Устройство для предварительной фильтрации входных сигналов узкополосных цифровых фильтров

СООЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 51)5 Н 03 Н 17 3 ь)., 41Й 1 СЬ "."БЯБЛ 1 О 1 БРЕТЕНИЯ Бюл. Р 1ц, В. Н. Чинков,и А. И. Воронкин 4(088,8)свидетельство СССР Н 03 Н 17/00, 1980.ВО ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ДНЫХ СИГНАЛОВ УЗКОПОЛОС" ФИЛЬТРОВние относится к цифровой технике, Цель - расшиго диапазона фильтруеТРАЦИИ ВХЦИФР ОВЪХ Изобрете(57 рительнойе частотно зм ени ГОСУДАРСТВЕННОЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗ ВТОРСИОМУ АРВИДЕ(5 б) Авторско Ф 1078593, кл (54) УСТРОЙСТ БО 1619376 мьм входных сигналов. Устройство содержит генератор 1 опорных частот,делитель 2 частоты на щ, реверсивныйсчетчик 3, преобразователь 4 кода ваналог, перемножитель 5, интеграторб, дешифратор 7, элемент ИЛИ 8, триггеры 9 н 1 О, делитель 11 частоты на"1, Блоки 2, 7, 9 - 11 включены такимобразом, что для фильтрами (анализа)спектрального состава вх,"диого сигнала используется один из боковых лепестков амплитудно-частотной характеристики узкополосного цифрового фильтра. 1 ил.Изобретение Относится к щфровойизмерительной технике и может б;,;,ьиспользовано в цифровых системах обработки информации, цифровой Фильтрации и спектрального анализа.Цель изобретения - расширение частотного диапазона фильтруемых входныхсигналов путем использования боковыхлепестков амплитудно-частотной характеристики узкополосного цифровогоФильтра.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройствадля предварительной Фильтрации входных сигналов узкополосных цифровыхфильтров.Устройство для предварительнойфильтрации входных сигналов узкополосных цифровых Фильтров содержит ге Онератор 1 опорной частоты, делитель 2частоты на ш, реверсивньй счетчик 3,преобразователь 4 кода в аналог, пе,. емножитель 5, интегратор 6, дешиА- .ратср 7, элемент И 1 П 1 8. первый триггер 9, второй триггер 10, делитель 11частоты на 1.Устройство дчя предварительнойфильтрации входных сигналов узкополсс"ных циАровых Фильтров работает следу"- ующим образом,Генератор 1 Формирует госледова. -тельнссть импульсов с частотой следования Х, = К(2- 1)Е/2, нсступаюЦщих на делитель 2 частоты с коэффициентом деления и. = (2 - 1)/(2 - 1),где Г, - частота дискретизаиии входного сигнала,С помощью делителя 2 производитсявыбор центральной частоты анализа4 О2 л,ш = -- у 2 пгде М - максимальный номер боковоголепестка амплитудно-частотнойхарактеристики (АЧХ) узкополосного цифрового Фильтра,который может быть использован для анализа;текущий номер бокового лепестка выбранного для анализа. Изменяя коэААициент и от ш= 2 Мдо и = 1 можно выбрать для акалимчрэа ну,кный из М боковых лепестков Я,= 2 и ,". -У. Для этого частоту генераторавыбирают иэ условия Я и =К(211- 1), л р6 9 О-- -ц аЫ = Яс 2 = к ь.2 В этом сл 5 чяе часто ", выхсднсг О сиг- нала делителя частоть 1,а л;, .-; "р по сути является частотой квантов весовой Аункции, формируемой на выходе преобразователя , равна Я= мп илиК(2 И.-1)Я(2 п)т,е,й(2 п) ЯкЕ 2где К - число уровней квантования весовой Функции 11.При этом в преобразователе А, который может быть реализован на основе ЦАП с нелинейным коэффициентом преобразования, осуществляется ступенчатая аппроксимапия аналоговой ве"оной ФункцииЙ(1) =Таким образом, работа устройства основана на использовании одного иэ боковых лепестков АЧХ узкополосного циАрового Аильтра для анализа спектрального состава входного сигнала.Частота анализируемой гармоники может в несколько раз превьппать частоту дискретизации входного сигнала. При этом АЧХ устройства на частотах, равных центральным частотам неиспользуемых лепестков, принимает значения, равные нулю, для чего проводят усред - пение входного сигнала с весовой функцией (2)., Частотная характеристика устройства имеет вид:; фсоз Н(У)1. У - И 2 2 С выхода делителя 2 частоты на н импульсы с частотой й = К(2 -Л1)Г /2 подаются на реверсивный счетчик 3 параллельный код с вьхсда которо о поступает на вход преобразователя 4, осущесгвляющего сту пенчатую аппроксимацию весовой Аункции (2), Кроме того, этот код полает161937 ся на входы дешифратора 7, имеющегодва выхода, На первом выходе детковратора 7 формируется напряжение логической единицы в момент равенс гвя Соста.пт:.ль Ы, ЭвьянРедактор Н. Лазаренко Техреп 1 олийнык Корректор 0 Ннпле в Ф 5Заказ 53 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по нзобре;ечиям к:.ткрцгияь рк . КН, С СР113035, Моски , й.-35,. Рау.а кая наб, д. 4,/5 НрОИЗВОдСтВЕННО эдатЕЛЬ Кнй оибИ.,;т Ъ-:; " ; Ъ;Г р.;,; ., 1 яГИ,а 1;)1 г выходного кода реверсивного счетчика 3 числу К, я на втором выходе - в момент равенства .-:гого кода нулю. Выходные сигналы дешифрятора 7 через элемент И.,И 8 -ост упав .- на счетный вход первого тркг: е: 9, выходное напряженее с прямого выхода которого пода ет. ,а вход ". в ,рав."ни,. режимом работь певергсвн;го счетчика 3. Слецовател;:о ревсрсивный счетчик 3 от состояния ноль до состояния К работает в режиме сужироэания, а от состояния К до "остэяния 0 - в режиме вычитания. В результате этого на выходе преобра - зователя 4 формкруе;ся полуволна весовой функции (2), знак которой определяется состоянием триггера 10, При этом состояние триггера 10 каждый раз меняется на противоположное при достижении реверсивным счетчиком 3 нулевого состояния, что обеспечивается подачей на его счетный вход сигнала с второго выхода дещифратора , Кроме того, этот сигнал, частота которого равна Хц = 2 г, поступает на вход делителя 11 частоты на 1 (1 = 2" - 1) Выходной сигнал делителя 11 частоты на 1 с частотой, равной частоте дис - кретизации Г(2 Е/1 = Гу), подается на установочный вход интегратора 6, Это обеспечивает обчуление интегратора 6 , строго определенное время. эавное :=р,где р = 0,1,2,3 66На вход интегратора 6 посгупаег1 результирующий аналоговый сигнал, получаемый при перем/оженик при помощи перемножителя 5 входного сигнала и сигнала с выхода преобразователя 4 кода в аналог,Формула изобр ет енияУстройство для предварительнойфильтрации входных сигналов узкополосных цифровых фильтров, содержащеегенераторопорной частоты и последовательно соединенные реверсквный счетчик, преобразователь кода в аналог,перемножитсль и интегратор, о тл и ч а ю и е е с я тем что, с целью расширения частотнсгэ диапазона рильтруемых входных сигналов, введены делитель частоты на 1, делктеличя тоты на г., вкчюченный между выходом генератора опорной частоты к входом реверсивного с.-:етч.кя дещифратор,первый и второй выходы которого черезэлемент И 1 И подкпочены к счетному входу первого триггера. а входы - ксоответствующим вь;ходам разрядов ре. ерсивного счетчика, управляющий входкоторого соедк; в .;е с прямьи вьходомпервого триггерра, второй выход дешифратора подключен к счетном входувторого триггера, прямой выход которого подключен к входу знакового разряда преобразователя кода в аналог,и к входу делителя частоты на 1, выход которого подключен к установочному входу интегратора, второй вход перемножителя является входом устройства.