Цифровой резонатор

Сфюэ Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТРРСКОМУ СВИ ИЯЛЬСТВУ и 796853(22 Заявлено 190279 21) 2727676/18-24с присоединением заявки Нов(23)приоритетОпубликовано 15,01,81,.Бюллетень Й 92 Р 1)М, Кл,з С 06 Г 15/31 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 15,0181(72) Авторы изобретения Б. А. Алпатов, В. В. Витязев, С. И, Муравьев и А. И. Степашкин 71) Заявитель Рязанский радиотехнический институт(54) ЦИФРОВОЙ РЕЗОНАТОР Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, применяемым в системах обработки радиолокационных, 5 акустических и гидроакустических сигналов, и может быть использовано для построения методом частотной выборки различных цифровых фильтров.известен полосовой цифровой фильтр, 1 О который выполняет операцию свертки отсчетов входного сигнала и соответствующих им весовых коэффициентов. Весовые коэффициенты находятся по известной комплексной частотной характеристике и хранятся в памяти 11 .Недостаток этого устройства - большое число арифметических операций на период квантования входного сигнала, определяемое длительностью весовой функции. 20Наиболее близким к предлагаемому является резонатор с ограниченной импульсной характеристикой. Он содержит блок памяти с последовательной выборкой, одно устройство умножения, два сумматора, тригрегистра и вентиль, причем. вход устройства соединен со входом блока памяти и со вторым входом первого сумматора, выход памяти соединен с первым входом 30 первого сумматора, выход которого соединен со вторым входом вентиля и входом первого регистра, выход которого соединен со вторым входом вентиля и входом первого регистра, выход которого соединен со вторым входом второго сумматора, выход которого соединен с первым входом умножителя, на второй вход которого подается коэффициент2 СК отСоби Е- твыход умножителя соединен с первым входом вентиля, выход которого подается на первый вход третьего сумматора, выход которого является информационным выходом устройства, а также подается на вход третьего регистра, выход которого соединен с первым входом второго сумматора и входом второго регистра, вход которого соединен со вторым входом третьего сумматора 21.Основным недостатком резонатора с такой структурой является требование большой разрядности представления его коэффициентов, не менее 25 разРядов, которые диктуются необходимостью достаточно точного совмещенияего полюсов с нулями гребенчатого фильтра. Большая разрядность представления чисел в специализированном вычислительном устройстве ведет к увеличению габаритов и уменьшению его реального быстродействия.Цель изобретения - увеличение быстродействия устройства и сокращение объема аппаратуры.Поставленная цель достигается тем, что цифровой резонатор, содержащий блок памяти, первый блок умножения два сумматора, два регистра, причем первый вход первого сумматора объединен со входом блока памяти и является входом резонатора, дополнительно содержит три блока умножения и два сумматора, при этом выход блока памяти соединен со вторым входом первого сумматора, выход которого подключен к первым входам первого и второго блоков умножения, выходы кото рых подключены к первым входам соответственно второго и третьего сумматоров, выходы которых подключены ко ходам соответственно первого и второго регистров и первым входам сост ветственно третьего и четвертого блоков умножения, выходы которых соецинены соответственно с первым и вторым входом четвертого сумматора, выход которого является выходом резонатора, а выходы первого и второго регистра подключены ко вторым входам соответственно второго и третьего сумматоров, причем вторые входы первого и третьего блоков умножения являются первым входом задания коэффициентов резонатора, а вторые входы второго и четвертого блоков умножения являются вторым входом задания коэффициентов резонатора,На чертеже представлена блок-схе ма устройства.Устройство содержит блок 1 памяти с последовательной выборкой, первый второй, третий и четвертый суммато ры 2 - 5 соответственно первый, второй,третий и четвертый умножители 6 - 9, первый 10 и второй 11 регистр. На вторые входы первого и третьего умножителей подаются коэффициенты у - сов КЙ и, а на вторые входы второго и четвертого умножителей коэфФициенты У и(К Яоп)данный резонатор реализует формулу:и= Е 1,Х -Х СО 5 Киф СО 5 К 4 о +и, е е-мЕ Х 6-Хе-и)б(пй 08 5 п Клоп (1)6 е-игде Уп - выходной сигнал резонатораХо - входной сигнал, х цвходной сигнал после прохождения через линию задержки в М тактов, выполненный на блоке памяти споследовательной выборкой;резонансная частота К-огофильтра может быть получена путем преобразованиявыражения, для выходногосигнала косинусного резонатора с длительностьювесовой функции в И отсчетов, ф" и(оКу=. хВЬ К= к-ь где 1 п - весовая функция резонатора11,О при других а Формула изобретения Цифровой резонатор, содержащий блок памяти,первый блок умножения, два сумматора, два регистра, причем первый вход первого сумматора объецинен со входом блока памяти и являВычисление формулы (1) устройством ведется в следующей последовательности,Входная информация в виде двоичного кода поступает на гребенчатыйфильтр, организованный на блокепамяти с последовательной выборкойи первом сумматоре, на выходе первого сумматора получаем (Хр- Х И) .Эта разность поступает на верхнююлинейку косинусного резонатора.На первой линейке происходит вычисление первой суммы формулы (1).На первом умножителе происходит умножение сигнала с выхода гребенчатого фильтра на коэффициент У =соьКСддп,второй сумматор и первый регистрорганизуют накопление сигнала с выхода первого умножителя, на третьемумножителе происходит умножение сигнала с выхода второго сумматора накоэффициент Ч. Нижняя линейка слукит для вычисления второй суммыформулы (1) и ее работа отличаетсяот работы верхней линейки толькозначением коэффициента у : 51 пКЯ и.сп .На четвертом сумматоре производится общая сумма.Отличительной особенностью полученной структуры (чертеж) являетсяотсутствие требований к большойразрядности представления модулирующихгармонических функций, что ведет,в свою очередь, к резкому уменьшению габаритов матричных устройствумножения и увеличению их реальногобыстродействия.Заказ 9771/67 Тираж 754 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное ЪФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ется входом резонатора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения быстродействия и сокращения объема аппаратуры, он дополнительно содержит три блока умножения и двасумматора, при этом выход блока памяти соединен со вторым входом первогосумматора, выход которого подключенк первым входам первого и второгоблоков умножения, выходы которых подключены к первым входам соответственно второго и третьего сумматоров, Овыходы которых подключены ко входамсоответственно первого и второгорегистров и первым вхоДам соответственно третьего и четвертого блоковумножения, выходы которых соединены 15соответственно с первым и вторым входом четвертого сумматора, выход которого является выходом резонатора, авыходы первого и второго регистраподключены ко вторым входам соответственно второго и третьего сумматоров,причем вторые входы первого и третьего блоков умножения являются первымвходом задания коэффициентов резонатора, а вторые входы второго и четвертого блоков умножения являютсявторым входом задания коэффициентоврезонатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 516043, кл. 6 06 Г 15/34, 1976.2. Рейдер И. Голд Б, Методы расчета цифровых фильтров и частотнойобласти. "ТИИЭР" 1976, т. 55,. Р 2