Цифровой фильтр с регулируемым коэффициентом передачи

и жа иМ ЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 ц 734711 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 61) Дополнительное к авт. свил-ву(51)Ч. Кл, 006 Р 15/ присоединен 23) Приорите Гвсударстееииый камите йв делам изобретеиий и открытийИзобретение относит роной обработки сигна цифровой фильтрации и пользовано в различнь плчксах. Известен цифровой реализует способ обра использованием двух класти цифстности к входу - датчиквыходуыход которого ожет быть ых комстор ый тльтр,ботки с гнал кана д ат лов 1 Однако цифровой фильтр обладает сравнительно узкополосной частотной характеристикой. Кроме. того, он не может обеспечить произвольную требуемую форму амплитудно-частотной характеристики фильтра,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой фильтр, содержащий соединенные в кольцо запоминающее устройство, умножитель и накапливающий сумматор, а также блок коэффициентов, подключенный ко второмувходу умножителя, блок сравнения, к пер ному входу которого подключен выход умножителя, ко второмууровня выходного сигнаподключен интегратор, вподключен к вколу олоке ковфнвпненчов 1 к 1.Недостатком фильтра является недо 5статочная точность, обусловленная тем,что амплитудно-частотная характеристикафильтра оказывается нестабильной в области инфранизких частот при широкомдиапазоне изменений уровня входногос игн ала.Цель изобретения - повышение точности работы фильтра,Поставленная цель достигается тем,15что в цифровой фильтр с регулируемымкоэффициентом передачи, содержащийблок памяти, умножитель и первый накапливающий сумматор, соединенные вкольцо, блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом умножителяи является информационным выходомфильтра, второй вход блока сравнениясоединен с выходом датчика уров 1 тя выходного сигнала, выход блока задания510 ваюший сумматор 4 работает в одном 15 яз двух режимов: сложения, если абсо 20 рез блок 9 сдвига, в которой происходитего умножение на коэффициент передачиблока 9 сдвига, равный целой отрицательной степени числа 2 ( 2 ).Фт 325 После выполнен ия очередного сложе, ния или вычитания в сумматоре 4 изего выхода формируется очередное значение корректирующего множителя С Попределяемое выражением:30 35 ируюшегоумматора 4 чение корре с выхода с к 5 для исп те работы ф й сигнал 2,и указанное зн множителя С,11поступает в блов следующем такЕсли выходноемый выражение ользованиильтра,НалоВ. определя 3 73 коэффициентов соединен со вторым входом умножителя, вход блока памяти является информационным входом фильтра, введены второй накапливающий сумматор, блок сдвига, элемент НЕ, причем выход блока сравнения соединен непосредственно с первым Входом и через элемент НЕ со Вторым входом второго накапливающего сумматора, выход которого подключен к входу блока задания коэффициентов и через блок сдвига к третьему входу второго наКапливающего сумматора, четвертый вход которого является корректирующим входом фильтра.На чертеже приведена блок-схема фильтра.Цифровой фильтр содержит блок 1 памяти, умножитель 2, накапливающие сумматорь. 3 и 4, блок 5 задания коэффициентов,блок 6 сравнения, датчик 7 уровня выходного сигнала, элемент 8 НЕблок 9 сдвига.Цифровой фильтр с регулируемым коэффициентом передачи работает следующим образом.Работа цифрового фильтра тактирована частотой квантования входного сигнала. В каждом такте цифровой фильтр принимает входной сигнал, вырабатывает Вспомогательный выходной сигнал, а затем и сам ВыхОднОЙ сигнал, Кроме тОГО 1 В каждом такте фильтр вырабатывает очередное значение корректирующего множителя, регулирующего коэффициент передачи фильтра. Начальное значение корректирующего множителя устанавливается В управляемом накапливающем сумматоре 4 по корректирующему входу фильтра. Очередное значение входного сигнала поступает в блок 1,где хранятся предыдущие значения входного и вспомогательного выходного сиг 4711 4 Полученный в результате умножения сигнал является выходным сигналом цифрового фильтра. Он подается на блок 6 сравнения, на второй вход которого подан сигнал порогового уровня от датчика 7, В блоке 6 формируется знак разности между абсолютным значением выходного сигнала и пороговь;м уровнем, Полученный знак поступает на управляющий вход сложения управляемого накапливающего сумматора 4 и через элемент 8 НЕ на его же управляющий вход вычитания, При этом управляемый накаплилютное значение выходного сигнала меньше порогового уровня, и вычитания - в противном случае. На информационный вход сумматора 4 подается число с его же выкодв че где А - сигнал порогового уровня, Из блока 1 значения входного и вспомогательного Выходного сиГналов поочередно поступают на умножитель 2, гдеперемножаются на соответствующие значения коэффициентов, поступающие изблока 5. Результаты перемножения складываются в накапливающем сумматоре 3,Полученное значение суммы, являющеесявспомогательным выходным сигналомтекущего такта, записывается в блок 1и поступает на умножитель 2. 8 этоже время иа второй вход умножителя 2с блока 5 поступает значение корректирующего множителя, хранящееся там спредыдущего такта, О т 1-1 ов55 меньше по абсолютному значению, чем порог А, то очередное значение корректирующего множителя увеличивается по сравнению с предыдущим и, следовательно, увеличивается и выходной сигнал В следующем такте,Таким образом, абсолютное значение выходного сигнала в среднем поддержиается на уровне заданного порога А.Эффективность изобретения особенно высока при реализации фильтров с регулируемм коэффициентом передачи об.ласти инфранизких частот при широком5 7347 диапазоне изменения уровня входного сигнала, так как изобретение позволяет ре, гулировать коэффициент передачи со срав.нительно высокой скоростью и в то же время не искажать амплитудно-частотную характеристику фильтра,формула изобретенияоцифровой фильтр с регулируемым коэффициентом передачи, содержащий блок памяти, умножитель и первый накапливающий сумматор, соединенне в кольцо, блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом умножителя и является информационным выходом фильтра, второй вход блока сравнения соединен с выходом датчика уровня выходного сигнала, выход блока задания коэффициентов сое- ъо динен со вторым Входом умножитеця, вход 11 6блока памяти является информационным вхо"дом фильтра, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности,в фильтр введены второй накапливающийсумматор, блок сдвига, элемент НЕ,причем выход блока сравнения соединеннепосредственно с первым входом и через элемент НЕ со вторым входом второго накапливающего сумматора, выход которого подключен к входу блока заданиякоэффициентов н через блок сдвига ктретьему входу второго накапливающегосумматора, четвертый вход которого является корректирующим входом фильтра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЛо 443458, кл. Н 03 Н 7/02, 1975.2. Авт.орское свидетельство СССРпо заявке Ло 2313305, кл. 6 06 Р 15/36,06 01 76