Цифровой фильтр

-. .ь н яиВ;,с-:, и 5-,. ,.СЕОНРЯ ОП ИСАНЙТ ИЗОБРЕТЕНИЯрГв 86459 Сеюэ Советских Социалистических Респуолик(43) Опубликовано 30,12.77. Бюллетень М л.6 06 Г 15/ осударственный комитет ета Миннстров ССС аелам изобретений и открытий 53) УДК 681,325(088,8) 45) Дата опубликовани сания 13,02,78 Авторыизобретения Шполянский, Л. А. Сорочкина, Ю, С, Ицкович и Д. Г, Лин(54 РОВОЙ ФИЛЬТР бою и на сигнал льтат фильтры, содержащие множители и сумматоПосл с мма чаща разр 5 о рав й сет чност им к вляжитзаения один ется инеи тов. схос 0Основным недостатко ного фильтра является Это объясняется тем, сумматор имеет такую ки, чтобы исключалась полнения при максима сигнале на входе фиды ние накапливающего с ифроность.ощийсет- перености олнедит к Изобретение относится к области вычительной техники.Известны цифровыеэлементы задержки, уры 1.Из известных фильтров наиболее близкизобретению по технической сущности яется цифровой фильтр 2, который содерблок хранения весовых коэффициентовпоминающее устройство, блок перемножи накапливающий сумматор, причемвход запоминающего устройства являвходом фильтра, а другой вход соединевыходом фильтра, выход запоминающегоройства соединен с первым входом блокаремножения, второй вход которого соедс блоком хранения весовых коэффициеРабота такого цифрового фильтра продит в соответствии с уравнением-6,1 т.1:тм указанного ц его низкая точ что накаплива длину разрядно возможность ее чьи ом по мощ ра, так как пере умматора приво весьма большой ошибке, равноценной в работе аппаратуры. Прн поступлен 5 вход фильтра средних и маломощных лов накапливаемый в сумматоре рез не дорастает до старших разрядов. перезаписи числа нз накапливающего тора в запоминающее устройство зна часть числа оказывается в младших дах, а в старших разрядах - нули, чт ноценно уменьшению длины разрядно ки. В результате резко снижается то работы цифрового фильтра,Точность работы такого фильтра существенно зависит также от диапазона перестройки пропускаемых частот. Это объясняется тем, что при перестройке цифрового фильтра с одного диапазона фильтрации на другой путем изменения значений весовых коэффициентов величина накапливаемой суммы резко изменяется, сдвигаясь либо в область старших разрядов сумматора (при фильтрации низкочастотных участков спектра), либо в область младших разрядов (при фильтрации высокочастотных участков спектра). Это приводит к резкому изменению реального числа значащих разрядов запоминаощего устройства и к существенной зависимости точности работы цифрового фильтра от диапазона 30 пропускаемых частот.Целью изобретения является расширение диапазона перестройки при сохранении точности. Поставленная цель достигается тем., что в цифровой фильтр введены коммутатор и блок фиксации переполнения, при этом вход коммутатора соединен с выходом блока перемножения, выходы - с соответствующими входами накапливающего сумматора, а блок фиксации переполнения включен между выходом накапливающего сумматора и вторым входом запоминающего устройства.Блок-схема предлагаемого цифрового фильтра приведена на чертеже.Очередное значение входного сигнала (Х 4 поступает в запоминающее устройство 1, в котором хранятся прошлые значения (Х, ь У;) входного и выходного сигналов. Одновременно в запоминающем устройстве 1 происходит стирание значений входного и выходного сигналов записанных в него соответственно Л+1 и И+1 тактов назад (Х-.-ь Уп - .;-), Настоящее и прошлые значения входного сигнала, а также прошлые значения выходного сигнала последовательно поступают с выхода запоминающего устройства 1 в блок 2 перемножения, на второй вход которого синхронно подаются соответствующие коэффициенты из блока 3 хранения весовых коэффициентов. Настоящее и прошлые значения входного сигнала, умноженные на соответствующие коэффициенты (а; Х;), через коммутатор 4 поступают поочередно с выхода блока 2 в младшие разряды накапливающего сумматора 5, в то время как прошлые значения выходного сигнала, умноженные на соответствующие коэффициенты, поступают в накапливающий сумматор 5 со сдвигом в сторону старших разрядов. Величина сдвига зависит от диапазона пропускаемых частот и изменяется при переходе с одного частотного диапазона на другой. Число, накопленное в сумматоре 5, подается в блок 6 фиксации переполнения, в котором проверяется, произошло или не произошло переполнение разрядной сетки сумматора 5. Если переполнения не произошло, то накопленная сумма поступает на второй вход запоминающего устройства 1 и на выход цифрового фильтра. В случае переполнения разрядной сетки накапливающего сумматора 5 на второй вход за 5 10 15 20 25 зо 35 4 О 45 50 4 поминающего устройства 1 и выход цифрово го фильтра поступает максимальное число, помещающееся в разрядную сетку запоминающего устройства 1. В следующем такте весь цикл работы цифрового фильтра повторяется.Таким образом, среднее значение чисел, записываемых в накапливающем сумматоре 5 и соответственно в запоминающем устройстве 1, сдвинуто в область более старших разрядов по сравнению с прототипом, что приводит к увеличению реального числа значащих разрядов запоминающего устройства 1 и, следовательно, повышению точности работы цифрового фильтра при той же разрядной сетке. Благодаря изменению величины сдвига коммутатором 4 точность работы цифрового фильтра не снижается при переходе с одного диапазона частот на другой, что существенно расширяет область использования фильтра.Формула изобретенияЦифровой фильтр, содержащий блок хранения весовых коэффициентов, запоминающее устройство, блок перемножения и накапливающий сумматор, причем один вход запоминающего устройства является входом устройства, другой вход соединен с выходом устройства, выход запоминающего устройства соединен с первым входом блока перемножения, второй вход которого соединен с блоком хранения весовых коэффициентов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона перестройки при сохранении точности, в цифровой фильтр введены коммутатор и блок фиксации переполнения, при этом вход коммутатора соединен с выходом блока перемножения, выходы - с соответствующими входами накапливающего сумматора, а блок фиксации переполнения включен между выходом накапливающего сумматора и вторым входом запоминающего устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гольденберг Л. М Левчук Ю. П. и Поляк М. Н, Цифровые фильтры. Связь, М., 1974,2. Патент США Мо 3703632, кл. 235 - 152, 1972,586459 Составитель Г. КудеяровТсхред И. Михайлова Корректор 3. Тарасова Редактор Н. Громов Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2988/13 Изд. Мя 1033 Тираж 88 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретсний и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5