ы) 4 Н 03 Н 17/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВМ;й К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Л 1) 3668304/24-09(54) ЦИФРОВОЙ ПРОРЕЖИВАКЗЦИЙ ФИЛЬТР(57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах цифровой обработки информации. Цель изобретения - повышениеточности и быстродействия. Входной сигнал, частоту дискретизации которого требуется понизить в М раз, пос.тупает на И элементов 1 задержки.Задержанные на п периодов частотыдискретизации входные сигналы поступают через соответствующие компрессорычастоты дискретизации (КЧД) 2 на блок 3дискретного преобразования Фурье. ВКЧД 2 оставляется каждый М-й отсчет,а Мотсчетов между ними отбрасываются. С блока 3 сигналы поступаютна М перемножителей 4, на другиевходы которых поступают частотныевыборки. С перемножителей 4 сигналыпоступают на сумматор 5, на выходекоторого формируется выходной сигналпрореживающего фильтра. 1 ил.1224981 где ОЯ 211 - нормализованная частота;10 Ю - значения нормализованной частоты, в которыхвычисляются частотныевыборки, задаются выражением (3).15 Иэ импульсной характеристики фильтра частотные выборки определяютсяследующим образом. цН(1 с) Х Ь(п)е , 1 с=О, И, (5) 20и:огде Ь(п) - импульсная характеристика фильтра;Ю - определяются выражением (3).25 С выходов перемножителей 4 сигналы -11- У(г ) поступают на входы сумЩ мматора 5, выходной сигнал которогоМ(.") = Е ")-.(.") (6) 30К-о является выходным сигналом цифровогопрореживающего фильтра.Таким образом предлагаемый цифровой прореживающий фильтр осуществляет операциюн11(к) н-(г") = Е е"Х в(к") (7)н .,где сигналы Хп(г ) получены из сигна лов Хп(г ) = Е Х(г) прореживанием скоэффициентом М.Для случая линейной фаэовой характеристики фильтра выражение (7)можно упростить.45 Для фильтров вида 1, 11 - четное.(2) где У(г ) 2 11 с112 ГИ 50 где Як 1.1 к да 2,Выхолные сигналы блока 3 ДПФ по ступают на вторые входы Б перемножителей 4, на первые входы которых поступают частотные выборки Н 1",/11,,Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано всистемах цифровой обработки информации,Цель изобретения - повьппение точности и быстродействия,На чертеже приведена. структурная, электрическая схема цифрового прореживающего фильтра.Цифровой прореживающий фильтрсодержит И элементов 1 задержки, Икомпрессоров 2 частоты дискретиэа"ции, блок 3 дискретного преобразования Фурье (ДПФ), И перемножителей 4и сумматор 5.Цифровой прореживающий фильтр работает следующим образом.Отсчеты входного сигнала фильтра Х(г), частоту дискретизации котороготребуется понизить в М раэ, поступают на входы И элементов 1 задержки, в которых осуществляетсязадержка сигнала на и периодов часоты дискретизации входного сигнала(и - номер входа блока 3 дискретного преобразования Фурье).Выходные сигналы элементов 1 задержки Хи(г) = г Х(г), п =О; И, (1) поступают на входы И компрессоров 2, в которых осуществляются прореживание сигналов с коэффициентом М, т,е. оставляется каждый М отсчет, а М- отсчетов между ними отбрасываются.Выходные сигналы И компрессоров 2 Хи(г ), имеющие низкую частоту дискретизации выходного сигнала, поступа ют на входы блока 3 дискретного преобразования Фурье, который осуществляет операцию 1 аи,С е " Хп(г" ), К=О; 11-1,сигнал на К-см вьгходеблока 3; для фильтров вида 1,+) - для фильтров ви 2 где 1=О, И. Эти частотные выборкиопределяются иэ требуемой частотнойхарактеристики фильтра Нд ) следующим образом5 Н(К)=Н( ц )/и = У,. 1=0,И, (4) к-Ъ("): ; . ц, Е сов - "к л+ Л Х (гф) (8)к=о о:о 1 н(о)1К=ОИ2 ( - 1) , 1=1,-1;.к Н(К) Г 1 Для фильтров вида 1, М - нечетное. ь КТ(г" 1=Окс со 4- - "к,(о+-"ЯХп(гф) (9,д:оМ2Е=1,2 Для фильтров вида 2, И - четное,Формула изобретения Составитель А.Осипович Редактор И.Сегляник Техред Л.Олейник Корректор М,ДемчикЗаказ 1963/57 Тираж 816 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5(11) гдекНЬ)3 11-3 2(-1) -- 1,=ОБ2И1 И1 к 1 Н( ) 1,:22ИВ выражениях (8)-(11) 1 Н(1 с) обозначает модуль частотных выборок.Основываясь на выражениях (8)(11) в каждом конкретном случае,фильтр можно упростить. А именно вперемножителях 4 должно осуществлять 4ся умножение на действительные значения П(Е), а блок 3 дискретногопреобразования Фурье должен осуществлять функцию, соответствующую вто рой сумме в выражениях (8) -(11),Цифровой прореживающий фильтр, со держащий И элементов задержки, сумматор, выход которого является выходом цифрового прореживающего фильтра, и И перемножителей, выходы которых подключены к входам сумматора, а первые входы являются входами умножения на частотные выборки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности и быстродействия, в него введены блок дискретного преобразования Фурье, И выходов которого соединены с вторыми входами Б перемножителей соответственно, между выходом каждого элемента задержки и соответствующими входами блока дис кретного преобразования Фурье включен компрессор частоты дискретизации, а входы элементов задержки объединены и являются входом цифрового прореживающего фильтра.