Многоканальное устройство для цифровой фильтрации

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 28,01,77 (21)2447705/18-2 51) М Кл Ст 06 Р 15/34 явкирисоединеине Гасудврвтвенный ноинтет Совета Мнннстров СССР по делом нзооретеннй н открытий(45) Бата опубликования описания 12.07 3) У,П,К 681.32А. П. Г. Двш Л. В.Каз Ю С. Пар ски чков жск Я. ЗорВ. КозлС. ПодИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для цифровой обработки сигналов, в част ности для цифровой фильтрации в различных циФровых комплексах.ИэвестнО устройство для цифровой фильтрации, содержащее запомйнающее устройство, блок умножения и накапливающий сумматор, соединенные в кольцо, в также блок весовых коеффнлнентов 11. Оно выполняет дискретное линейное преобразование сигнала в соответствии с разностным уравнением,. Выделение необходимой полосы частот в таком фильтре обеспечивается за счет умножения значений незвдержанного входного сигнала, а также ряда значений задержанных входного и выходного сигналов, записанных В запоминающем устройстве, нв соответствующие весовые коэффициенты, хранящиеся в блоке весовых коэффициентов, с последующим накоплением произведений в накапливающем сумматоре, Число, накопленное в сумматоре, представляющее выходное ( отФильтрованное) значение сигин, Ю С. Ицкович, овский, Д. Г. Линне,лазов и А. Н. Шполянски л/ нала, заносится вновь" в. запоминающее устройство для использований в, следую.- щем такте работы фильтра. Недостайим такого фильтра является низкая точность перестройки частотной характеристики и недостаточно широкий диапазон перестройки. Повышение указанных параметров свеэано с чрезмерным возрастаниемгабаритов фильтра, так как требует увеличения объема блока весовых коэффициентов и повышения разрядности всех блоков фильтра. Наиболее близким по техническойсущности к данному изобретению являет 15 ся устройство, содержащее квантующийгенератор, вход которого соединен с управляющим входом устройства, выход под ключен к первому входу аналого цифрового преобразователя, другие входы кото рого соединены соответственно со входамустройстват блок памяти коэффициентов, первый выход которого подключен к первому входу блока умножения, выход кото.рого через накапливающий сумматор соеди нен с выходом устройствв 121. Этот фильтв5 О предназначен для обработки одного сигналаВ случае многоканальной обработки, когд,ь необходимо обрабатывать несколькосигналов одновременно, использованиенескольких таких фильтров приводит квозрастанию необходимого времени для5перестройки частотных характеристикфильтров с помощью блока переключениядиапазонов и блока коэффициентов,Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей путемобеспечения оперативности перестройки10частотных характеристик при многоканальной обработке сигналов.Поставленная цель достигается тем,что в устройство введены постоянный5запоминающий блок, блок связи, делитель частоты, коммутатор и по числу каналов элементы запрета и узлы памяти,входы которых подключены к выходамсоответствующих элементов запрета, авыходы через коммутатор соединенысо вторым входом блока умножения, пер;вый вход каждого алемента запрета ссединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход - с выходом накапливающего сумьвтора, управляющийвход - с соответствующим выходом делителя частоты, входы которого подключенысоответственно к выходу квантующего генератора и ко второму выходу блока памяти коэффициентов, информационный входкоторого соединен через блок связи свыходом постоянного, запоминающего блока, вход подключен к выходу квангующего генератора,З 5Схема устройства представлена начертеже, которая содержит квантующийгенератор 1, аналого-цифровой преобразователь 2, делитель частоты 3, алементы запрета 4, узлы памяти 5, комму- отагор 6,блок умножения 7, накапливающий сумматор 8, блок памяти коэффициентов 9, узел оперативной памяти 10, блок,связи 11, постоянный запоминающийблок 12, адресный регистр 13, переключатель режима 14, буферный регистр 15,входящие в состав блока 9; входы 16,17 и выход 18 устройства,Устройство работает следующим образом,Входные сигналы поступают на анаголо-цифровой преобразователь 2, который является управляемым и многоканальным, и с. выхода которого через элементы запрета поочередно записываются 55в соответствующие узлы памяти 5. Впоследних хранится ряд предыдуших значений входного и выходного сигнала одного канала. Эти значения поочередно 4.через коммутатор 6 поступают в блок умножения 7, на другой вход которого поступают весовые коэффициенты из узла 10 оперативной памяти. Поступление на входы блока 7 значений сигналов и весовых коаффициенгов синхронизировано управляемым квантующим генератором 1 через делитель 3 частоты и элементы 4 запрета с одной стороны и через переключатель 14 режимов и адресный регистр 13, связанный с узлом 10 оперативной памяти, с другой стороны. Значения сигналов умноженные на весовые коэФфициенты, с выхода блока 7 поступают в накапливающий сумматор 8, где к концу периода обработки одного канала формируется очередное значение выходного сигнала, которое через открытый элемент 4 запрета записывается в узел памяти 5 соответствующего канала,После обработки одного канала блок 7 и накапливающий сумматор 8 переключаются на обработку следующего канада путем переключения коммутатора 6 и открыва ния соответствующего элемента 4 запрета. При атом на вход блока 7 из узла 10 оперативной памяти поступают весовые коэффициенты, соответствующие настройке частотной характеристики очередного канала,В узле 10 оперативной памяти хранятся весовые коаффициенть всех каналов устройства фильтрации. Эти коэффициенты записываются в узел 10 оперативной памяти перед началом работы или в процессе работы иэ постоянного запоминающего блока 12 через блок 11 связи. Для этого адресный регистр 13 через переключатель 14 рахимов переводится в режим управления от блока 11. После записи всех коаффициентов в узел 10 оперативной памяти адресный регистр 13 через переключатель 14 режимов вновь переводится в режим управления от квантуюшего генератора 1.Частотные характеристики фильтров в каждом канале определяются весовыми коэффициентами, записанными в узел 10 оперативной памяти, а также частотой квантования входного сигнала, которая перестраивается дискретно с помощью делителя 3 частоты и плавно с помощью квантующего генератора 1.Делитель 3 частоты имеет один частотный вход и несколько .частотных выходов по числу каналов, коэффициент деления каждого из которых устанавливается индивидуально с помощью сигналовпоступающих на его вход из блока 9 памяти весовых коэффициентов, В блоке 9 информация о коэффициентах деления частоты каждого канала хранится набуферном регистре 15, в который оназаписывается из,постоянного запоминающего блока 12.Квантующий генератор 1 может плавноизменить частоту квантования при. изменении аналогового сигнала управления,поступающего на его вход со входа 16устройства. Сигнал с ыхода генератора1 поступает на частотный вход делителя3 частоты и на вход аналого-цифровогопреобразователя 2, что обеспечивает возможность плавного изменения частотыквантования входного сигнала и частотыработы элементов 4 запрета.15В устройстве обеспечивается возможность перестройки фильтров в каждом канале в любой момент работы устройства.При атом перестройка частотных характеристик может выполняться как дискрегно, за счет изменения весовых коэффициентов и эа счет изменения частотыквантования делителем частоты с индивидуальной установкой коэффициента деленияно каждому каналу, так и плавно за счет 2изменения частоты единого квантующегогенератора, управляющего работой делителя частоты и многоканального аналого-цифрового преобразователя,30ф ормула иэобре те ни я. Многоканальное устройство для цифровой фильтрации, содержащее квантующий генератор, вход которого соединен с управляющим входом устройства, выход подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, другие входы которого соединены соответственно со входами устройства, блок памяти коэффициентов,первый выход которого подключен к первому входу блока умножения, выход которого через накапливающий сумматор соединен с выходом устройства,. о т л ичаюшееся тем, что, с цельюрасщирения функциональных воэможностей засчет обеспечения оперативности перестройки частотных характеристик примногоканальной обработке сигналов, внего введены постоянный запоминающийблок блок связи, делитель частоты, коммутатор и по числу каналов элементызапрета и узлы памяти, входы которыхподключены к выходам соответствующихэлементов запрета, а выходы через коммутатор соединены со вторым входомблока умножения, первый вход каждогоэлемента запрета соединен с выходоманалого-цифр ов ого пре образователя, второй вход -с выходом накапливающегосумматора, управляющий вход - с соответствующим выходом делителя частоты,входы которого подключены соответственно к выходу квантующего генератора ико второму выходу блока памяти коэффиц иентов, информационный вход которогосоединен через блок связи с выходомпостоянного запоминающего блока, входподключен к выходу квантующего генератора. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Натент США М 3703632,кл, 235-152 1972,2, Описание изобретения по заявкеМ 2311866 / 18-24, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.619921 17Составитель А. Жеренов актор Н. Каменская Техред А. АлатыревКорректор С. Гарасинякаэ 4508/44 Тираж 826 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров ССпо делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д., 4/5 илиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4