Цифровой фильтр

(51)4 Н 03 Н 17/О ЕННЫЙ КОМИТЕТ ТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМГОСУД АРСПО ИЗОБРЕПРИ ГКНТ Ьфильтехнике и м.б ации процесс овыым кодом. ие точнос менном уп ро ше вр ескии ральнои част стапенко, С.И.Ли А.Н.Сбродов72544(088.8)ское свидетельскл. Н 03 Н 1/ВОЙ ФИЛЬТР ускания пр Цтф линскии содержит тэлементаителя 13,и введены5, два элева умножит во СССР 4, 1986 ние относитс радио 1 Риг. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Воронежский политехн ститут (72) А.Г.О А.Б.Сушков(56) Автор Р 1224980 (54) ЦИФРО (57) Изобр использовано дляов, представленныхЦель изобретения -и фильтрации при одощении перестройкиты при сохраненииифрового фильтра (ри сумматора 1, 2задержки 10 и 9, т14 и 17, Для достипять сумматоров 4;мента задержки 12,еля 15, 16. 2 ил. центполосыЦФ)и 6,ри умжения3, 8,11В результате на средних частотах происходит усиление коэффициента передачи Фильтра, а на некоторой частоте, которая определяется значением коэффициента Ы, он принимает значение, равное единице. Крутизна АЧХ фильтра определяется степенью компенсации отсчетов на выходе второго сумматора 2 за счет изменения величин коэффициентов умножения первого 13, четвертого 15 и пятого 16 умножителей, которые определяют полосу пропускания. После прохождения отсчетов сигнала через второй сумматор 2 происходит их взвешивание в пятом умножителе 16. Таким образом, выход пятого умножителя 16 является выходом полосового эллиптического цифрового фильтра. 1 147830Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано дляфильтрации процессов, представленныхцифровым кодом,Цель изобретения - повышение точности Фильтрации при одновременномупрощении перестройки центральной частоты при сохранении полосы пропускания цифрового Фильтра,На Фиг. 1 представлена электрическая структурная схема цифрового фильтра; на Фиг. 2 - схема графа фильтра,Цифровой Фильтр (Фиг. 1) содержитпервый, второй, пятый, четвертый,восьмой, третий, седьмой и шестой 15сумматоры 1,2,3,4,5,6,7 и 8, второй,первый, четвертый и третий элементы9, 10, 11 и 12 задержки, первый, второй, четвертый, пятый и третий умножители 13, 14, 15, 16 и 17, вход 18 20и выход 19.Цифровой Фильтр работает следующимобразом.На низких частотах, где изменениесигналов в пределах нескольких перио-дов квантования незначительно, коэфФициенты передачи первого, второго,третьего, четвертого элементов 10,9, 12 и 11 задержки можно приближенно считать равными единице. Значение 30сигнала на выходе второго сумматора 2будет в основном определяться суммойкоэффициентов передач по следующимветвям: вход 18 - второй сумматор 2;первый умножитель 13 - второй сумматор 2; восьмой сумматор 5 - пятыйсумматор 3 - первый элемент 10 задержки - второй элемент 9 задержки -второй сумматор 2; восьмой сумматор5 - пятый сумматор 3 - первый элемент 4010 задержки - второй умножитель 14 -первый сумматор 1 - второй сумматор 2;третий сумматор 6 - третий умножитель17 - седьмой сумматор 7 - четвертыйэлемент 11 задержки - восьмой сумматор 5 - пятый сумматор 3 - первыкэлемент 10 задержки - второй элемент9 задержки - второй сумматор 2, третий сумматор 6 - третий умножитель17 - седьмой сумматор 7 - четвертый уоэлемент задержки 11 - восьмой сумматор 5 - пятый сумматор 3 - первыйэлемент 10 задержки - второй умножитель 14 - первый сумматор 1 - второйсумматор 2. Учитывая, что значениекоэффициента умножения первого умножителя 13 Р невелико, так как ононормировано по частоте квантования,а также, что значение коэффициента умножения второго и третьего умножителей 14 и 17 И всегда меньше единицы, просуммировав коэффициенты передач по указанным ветвям, получим суммарный коэффициент передачи примерно равный нулю. На высоких частотах (близких к половине частоты квантования) коэффициенты передачи второго, первого, четвертого и третьего элементов 9, 10, 11, 12 задержки устремляются к минус единице. Суммирование коэффициентов передач по перечисленным ветвям и в этом случае дает общий коэффициент, значение которого примерно равно нулю, На средних частотах за счет Фазового сдвига в первом, втором, третьем и четвертом элементах 10, 9, 12, 11 задержки изменяется глубина частотно-зависимых обратных связей, образованных ветвями: четвертый умножитель 15 - четвертый сумматор 4 - пятый сумматор 3 - первый элемент 10 задержки -второй сумматор 2; четвертый умножитель 15 - шестой сумматор 8 - третий элемент 12 задержки - седьмой сумматор 7 - четвертый элемент задержки 11 - восьмой сумматор 5 - пятый сумматор 3 " первый элемент 10 задержки -второй сумматор 2; пятый умножитель 16 - четвертый сумматор 4 - пятый сумматор 3 - первый элемент 10 задержки -второй сумматор 2, пятый умножитель 16 - третий сумматор 6 - третий умножитель 17 - седьмой сумматор 7 четвертый элемент 11 задержки - восьмой сумматор 5 - пятый сумматор 3 первый элемент 10 задержки -второй сумматор 2.з 14783004Все описанные операции суммирова- го и четвертого элементов 10,9,12,1 ния и умножения выполняются в проме- задержки.жутке времени между двумя соседними Передаточная функция эллиптическоотсчетами входного сигнала, т.е. в го полосового цифрового фильтра период его квантования, равный време- Б (Е), найденная с помощью графа ни задержки первого, второго, третье- (фиг, 2), имеет вид А+УсАХ +2(2 оЛА+А-Р) Е -4 с(АЕ +А+Г) Е"Ф( ) 1-22(2 А+В) Е +2(2 ЫА+2 А+В) ЕЫ(2 А-В) 2+(1-2 В) Е 4 где Г, А, В - коэффициенты умножениясоответственно первого, пятого и четвертого умножителей 13, 16 и 15. 15При этом центральная частота цифрового фильтра определяется лишь величиной с, так как1ы, =-агссозЫ.О Т 20 где Т - период квантования входногосигнала. Формула изобретенияЦифровой фильтр, содержащий после довательно соединенные первый умножитель, вход которого является входом цифрового фильтра, первый сумматор и второй сумматор, последовательно соединенные первый элемент задержки 30 и второй умножитель, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, второй элемент задержки, вход которого соединен с выходом первого элемента задержки, последовательно соединенные третий сумматор и третий умножитель, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности фильтрации при одновременном упрощении перестройки центральной частоты и сохранении полосы пропускания цифрового фильтра, введены последовательно соединенные четвертый умножитель,вход которого соединен с выходом второго сумматора, четверый сумматор ипятый сумматор, выход которого соединен с входом первого элемента задержки, пятый умножитель, вход которогосоединен с выходом второго сумматора,а выход соединен с вычитающим входомтретьего сумматора, с вторым и третьим входами четвертого сумматора и является выходом цифрового фильтра, последовательно соединенные шестой сумматор, первый вычитающий вход которого соединен с выходом четвертого умножителя, второй вычитающий вход ипервый и второй вычитающие входы второго сумматора и соединены с выходомвторого элемента задержки, а первьФи второй суммирующие входы шестогосумматора соединены с выходом пятогосумматора, третий элемент задержки,седьмой сумматор, второй вход которого соединен с выходом третьего умножителя, четвертый элемент задержки ивосьмой сумматор, первый и второй вычитающие входы соединены с вторымсуммирующим входом второго сумматора,с суммирующим входом третьего сумматора н с входом первого умножителя,а выход соединен с вторым входом пятого сумматора.Заказ 2371/53 Тираж 885 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5