Цифровой фильтр

Союз СфветскнкСфцнаанстнчвскикРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву 830634 (22) Заявлено 2006.79 (21) 2787512/18-24 с присоединением заявки Нов(23) ПриоритетОпубликовано 23,01,82. Бюллетень Мо 3 Дата опубликования описания 23. 01. 82(ИМ.Кл. Н 03 Н 17/04 ГосударственныЯ комитет СССР по деяам нзобретениЯ и открытнЯ(72) Авторы изобретения В Е Куконин и Р.Ф.Иарецкий 1Институт технической кибернетики АН БелорУсской ССР(54) ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР Изобретение относится к. вычислительной технике и может быть использовано для цифровой фильтрации электрических сигналов.По основному авт. св.830634 известен цифровой фильтр, содержащий и элементов задержки, и блоков умножения, сумматор, генератор пилообразного напряжения и блок синхронизации. В этом фильтре реализуется известный классический алгоритм для нерекурсивного Фильтра и поэтому этот фильтр обладает малой крутизной спада частотной характеристики, что ограничивает область его применения1 . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет увеличения крутизны спада частотной характеристики.Поставленная цель достигается тем, что в цифровой фильтр введены и+1 блоков умножения, цифро-аналоговый преобразователь и второй сумматор, входы которого соединены с выходами и+1 блоков умножения, первые входы которых подключены к выходу генератора пилообразного напряжения, второй вход 1-го (1=2, п+1) блока умножения соединен с выходом 1-го элемента задержки, выход второго сумматора подключен ко входу цифро-аналогового преобразователя, выход которого подключен ко входу первогоэлемента задержки, а второй входпервого блока умножения являетсявходом Фильтра.На чертеже показана блок-схемаФильтра.устройство содержит элемент 1 задержки, включающие дискретизаторы,2 - 4, блоки умножения на постоянныйкоэффициент а 1 5 и 6, включающиенуль-органы 7 и 8, ключи 9 и 10 игенераторы 11 и 12 импульсов, сумматор 13, генератор 14 пилообразногонапряжения, синхронизатор 15, блокумножения на постоянный коэффициентЬ 1 16, включающий нуль-орган 17,ключ 18 и генератор 19 импульсов,входной блок 20 умножения, включающий нуль-орган 21, ключ 22 и генератор 23 импульсов, сумматор 24; цифроаналоговый преобразователь 25.Вход элемента 1 задержки соединенс одним из входов блока умножения 5и выходом цифро-аналогового преобразователя 25, а выход с одним из входов блоков 6 и 16 умножения. Выхода 30 блоков умножения на постоянный коэф"Фициент а 1 соединены со входами сумматора 13. Выход генератора 14 пилообразного напряжения соединен с одним из входов блоков 5,6,16 и 20 умножения,Один из выходов синхронизатора 15 присоединен к управляющему входу генератора пилообразного напряжения и к управляющим входам нечетных по порядку дискретизаторов, другой выход синхронизатора присоединен к управляющим входам четных дискретизаторов.Лискретизаторы 2 - 4 соединены между собой последовательно. Выходы нуль-органов 7, 8, 17 и 21 соединены с управляющими входами ключей 9, 10, 18 и 22. Информационные входы ключей присоединены к выходам генераторов импульсов 11, 12, 19 и 23.Выходы блоков 16 и 20 умножения соединены со входами сумматора 24, выход которого соединен со входом 20 цифро-аналогового преобразователя 25,Работа фильтра происходит по известному алгоритму для рекурсивного Фильтрай. 25 ч Жт)= а ч(кт - 3 т) - ЕЬ ч(кт - Зт), (1)Р 1 р где Ч(1 Т) - входная последовательностьЧ (КТ) - выходная последовательность;а,;,Ь 3 - весовые коэффициенты.Входной сигнал поступает на вход входного блока 21 умножения. Этот блок отличается от блоков умножения на постоянные коэффициенты а), Ь только тем, что частота следования импульсов т его генератора принимается за единицу. Частоты генераторов блоков умножения на коэффициенты а и Ь выбираются уже исходя 40 из этой частоты, т. е. равными а Ги ЬйИмпульсы с выхода входного блока умножения поступают на вход сумматора 24, С выхода сумматора цифровое 45 значение преобразуется в аналоговую величину с помощью цифро-аналогового преобразователя 25 и поступает на вход элемента 1 задержки. Задержанные сигналы взвешиваются блоками умножения на постоянный коэффициент а 5,6 и поступают на сумматор 13. Э 4 и же сигналы взвешенные с помощью блоков умножения на постоянный коэффициент Ь , поступают на с матор 24. Таким образом реализуется алгоритм работы рекурсивного фильтра, для работы которого,как это следует из формулы (1), необходима дискретная задержка сигнала, умножение задержанных сигналов на коэффициенты а и Ь , суммирование взвешенный значений с весовыми коэффициентами ав выходном сумматоре и суммирование взвешенных значений с весовыми коэффициентами Ь во входном сумматоре.Благодаря тому, что предлагаемое устройство позволяет реализовать рекурсивный Фильтр, оно дает возможность получить фильтр с более крутым спадом характеристики, чем известное.Формула изобретенияЦифровой Фильтр по авт, св.М 830634, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения Функциональных возможностей за счет увеличения крутизны спала частотной характеристики, в него введены и+1 блоковумножения, цифро-аналоговый преобразователь и второй сумматор, входыкоторого соединены с выходами и+1блоков умножения, первые входы которых подключены к выходу генераторапилообразного напряжения, второйвход 1-го (1=2, и+1) блока умножения соединен с выходом 1-го элемента задержки, выход второго сумматора подключен ко входу цифро-аналогового преобразователя, выход которогоподключен ко входу первого элементазадержки, а второй вход первого блока умножения является входом фильтра,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СС РР 830634,кл. С 06 Г 15/34,28.12.1978900410составитель АЛаранов редактор Н.Пушненкова Техред С.Мигунова Корректор Л.Шеньо Заакэ 12202/72 Тираж 953 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета "С"Рпо делам изобретений. и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5