Устройство для цифровой фильтрации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 09) (11 8975 ЗсЮН 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ра, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности фильтрации, в него введены сумматор-вычитатель и блок анализа, содержащийпервую и вторую группь 1 элементов Ии элемент ИЛИ, выход которого подключен к входу первого разряда адресаблока постоянной памяти, вход второго разряда адреса котррого подключенк выходу разряда знака сумматоравычитателя, выход разности которогосоединен с информационным входом второго регистра, выход разрядов которого подключен к первому входу сумматора-вычитателя, первым входам соответствующих элементов И второйгруппы, вторые инверсные входы которых соединены с вторыми входами соответствующих элементов И первой группы, вторым входом сумматора-вычитатевующих разрядов третьего регистра, выходы элементов И первой и второй группы подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, информационный вход первого регистра соединен с выходом суммы сумматора-.вычитателя,третий вход которого подключен к информационному выходу первого регистра, а четвертый и пятый входы сумматора-вычитателя соединены соот" ветственно с информационным выходом сдвигового регистра и информационным выходом блока памяти коэффициентов. УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРделАм изоБРетений и отнРытий(56) 1, Авторское свидетельство СССР Р 756413, кл. Н 03 Н 17/04, 1977,2. Гольденберг Л.М Левчук Ю,П., Поляк М.Н. Цифровые фильтры. М., "Связь", 1974, с. 116 (прототип), (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ, содержащее сдвиговый регистр, информационный выход которого подключен к информационному входу первого регистра, информационный выход которого является информационным выходом устройства, второй регистр, информационный выход которого соеди" нен,с информационным входом третьего регистра, блок памяти коэффициентов, адресный вход которого подключен к группе выходов блока постоянной памяти, выход первого разряда которого соединен с управляющим входом сдвигового регистра, информационный вход которого соединен с входами разрядов адреса, кроме первого и второго блока постоянной памяти, и является информационным входом устройства, выход второго разряда блока постоянной памяти соединен с тактовыми входами первого, второго, третьего регистров и тактовым входом сдвигового регистя и подключены к выходам соответг 0 и выделять распознанные помехи иэ смеси сигналя и шума практически беэ искажения амплитудно-фазавай характеристики 1.Поставленная цель достигается гг.л ЧТО В УСТРойсТВО. Сагдсажащас г. тгггг, г.ос г Вый регисто, информационный вь:ха.г КОТОроГО ПгОДКЛЮЧЕН К ИчфаркациаНКаьг 1 ВХОДУ ПЕРВОГО РЕГИС ГРЯ, ИгнфгагРМЯПгтгачНЫй ВЫХОД КатарОГО яВЛ 5 гатСН Н:"Огарк,:г.г ционным выходом устройства, второй"ФЗ регистр, информац очный выход к:,; ара-го соединен с информацианнг.,1 м входом третьего регистра, блок памьчтиг коэффициентов, адресный вход которого пад ключен к группе выходов блока пастон;". НОЙ ПЯМЯТИ ВЫХОД ПЕРВОГО г)язрядс, торого соединен с упрявлгяищю: входам СДВИГОВОГО рЕГИСТра Инфарыаггианн55 вход которого объедийг 5 г с вхадгам разрядов адреса, кроме первагс и второго, блока постоянной памяти является информационным вхоцамройства, выход второго разряда г:,г;с"ка постоянной памяти саед.ш и с та-: Изобретение относится к преобразованию сигналов в цифровых системахавтоматического управления, в частности к области обработки сигналов,передаваемых по цифровым лгггниягм связи, и может быть использована в ди.намических системах для подавленияпомехи, характеризующейся фиксированной частотой изменения и случайнойамплитудой.Известно устройство для циФровойфильтрации, содержащее регистры,блок управления, сумматоры, блок памяти, аналого-цифровой преобразователь и регистр сдвига Гг 31Наиболее близким па техническойсущности к изобретению является устройство для цифровой фильтрации, со-"держащее три регистра, умнажительнакапливающий сумматор, память коэффициентов и блок управления, причемвыходы регистров соединены с входамисоответствующих умножителей, выходыкоторых соединены с входами накап 55 и:Вяющего сумматора ь 23Недостатком известнага устройстваявляется вносимый им Фазовый сдвигвыходного сигнала по отношению к вха., -ному и неполная фильтрация помех т,енизкая точность фильтрации,2 г"гЦель изобретения - повышающие точ -ностиспособности распознавать паке.хи в смеси полезного сигнала и шумя,.независимо от соотношения их частот:,тавыми входами первого, второго,третьего регистров и тактовым входом сдвиговага регистра, введенысумматор-вычитатель и блок анализа,садеажащий первую и вторую группыэлементов И и элемент ИЛИ, выход которого подключен к входу первогоразряда адреса блока постоянной памяти, вход второго разряда адресакоторого подключен к вьжоду разрядазнака сумматора-вычитателя, выходразности котсрага соединен с информационным входом второго регистра,выход разрядов которого подключен кпервому входу сумматора-вычитателя,первым входам соответствующих элементов И второй группы, вторые инверсные входьг которых объединены свторыми входами соответствующих элементов И первой группы, вторым входом сумматора-вычитателя и подключень. к выходам соответствующих разрядов третьего регистра, выходы элементов И первой и второй группыподключены к соответствующим входамэлемента ИЛ, информационный входпервого регистра соединен с выходомсуммы сумматора-вычитателя, третийвход катарага подключен к информационному выходу первого регистра, ачетвертый и пятый входы сумматоравычитателя соединены соответственнас информационным выходом сдвиговОгарегистра и информационным выходомблока п.=.мяти коэФфициентов. На чертеже представлена функциональная схема устройства для цифровой фильтрации,Усграйство содержит сдвигавый регистр г, параллельные ) регистры 2-ч,блок 5 анализа, садержаший две группы элементов И выходы которых подключены к ьхоцам элемента ИЛИ, блок 6памяти коэффициентов, сумматор 7,блок 8 постоянной памяти, На чертежетакже обозначена: х - входной сигналустройства из цифровой линии связи;у " выходной сигнал устройства; сгг 1 сигчал на выходе регистра 3, равныйразность входного сигнала х и выходна га си гп алЯ ус/2 си ГБ ал на Выходергистра , равный разнастг входного-.г выходного сигналов на предыдущемтакте квантования входного сигнала х;сигнал условия.1 Ябсгта устройства во времени свяэапа с тактовыми импульсами в линии Свггп;:. 1 гЕКДУ ДВУМЯ таКтОВЫМИ ИМПУЛЬ 3 1089сами на линии связи блок 8 формируетсигналы, обеспечивающие выполнениеалгоритма работы устройства: анализ сигналов на регистрах 1-4 и формирование выходного сигнала у, 5Устройство работает следующим образом,По приходу тактового импульса излинии связи входной сигнал х, представляющий собой последовательный Окод, поступает на сдвиговый регистр1, где преобразуется в параллельныйкод и запоминается, Затем блок 8выдает сигнал, по которому сигнал а,вычисленный на предыдущем такте квантования входного сигнала, с выходавторого регистра 3 поступает иа входрегистра 4, где и запоминается. Затем блок 8 выдает сигнал на вычисление нового значения о= х - У. Для 20этого входной сигнал х с выхода сдвигового регистра 1 поступает на входсумматора 7, на другой вход которогопоступает входной сигнал ч с выходарегистра 2. В сумматоре 7 производится вычисление разности о 1= х -3которая с первого выхода сумматорапоступает на вход регистра 3, где изапоминается.30Далее производится анализ сигналов О и о и формирование выходного сигнала у в зависимости от их значений, В первую очередь значение с" сравнивается с пороговым значением Л хранящимся в блоке. 6 памяти коэффициентов. Если значение д превьппает пороговое значение о , фильтрация не производится, и в качестве выходного значение у берется значение входного сигнала х,.Для этого по сиг- налу блока 8 на вход сумматора поступает сигнал б с выхода регистра 3, а на другой вход сумматора по тупает значение о из блока 6 памяти коэффициентов, Сумматор 7 производит вычитание сигналов о и д и формирует признак результата, поступающий на адресный вход в блок 8. Следующий сигнал блок 8 формирует в зависимости от признака результата; если значение оГпревысило пороговое значение Ь, формируется сигнал, по которому сигнал х с выхода регистра 1 поступает на регистр 2, а с выхода регистра 2 на выход устройства, и на этом работа 5 устройства заканчивается до прихода следующего тактового импульса из линии связи; если же значение о не превы 59 4шает порогового значения Ь , формируется сигнал на сравнение значения д с нулем, Для этого сигнал сГ с выхода регистра 4 поступает на вход сумматора 7, на другой вход которого из блока 6 памяти коэффициентов поступает сигнал, равный нулю. Сумматор 7 производит вычитание сигналов о и нуля и формирует признак результата, поступающий в блок 8, который формирует следующий сигнал в зависимости от признака результата; если значение д равно нулю, работа устройства заканчивается до прихода следующего тактового импульса из линии связи и переопределения выходного значения у не происходит; если значение о не равно нулю, формируется сигнал на сравнение значения о с нулем. Дпя этого сигнал оР с выхода регистра 3 поступает на вход сумматора, на другой вход которого из блока 6 памяти коэффициентов поступает сигнал, равный нулю. Сумматор 7 производит вычитание сигналов о и нуля и формирует признак результата, поступающий в блок 8. Следующий сигнал формируется в зависимости от признака результата: еслизначение 6 равно нулю, формируется сигнал, по которому сигнал ч с выхода регистра 1 поступает на регистр 2, а оттуда на выход устройства, и на этом работа устройства заканчивается до прихода следующего так тового импульса из линии связи; если значение Ф не равно нулю, формируется сигнал, по которому производится анализ знаков д и о" на совпадение, Для этого с выхода регистра 3 сигнал оф поступает на вход блока 5 анализа, на другой вход которого поступает сигнал 62 с выхода регистра 4, Блок 5 анализа представляет собой группы элементов И и элемент ИЛИ, формирующие сигналпо закону (а - знак с, в - знак 6 12 = о 1 Л р Ч д ЛС выхода блока анализа 5 сигналпоступает на адресный вход в блок 8, который формирует следующий сигнал в зависимости от значения г: если 2 = 1, формируется сигнал, по которому сигнал х с выхода регистра 1 поступает на регистр 2 и на вход устройства, на этом работа устройства заканчивается до следующего тактового импульса; если г = О, формируется) 089759 Составитель А,Барановедактор П.Макаревич Техред И.Метелева Корректор С,Шекмар щ М6 ЕЭа-. ЮЗаказ 2953/ 55ВНИИПИпо133035,Тираж Зб 2сударственного комиам изобретений и оква, )Е, Раушска Подписи тета ССС крытий наб., дос ПатентУжгород ул Проектна Филиал сигнал на вычисление выходного значения по формуле: ф 2Для этого сигнал х с выхода регистра 1 поступает, на вход сумматора, на другой вход которого поступает сигнал о с выхода регистра 3, а на соответствующий вход - сигнал д" с2 выхода регистра 4. Сумматор 7 производит суммированиесигналов и полученная сумма поступает с выхода сумматора на вход регистра 2, а с выхода регистра 2 - на выход устройства. На этом работа устройства заканчивается до прихода следующего тактового импульса из линии связи. Цикл работы устройства обеспечивается программой работы, задаваемой блоком 8 постоянной памяти, Один цикл работы заключается в выполнении следующих операций: запись нового значения х, пересылка сГ в о, вычисление нового значения с, анализ д" и о 2, формирование значения у, запись нового значения у.Таким образом, введение в предлагаемое устройство блока анализа и сумматора, с исключением прн этом умножителя, выгодно отличает, его от прототипа, так как позволяет улучшить точность фильтрации за счет воэможности фильтрации помех, имеющих частотный спектр полезного сигнала.