Цифровой фильтр квадратурных составляющих

СОВХОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 757 ц 5 н 03 н 17/02 РЕТЕНИЯ Г ТЕЛЬСТВУ 26литехнич сти.Лавлински Изобр и может бь сигналов,ми квадрату Целью ние регули новременн возможнос пропускаюГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ С(54) ЦИФРОВОЙ ФНЫХ СОСТАВЛЯЮЩ(57) Изобретение отнЦель изобретения -ельство СССРН 17/02, 1987.ИЛЬТР КВАДРАТУРИХосится к радиотехнике;упрощение регулироветение относится к радиотехнике ть использовано для фильтрации задаваемых цифровыми отсчета- рных составляющих,изобретения является упрощеровки полосы режекции при одом расширении функциональных тей путем обеспечения полоснощей характеристики. На фиг.1 изображена структурная схема цифрового фильтра квадратурных составляющих; на фиг.2 - то же, первого и второго блока весового суммирования; на фиг.3 - то же, многоотводной линии задержки.Цифровой фильтр квадратурных составляющих содержит два блока весового суммирования 1,2, четыре многоотводных линий задеркжи 3,4,5 и 6, вход 7 и выход 8 действительной части сигнала полосового фильтра, вход 9 и выход 10 мнимой части сигнала режекторного фильтра, выходы 11 и 12 действительной и мнимой частей сигнала полосового фильтра,ки полосы режекции при одновременном расширении функциональных возможностей путем обеспечения полосно-пропускающей характеристики, Для этого цифровой фильтр квадратурных составляющих содержит два блока 1 и 2 весового суммирования, четыре многоотводные линии задержки 3,4,5 и 6, вход 7 и выход 8 действительной части сигнала полосового фильтра, вход 9 и выход 10 мнимой части сигнала режекторного фильтра, выходы 11 и 12 действительной и мнимой частей сигнала полосового фильтра, 1 э.п. ф-лы, 3 ил. Первый и второй блоки весового суммирования содержат одиннадцать умножителей 13.1(13.2), 14.1(14.2), 15,1(15.2), 16,1(1 6.2), 17,1(17.2), 18.1(18,2), 19,1(19.2), 20.1(20.2), 21,1(21,2), 22.1(22.2), 23,1(23.2), шесть блоков сложения и .вычитания 24.1(24,2), 25,1(25.2), 26.1(26.2), 27.1(27,2), 28,1(28,2), 29.1(29.2),Каждая многоотводная линия задержки содержит два элемента задержки 30 и 31,Цифровой фильтр квадратурных составляющих работает следующим образом.Перед началом обработки первых отсчетов в элементы задержки 30, 31, первой 3, второй 4, третьей 5 и четвертой 6 многоотводных линий задержки записываются нулевые значения. Отсчеты действительной части сигнала поступают на вход 7, а мнимой части - на вход 9.При обработке действительной части сигнала с входа 7 отсчеты поступают на один иэ входов второго блока 25 сложения и вычитания, на остальные входы которого поступают отсчеты, записанные ранее впервых элементх задеркки 30 первый 3 и второй 4 многоотводных линий задержки, взвешенных соответственно в первом 13.1 и третьем 15,1 умножителях, просуммированные между собой и взвешенные в девя том 21,1 умножителе, а также отсчеты, записанные ранее во вторых элементах задержки 23.1 первой 3 и второй 4 многоотводных линий задержек и взвешенные затем соответственно во втором 14,1 и чет вертом 16,1 умножителях. Просуммированные отсчеты сигнала взвешиваются в десятом 22,1 умнокителе и поступают на третий блок 26.1 сложения и вычитания, где складываются с отсчетами, поступающими 15 с выходов второго 14.1 и четвертого 16.1 умножителей. После суммирования отсчеты поступают на блоки 27,1 и блоки 29.1 сложения и вычитания, а также подаются на третий выход блока, Далее происходит 20 формирование на остальнь 1 х входах блока 29,1 сложения и вычитания отсчетов, записанных ранее в первых 30 элементах задержки 5 6 линий задержек, взвешенных соответственно в шестом 18.1 и седьмом 25 19.1 умножителях, просуммированных меж-ду собой и взвешенные в одиннадцатом умножителе 23.1, а также отсчеты, записанные ранее во вторых элементах 31 5 и 6 линий задержек и взвешенные соответственно в З 0 восьмом 20.1 шестом 18.1 умножителях. Зти же отсчеты поступают также на входц четвертого блока 27.1 сложения и вычитания. Таким образом, на выходах шестого 29,1 и четвертого 27,1 блоков сложения и вычитания 35 формируются действительные составляющие выходного сигнала соответственно режекторного и полосно-пропускающего. После того как они поступили на выходы 3 и 11, происходит запись новых значений сигнала 40 в элементах задержки, Происходит это в следующем порядке, Сначала отсчеты сигнала на первых элементах ЗО во всех четырех многоотводных линиях задержки перезаписываются во вторые 31. Затем зна чения сигнала с третьих выходов обоих блоков весового суммирования записываются в первые 30 элементы задержки всех линий задержки.Аналогичным образом происходит об работка мнимой составляющей сигнала и формирование результата на выходе 10 для режекторного и на выходе 12 для полоснопропускающего, После чего фильтры готовы обрабатывать следующий отсчет входного 55 сигнала. Заметим, что все операции суммирования и умножения должны выполняться в промежутке времени между двумя соседними отсчетами входного сигнала (что является условием работы в реальном времени),то есть в период его квантования, равный времени задержки первого 30 и второго 31 элементов задержки.Передаточные функции цифрового режекторного и полосно-пропускающего фильтров имеет следующим вид:АГ 1-2 ЬЬ, -аЬЫ+(аР-а 21 Л 1 1"Р 9(. - -т 2 1-2 АИЬ 1 р.Ь 1 м)2-+И ")Ьгу гм) -2Брут где Чрф(Е ) и Нпф(Е ) - передаточные функции режекторного и полосового цифровых квадратурных фильтров соответственно: э 1 =Ь 1 =созмс 9 Т;9 а 2 ф Ь 2 соз 2 о,9 Т; а 1 =Ь 1 =з 1 па,Т; а 2=Ь 2=з 1 п 2 йсуТ значения весовых коэффициентов умножителей 13, 19 (а 1) 15, 18 (а ь), 14, 20 (а 2 ф, 16,ЛщТ 17 (а 2 м): А-- коэффициент, обеспечивающий перестройку полосы пропускания или задерживания йо фильтра; В=соз аТ - коэффициент, обеспечивающий перестройку резонансной частоты или частоты режекции во фильтра. Формула изобретения 1. Цифровой фильтр квадратурных составляющих, содержащий первую многоотводную линию задержки, первый и второй выходы которой подключены соответственно к вторым и третьим входам первого и второго блоков весового суммирования, первые из входов которого являются соответственно входами действительной и мнимой составляющих цифрового фильтра квадратурной составляющей, вторая много- отводная линия задержки, первый и второй выходы которой подключены соответственно к четвертым и пятым входам первого и второго блоков весового суммирования, к шестым и седьмым входам которых подключены соответственно первый и второй выходы третьей многоотводной линии задержки, к восьмым и девятым - первый и второй выходы четвертой многоотводной линии задержки, от л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью упрощения регулировки полосы режекции при одновременном расширении функциональных возможностей путем обеспечения полосно-пропускающей характеристики, один из вцходов первого блокавесового суммирования подключен к входам первой и третьей многоотводных линий задержки, а один,из выходов второго блока весового суммирования подключен к входам второй и четвертой многоотводных ли ний задержки.2. Фильтр по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что первый и второй блоки весового суммирования выполнены идентичными и каждый содержит последовательно соеди ненные первый умножитель, вход которого является вторым входом блока весового суммирования, первый блок слОжения и вычитания к второму входу которого подключен выход второго умножителя, вход 15 которого является четвертым входом блока весового суммирования, третий умножитель, второй блок сложения и вычитания; к второму и третьему входам которого подключен выход четвертого умножителя, пя тый умножитель, третий блок сложения и вычитания, к второму и третьему входам которого подключены соответственно выход шестого умножителя, пдключенный к пятому и шестому входам второго блока сложе ния и вычитания, к четвертому входу которого подключен выход третьего умно- жителя и выход четвертого умножиталя, вход которого является третьим входом блока весового суммирования, последователь но соединенные седьмой умножитель, вход которого является шестым входом блока весового суммирования, четвертый блок сложения и вычитания, к второму входу которого подключен выход восьмого умно- жителя, вход которого является восьмым входом блока весового суммирования, девятый умножитель, и пятый блок сложения и вычитания, второй вход которого подключен к выходу десятого умножителя, вход которого является девятым входом блока весового суммирования, и первому входу шестого блока сложения и вычитания, к второму входу которого подключен выход одиннадцатого умножителя, вход которого является седьмым входом блока весового суммирования, и третий вход пятого блока сложения и вычитания, к четвертому входу которого подключен выход девятого умно- жителя, а к пятому входу - выход третьего блока сложения и вычитания и третий вход шестого блока сложения и вычитания, выход которого, выходы третьего и пятого блоков сложения и вычитания являются соответственно вторым, первым и третьим выходами блока весового суммирования, первым и пятым входами которого являются седьмой вход второго блока сложения и вычитания и вход шестого умножителя, при этом а первом блоке весового суммирования второй и третий входы второго, второй вход третьего, первый и четвертый входы пятого, первый и второй входы шестого блоков сложения и вычитания являются вычитающими, а во втором блоке весового суммирования - шесть входов второго, второй вход четвертого, первый, третий и четвертый входы пятого, первый вход шестого. - аыцитающими,1663757 Э.Лончакова едактор М о ьева й комбинат "П ул.Гага оизводственно-издател з 2274 ВНИИ оставитель Л,Тимошинаехред М. Моргентал Тираж 449 Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при 13035, Москва, Ж-Зб, Раушская нэб., 4/5