Цифровой фильтр с перестраиваемым комплексным коэффициентом передачи

Союз Советскик Социалистицескик РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлен 104802/1 81) М. Кл, 6. 06 Р 15/34 присоединением зая нсудврственнцй квинтетоввтв Инннстров СССРпо делом нзобретеннйн открытий(45) Дата опубликования описан 2,78 72) Авторы изобретенияА, Эмих и А, И. Степашкин(71) Заявитель анский радиотехнический инстит С ПЕРЕСТРАИВАЕМЬИЕНТОМ ПЕРЕДАЧИ 2 элеменкоторогного оедчетч н с выходом трека, а выход - с го а тотьим входо(54) ЦИФРОВОЙ фИЛЬТ КОМПЛЕКСНЫМ КОЭФф Предлагаемое изобретение относится кспециализированным средствам вычислителной техники и может быть использованодля обработки нестационарных случайных радиолокационных, гидроакустических иакустических сигналов, а также в качестве корректируюших звеньев в системах автоматического управления,Известен фильтр, построенный на сумматорах и логических элементах 111. Однако,данное устройство является недостаточноточным,Известно другое ближайшее по технической сущности цифровое устройство, осуществляющее фильтрацию с амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ), закон изменения которой задается отсчетами амплитуд,хранящимися в блоке памяти, и с линейнойфазочастотной характеристикой (фЧХ) 21,Оно содержит счетчик, выход которого соединен с первым входом устройства, первый выход - с первым входом первого сумматора, выход которого соединен через первый блок элементов И с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выхоом второго блока элеменнов И, соедин ого первым входом с выходом первого сумматора, а выход блока умножения черезпервый регистр памяти соединен со вторымвходом первого блока элементов И и первымвходом второго сумматора, знаковый разрядкоторого соединен со знаковым разрядомпервого сумматора, соединенного с одноименным разрядом счетчика, пифро-аналоговыйпреобразователь, .вход которого соединен свыходом второго сумматора и первым входом блока памяти весовых коэффициентов,второй вход которого соединен с выходомпервого адресного счетчика, а выход через второй регистр памяти - с третьимвходом первого блока элементов И, второйадресный счетчик, выход которого черезблок памяти входных отсчетов соединен стретьим регистром памяти, выход которого соединен через четвертйй регистрпамяти с блоком памяти входных отсчетов о вторым входом второго блока И, блок памяти амплитуд, вход(о =о)д Т - приведенная частотаосновной гармоники;3 п 1,2 М - номер частоты составляющих гармоник,Весовая функция фильтра с достаточной для практики точностью реализуется устрой-, ством по следующему. алгоритму; 45 л а - +(;1.) С (тт+9 )(Ц-ща-Фп), Д) Ма 1 отличающаяся от (1) масштабным коэффи- . циентом, В выражении (2) М- емкость60 числовой линейки вычислителей рого блока элементов И и третьим входомвторого сумматора,Недостаток этого устройства в отсутствии перестройки ФЧХ,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, Достигается это тем, что в устройство введены блок памяти отсчетов фаз, вход которогосоединен с выходом третьего адресногосчетчика, а выход - с четвертым входомпервого сумматора, и пятый регистр памяти, вход которого соединен с выходом блока памяти отсчета фаз, а выход - с пятымвходом первого сумматора,На чертеже представлена структурнаясхема фильтра, Фильтр включает в себясчетчик 1, первый сумматор 2, пятыйрегистр 3 памяти, первый вход 4 фильтра,блок 5 памяти отсчетов фаз, третий адресный счетчик 6, блоки 7, 8 элементов 20И, второй вход 9 фильтра, блок 10 умножения, третий вход 11 фильтра, первыйрегистр 12 памяти, второй сумматор 13,блок 14 памяти амплитуд, четвертый вход15 фильтра, первый адресный счетчик 16, 25блок 1 7 памяти весовьх коэффициентов,блок 18 памяти входных отсчетовтретийи четвертый регистры 19, 20 памяти, пятый и шестой входы 21, 22 фильтра, второй адресный счетчик 23, седьмой вход 24 З 0фильтра, второй регистр 25 памяти, восьмой вход 26 фильтра, цифро-аналоговыйпреобразователь 27,Весовая функция цифрового фильтра генерируется по заданным отсчетам амплитудС и фаз Уп соответствующих частотных характеристик и выражается на интервале представления 0 4 иТ 42 МТ (Т-период дискретизации), следующим рядомфурье:40 т г,К=1 , 1 ю 1,=ттул-КЬ -Я 1 рк 1"Работа устройства в режиме "генерирование весовой функции" сводится к следуюшему, Содержимое счетчика 1 числа периодов Т, равное и", добавляется т, сумматор 2 импульсами " т ", Эти импульсыпоступают и на вход дресного счетчика 6,Состоянием1" " адресного счетчика 6код начальной фазы основной гармоникиподается из ЗУ на вход сумматора2, импульсами "добавляется в негои одновременно записывается в регистр 3памяти по входу 4. В сумматор образуется число тп + Р /, 1 , определяющее текущую фазу основной гармоники,Прямой и обратные коды этого числа поступают на первые линейки элементов Иблоков 7, 8 соответственно и через нихна быстродействующий матричный блок 10умножения, При этом на блоки 7 и 8 подается импульсный потенциал по входу 9,длительность которого равна длительностиобразования произведения, Код произведения(,ют) -Р ) (,М -пан- У )/ й)записывается импульсами по входу" 11 в регистр 12 памяти, с выхода которого подается на вторую цепочку элементов И блока 7, В это время из блока 14 памяти амплитуд состояниемщ " адресного счетчика 6 подается на вторую цепочку элементов И блока 8 код амплитуды первой гармоники С, Далее при поступлении управляющих импульсов на вход 9 на вторую цепочку элементов И блоков 7 и 8 в матричном блоке 10 умножения вычисляется произведение отсчета амплитуд С и величины (3), которое затем запись 1 вается импульсами по входу 11 в регистр 12 памяти, а с его выходов в накапливающий сумматор 13 импульсами " Е ", . Перец, вычислением и -й дискреты 2-й гармоники, фаза У 1 вычитается из содержимого накапливающего сумматора 2 импульсамиЕ " при подаче обратного кодаиз регистра 3 памяти, После чего в сумматор 2 сном добавляется содержимое счетчика 1 импульсамищ " и такт вычисления, аналогичный предыдущему, повторяется, Таким образом выполняются М вычислительных тактов, согласно 2-му слагаемому выражения (2), каждый длительности Т тактв, Затем в сумматор 13 импульсами " .Ее " добавляется поданная М+1-мосостоянием счетчика 6 амплитуда Сд/2 из лблока 14 памяти и вычисленное значение Ьд записывается импульсами по входу 26 в блок 17 памяти весовых коэффициентов по адресу, установленному в счетчике596953 Составитель С, ГромоваРедакторТрусов Техред Э. Чужик Корректор Л. Небола,Заказ 1142/47 Тираж 826 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, улПроектная, 4 1, Коршунов Ю, МСтепашкин А. И Эмих Л, А, Определение ошибок в частотной характеристике цифрового фильтра, вызванных представлением коэффициентов конечным числом разрядов. Известия ВУЗов,Приборостроение, % 12, 1974,