Цифровой интерполяционный фильтр

ЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСКИ 1644365 А ЕСПУ ОБРЕТЕНИ НИ АВТОР У СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к средствам обработки экспериментальной информации иможет быть использовано для фильтрациислучайных процессов, представляющих собой аддитивную смесь случайной низкочастотной компоненты и дискретного белогошума, Цель изобретения - расширение фун аюйЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР кциональных возможностеи за счет обеспечения регулирования интервала памяти фильтра. Цель достигается за счет введения в фильтр, содержащий линейный интерполятор, выполненный на сумматоре 7, весовых блоках 5 и 6 и регистрах 3 и 4, и блок 8 управления, накапливающего сумматора 1 и двух делителей 2 и 11. Введенные блоки и связи между ними позволяютосуществлять на входе фильтра операцию предварительного группирования отсчетов входного сигнала и тем самым расширять, интервал памяти фильтра (протяженность весовой функции фильтра), Последующая операция линейной интерполяции по двум точкам (узлам) на выходе фильтра позволяет восстановить частоты следования выходных отсчетов Б сигнала, 3 ил.10 15 20 25 ЗО 35 40 Изобретение относится к средствам обработки экспериментальной информации иможет быть использовано при обработке вреальном масштабе времени случайныхпроцессов, представляющих собой аддитивную смесь случайной низкочастотнойкомпоненты и дискретного белого шума.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения регулирования интервала памятифильтра,На фиг,1 приведена электрическаясТруктурная схема цифрового интерполяционного фильтра; на фиг,2 и 3 - временныедиаграммы, поясняющие его работу.Цифровой интерполяционный фильтрсодержит накапливающий сумматор 1, первый делитель 2, первый 3 и второй 4 регистры, первый 5 и второй 6 весовые блоки,сумматор 7, блок 8 управления, счетчик 9,цифровой компаратор 10 и второй делитель 11,ЦифровОй интерполяционный фильтрработает следующим образом,Обрабатываемый процесс (Хф в параллельном двоичном коде подается на входцифрового интерполяционного фильтра(фиг.За), На тактовый вход цифрового интерполяционного фильтра подаются тактовыеимпульсы ТИ (фиг.Зб), определяющие шагЛ 1 временной дискретизации входного процесса. Двоичный код, соответствующийдлине интервала группирования пгр, подается на управляющий вход фильтра, который соединен с вторыми входами первого 2и второго 11 делителей, цифрового компаратора 10, Блоком 8, включающим счетчик 9и цифровой компаратор 10, формируетсяимпульсы, следующие с периодом пгр Ь 1(фиг,2 б, в, фиг,Зв), подаваемые на входсброса накапливающего сумматора 1 и тактовыевходы первого 3 и второго 4 регистров.На выходе накапливающего сумматора1 на 1-м шаге временной дискретизацииформируется сумма1=пгю +ЧУ(1) =Х, (1)1=пгр 1Текущий 1-й шаг интерполяций (и дискретизации) представляется в виде1 = пгр 1+Ч, (2)где пгр - интервал группирования;) - номер ближайшего узла интерполяции, расположенного слева от текущего интервала временной дискретизации;Ч - номер текущего интервала дискретизации, отсчитываемый от ближайшего(слева) узла интерполяции:ЧТО (пгр 1),) Е( ) е (3)пгр где Е ( ) - целая часть числа.На выходе первого делителя 2 формируются нормированные значения (фиг.Зг) Ун = У,1(4)пгрВ интервалах дискретизации, соответствующих узлам интерполяции, на выходе первого делителя 2 формируются отсчеты (фиг.Зг)(+4"= пгр 1которые по синхроимпульсам, формируемым на выходе цифрового компаратора 10 (фиг,Зв), записываются в первый 3 и второй 4 регистры (фиг.Зд), Синхроимпульсы на выходе цифрового компаратора 10 (фиг.Зв)формируются в интервалах дискретизации,соответствующих узлам интерполяции. Код переменной Ч формируется на выходе двоичного счетчика 9. На выходе второго делителя 11 формируются коды нормированных значений переменной ЧЧн Чн(г) Е ( )ОПгр пгр пгрЧ (1) (О,Ц . (6) Коды переменной Чн подаются на вторые(управляющие) входы первого 5 и второго 6 весовых блоков, на первые входы которых подаются соответственно двоич- НЫЕ КОДЫ ОтСЧЕтОВ Ун,1+1 И Ун 1, На ВцХОдаХ первого 5 и второго 6 весовых блоков формируются значения: Чн Ун, 1+1, (1 - Чн) Ун (7) На выходе сумматора 7 формируется в реальном масштабе времени оценка текущего среднего входного процесса (фиг,Зд): ПЪХ 1 = Уннт= (1 - Чн) Ун + Чн Ун, 1+1. (8)Изменение номера интервала дискретизации, для которого производится интерполяция, обеспечивается соответствующим ИЗМЕНЕНИЕМ ЗНаЧЕНИй ПЕрЕМЕННОй Чн (1). Иэменение интервала сглаживания в предлагаемом фильтре не влечет за собой изменения объема аппаратурных затрат и обеспечивается изменением значения двоичного кода пгр, подаваемого на управляющий вход (фиг,1) устройства. При этом изменяется период следования импульсов с выхода цифрового компаратора 10, которые соответствуют расстановке узлов интерполяции на временной оси (фиг.Зв, г, д). Формула изобретения Цифровой интерполяционный фильтр,содержащий линейный интерполятор, выполненный в виде сумматора, первого и второго весовых блоков и последовательно соединенных первого и второго регистров, выходы которых соединены через первый и второй весовые блоки с первым и вторымвходами сумматора соответственно, а также блок управления, первый выход которого соединен с тактовыми входами первого и второго регистров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения регулирования интервала памяти фильтра, введены последовательно соединенные накапливающий сумматор и первый делитель, выход которого соединен с входом первого регистра, и второй делитель, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго весовых блоков, а блок управления выполнен в виде последовательно соединенных счетчика, вход которого является тактовым входом блока управления и соединен с тактовым входом накапливающего сумматора, и цифрового компаратора, 5 выход которого является. первым выходомблока управления и соединен с входами сброса накапливающего сумматора и счетчика, выход которого соединен с первым входом второго делителя, второй вход кото О рого соединен с вторыми входами первогоделителя и цифрового компаратора и является управляющим входом цифрового интерполяционного фильтра, входом которого является вход накапливающего сумматора.16443 б 5 Редактор А, Шанд Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 124 ВНИИ оставитель С, Музычукехред М,Моргентал Корректор Н. Коро Тираж 458 Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5