Устройство для цифровой фильтрации

(51) М. Кл. з Н 03 Н 17/06 Гасударственный каинтет йо делам нзобретеннй н атнрытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки сигналов.Известно устройство для цифровой фильтрации входного сигнала, содержащее регистр сдвига, параллельные регистры, запоминаюгцее устройство коэффициентов, множительное устройство, накапливающий сумматор, устройство управления 1.Известно также устройство для умножения на коэффициент, содержагцее сдвигающий регистр, два сумматора, элемент И и блок управления, включающий генератор тактовых импульсов, входной регистр для хранения постоянного коэффициента и дешифратор, выходы которого соединены со вторыми входами элементов И 21.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является цифровой фильтр, содержащий постоянное запоминающее устройство, соединенное через схемы И с параллельно-последовательным перемножителем, с которым также через схемы И 20 соединено оперативное запоминающее устройство, выходы последовательно-параллель ного перемножителя. соединены с входами последовательного сумматора, выходы которого соединены с последовательным накопителем, устройство управления, имеющее связь со всеми устройствами, входящими в цифровои фильтр 31,Недостатком данных устройства является большой объем аппаратуры.Цель изобретения - упрогцение устройства цифровой фильтрации.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее сдвигающий регистр, накапливающий сумматор и регистр, причем первый вход сдвигающего регистра подключен ко входу устройства, группа выходов сдвигающего регистра подключена к первому входу накапливающего сумматора выход которого подключен к входу регистра и второму входу накапливаюгцего сумматора, выход регистра является выходом устройства, введены трн счетчика, два триггера и два элемента И. причем первые входы элементов И соединены с тактовым входом устройства, выход первого элемента И соединен с первым входом первого счетчика и третьим входом накапливающего сумматора, выход первого счетчика соединен с входом второго счетчика и первым входом3гарвого триггера, первый выход второгосчетчика соединен со вторым входом первого счетчика и первым входом третьего счетн 5 ка, выхсд которого соединен со вторьм входом первого тр и ггера. первый выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, второй выход первого триггера соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего счетчика и вторым входом сдвигающего регистра, второй выход второго счетчика соединен с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с входом запуска устройства, выход второго триггера соединен с третьим входом первого элемента И,На чертеже представлена блок-схема устройства цифровой фильтрации.Устройство содержит два триггера 1 и 2, лва элемента И 3 и 4, счетчик 5 с переменным коэффициентом пересчета, накапливающий сумматор 6, счетчик 7 с постоянным коэффициентом пересчета, сдвигающий регистр 8, счетчик 9 с переменным коэффициентом пересчета, ре.истр 1 О. Сдвигающий регистр 8 выполнен в впле последовательно соединенных групп рязря.кв, причем разрядность каждой группы р;пня разрядности кода выходного сигналя, а число групп равно числу суммирусмых членов в уравнении, описывающем алгоритм работы цифрового фильтра, записанном в канонической форме. 10 5 2 О 25 Устройство работает слелукщим образом, В нервуО группу разрядов регистров 8 записывается кол текущего значения выходого сигнала. Триггеры 1 и 2 открьвают элемент И 3, пропуская тактовую частоту ня счетный вход счетчика 5, в котором счетчиком 7 устяновген коэффициент пересчета, равный первому постоянному коэффициенту фильтра. Одновременно тактовая частота нроходиг ня суммирующий вход сумчаторо 6 в Которсч осуществляется сучми роваис кода измеренной величины зя 1 К) -ый цикл, хранясцийся в К-о группе регистра 8. Импульс перс полнения счетчика 5 поступает на счетн,й вход с 5 етчика 7, изменяя сго состояние, что в свою очередь вызывает изменение коэффициента пересчета счетчика 5, и на триггер 2, который закрывает 45 элечент И 3 и открывает элемент И 4, пропуская тактовую частоту на счетный вход счетчика 9 и на сдвигающий вход регистра 8. Коэффисиент пересчета счетчика 9 равен числу разрядов олнсй группы регистра 8 лля вссх кодовых состяний счетчика 7 за иск,О и ,иеч нулсвсго. Такич Ооразом, осуцес с 5 стся сдвиг всего кодо входной величины и в п-ой группе регистра 8 оказывяетс 5 кол входной величины за (К)-ой цикл 11 е кольцевого перенося обеспечива Ст З; ПИСЬ Кода ВХОЛНОЙ ВС, Пни Ы За ( К - 1 ) .ый нкл в первую гпну рсгпсгра 8. Имнхльс пе 1 епо;си 5 с 1 еткя 9 изменяет состояние триггера 2, который закрывает элемент И 4 и открывает элемент И 3. В дальнейшем операция суммирование - сдвиг происходит аналогично описанному. После суммирования и кодов входных величин самих с собою число раз, равное соответствующему постоянному коэффициенту фильтра, на выходе сумматора 6 оказывается выходной код фильтруемого сигнала, который переписывается в регистр 10. После завершения последней операции суммирования импульс переполнения счетчика 7 изменяет состояние триггера 1, закрывая элемент И 3. При этом нулевое состояние счетчика 7 задает для счетчика 5 коэффициент пересчета, равный первому постоянночу коэффициенту фильтра, а для счетчика 9 коэффициент пересчета равный удвоенному числу разрядов одной группы регистра 8.Таким образом, после последней операции сдвига коды предылупсих циклов вычисления оказываются сдвинутыми на одну группу разрядов вправо, а первая группа разрядов регистра 8 готовя для приема кода в следующеч цикле работы устройства цифровой фильтрации.Предлагаемое устройство цифровой фильтрации может использоваться в системе авточатики, управления, измерений и контроля наряженности и градиента магнитного поля.формула ссзобретениУстройство для цифровой фильтрации, содержащее сдвигающий регистр, накапливающий сумматор и регистр, причем первый вход слвигающего регистра подключен ко входу устройства, выход слвигающего регистра подклочен к первому входу накапливающего сумчятсра, выход которого подключен к входу регистра и второму входу накапливающего сумматора, выход регистра является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит три счетчика, два триггера и два элемента И, причем первые входы элементов И соединены с тактовым входом устройства, выход первого элемента И соединен с первым входом первого счетчика и третьим входом накапливающего сумматора, выход первого счетчика соединен с входом второго счетчика и первым входом первого триггера, первый выход второго счетчика соединен со вторым входом первого счетчика и первым входом третьего счетчика, выход которосх соединен со вторым входом первого триггера, первый выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, второй выход первого триггера соединен с вторым вхсдом второго элемента И,855945 бхай итель ВА. Бойка 88 р Л. Тюрина62/83ВНИ рен Редак Заказ венногоетений5, РаушУж гор 11303Филиал выход которого соединен с вторым входом третьего счетчика и вторым входом сдвигаю 1 цего регистра, второй выход второго счетчика соединен с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с входом запуска устройства, выход второго триггера соединен с третьим входом первого элемента И. СостаТехред Тираж ИПИ Государст по делам изобМосква, Ж - ПП Патент,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гольденберг Л. М. и др. Цифровыефильтры. М., Связь, 1974.2. Авторское свидетельство СССР557367, кл. Сд 06 Г 15(16, 1976.3. Патент Франции2317819,кл. Н 03 К Х, опублик. 1977 (прототип). ВальковКорректоПодписнокомитета СССРи открытийская наб., д. 4од, ул. Проектна