Цифровой фильтр

1246344 новления результата (БВР) 6. С выхода АЦП 1 К - разрядные числа поступают на БОВВС 2, где они разбиваются на параллельные ветви, в каждойиз которых реализуются произвольныеалгоритмы цифровой фильтрации надвычетами чисел и вычетами коэффициентов. Результаты перемножений этихвычетов в умножителях 4 складываются в каждом канале в сумматорах 5 1Изобретение относится к цифровой.обработке сигналов, в частности кцифровой фильтрации, и может использоваться в различных цифровых комплексах. 5Цель изобретенияупрощение цифрового фильтра за счет уменьшенияколичества разрядов умножителей,На фиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема цифрового фильт Ора; на фиг. 2 - техническая. реализация блока восстановления результата,Цифровой фильтр содержит аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 1,блоки 2-1,2-22-Б2- ) определения вычетов входного сигнала;,5-Б5-1) по модулю Ж , ЫВ, Я,1 соответственно и блок 65восстановления результата.Блок Ь восстановления результатасодержит первое 7-1 и второе 7-2 , 25постоянные запоминающие устройства,регистр 8, первый 9-1 и второй 9-2сумматоры блока восстановления результата, два элемента И 10-1 и 10-2,инвертор 11 и элемент ИЛИ 12. 30 Цифровой фильтр работает следующим образом.С выходаАЦП К-разрядныечисла Х(ЬТ) поступают на ) блоков определения35 вычетов входного сигнала, Выполнением операций вычетов в блоках 2-1,2- 22-Б2-1 повзаимно пРостым моДУлЯм Яз (Б = 1,1) ) К-Разрядные числа Х (нТ) разбиваются на 4 по модулю М.Полученные результатыпоступают в БВР 6, где вычеты локальных результатов каждой ветви позволя"ют восстановить общий результат вклассе вычетов по модулю И в соответствии с теоремой об остатках. Т. обр,однозначное восстановление результата в заданном диапазоне Я обеспечивается введением БОВВС 2 и БВР 6. Данпример выполнения БВР 6. 2 нл. параллельных ветвей с К = 1 ++31 оя И (. разрядами чисел в каждойветви, где 3 Т( обозначает наибольшее целое, не превосходящее 1Образование вычетов входного сигналаХ 1 пТ ) производится в соответствии с соотношением Х (пТ)Х (Т) =(Х(Т 4 -Х(иТ) - (1,з ь 1 51 где ХЬТ) - К-разрядные числа на выходе АЦП.Аппаратно блоки определения вычетов реализуются на К-разрядных программируемых постоянных запоминающих устройствах (ПЗУ). При этом числа ХЬТ) являются адресами своих вычетов с ХЬТ)Из, вычисляемых на этапе проектирования для всех Ж5Таким образом работа цифрового Фильтрапереводится в непозиционную систему остаточных классов. Причем если Умаксимально возможныйФрезультат по заданному алгоритму цифровой фильтрации, то должно выполняться условиеМ=П И У, (2)5-1В каждой параплельной Б-й ветви предлагаемого цифрового фильтра (ЦФ) независимо реализуются совершенно произвольные алгоритмы цифровой Фильтрации (в том числе адаптивные,что недоступно в известном Фильтре над вычетами чисел Х (нТ) = (Х(пТ)Яз и вычетами коэффициентов оз= Ы Ишг,=: ЕС,Х,б,т)Ип=Огде : - операция сравнения пошод И;г - вычет результата в Б-йветви по щой Из;П М - 1 пюс 1 И; М - Х/1Например, если Х, = 5, И = ,И = 9, Х, = 8, М = 2520, то М == 504, М = 360, М = 280, М= 315.504 П= 1 щос 5;360 Пд = 1 щод ;280 П = 1 щос 1 9;315 П. = 1 щой 8,получают О, = 4; О = 5, П = 1,П= 3 и У: - (2016 г, + 1800 г + 50 55 3 1246где Х(Т) - процесс на выходе схемывычета;Х (Т)- процесс на выходе схемывычета по модулю И;г - вычет результата фильтрации в Я-й ветви,Практически для всех схем цифровой фильтрации максимальное числоразрядов в ветвях К , = 56,В связи с этим в каналах предлагаемого ЦФ используются устройства табличной арифметики: ПЗУ - умножители и ПЗУ - сумматоры (результаты умножения и сложения по модулюЮ с заданной точностью без ошибок 15округления на этапе проектированиязаписаны в ПЗУ с максимум 10 - 12 разрядным дешнфратором адреса:Кс, + В.хчМакс макс = 2 ,Время умно 20жения и сложения в табличных устройствах равно времени выполненияодной команды (составляет один такт).После перемножения ск-и Х .(пТ)в табличных умножителях 4-1-1,,4-к- ь в каждом Б-м канале произведения складываются в .табличныхсумматорах 5-Б по модулю Х .Благо 3даря этому разрядность результатовв отдельных каналах равна К и ошиб 530ки округления при вычислении исключены (отсутствует переполнениеразрядной сетки). Вычеты локальныхрезультатов каждой ветви г ( Т)позволяют восстановить общий результат У(ьТ) в классе вычетов помодулю И в соответствии с известной теоремой об остатках в блоке 6восстановления результата.Алгоритм работы блока 6 определяется уравнениемуЬт) =( , г ( Т)О М ) од , (3)5=1(3) У(Т)вычисляется заранее длявсех комбинаций г (мТ) . Векторг (Т) является К - разрядным ад 5ресом (К = 2 К ) для блока 6,Я=1В блоке 6 восстановления результата при большом К вычеты результата каждой ветви объединяются по два или по три и подаются на ПЗУ, в которых хранятся, промежуточные результаты сУ(Т) ) Я, Далее эти результаты складываются в сумматорах 9-1 и 9-2, При этом, если их сумма( И (значение Х хранится в регистре 8), то в знаковом разряде сумматора 9-2 есть "1", открыт элемент И 10-1 и У( Т) считывается из сумматора 9-1 на выход ЦФ. Если же сумма И,то в знаковом разряде есть "0". Открыт элемент И 10-2 и положительный результат из сумматора 9-2 считывается на выход ЦФ.Так обеспечивается однозначное восставноление результата в заданом диапазоне И.Формула изобретенияЦифровой фильтр, содержащий аналого-цифровой преобразователь,(в)- каскадные цифровые линии задержки, где щ - порядок цифрового фильтра, умножители и сумматоры, входы которых подключены к выходам соответствующих умножителей, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения цифрового фильтра за счет уменьшения количества разрядов умножителей, в него введены ) блоков определения. вычетов входного сигнала, где2, и блок восстановления результата, причем входы 1 б-оков определения вычетов входного сигнала объединены и соединены с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход Я-го блока определения вычетов, где Я = 1,2подключен к входу соответствующей (ш) - каскадной цифровой линии задержки,умножители выполнены в видегрупп по ш умножителей в каждой, и первые входы умножителей Я-й группы подключены к входу и соответствующим отводам Я-й (ш) - каскадной цифроной линии задержки, вторые входы умножителей являются входами задания4 Тирак 816 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий035, Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., д. 4/5 ическое предприятие, г. Уагород, ул. Проектная, 4 изводственно-по 5 1246344 Фзначений вычетов коэффициентов цифро- блока восстановления результата, вого фильтра, а выходы сумматоров выход которого является выходом цифсоединены с соответствуецими входами рового Фильтра.