Цифровой фильтр

. И. Курячий, .Г. А. Сваткова и В 72) Авторы изобретения тей - "ц.3 Томский институт автоматизированных управления и радиоэлектроники(71) Заявнтед ИЛЬТР го и в ходио ние т тре, с ый вхо тр ходам дователья-искимпульсо й части ходом с перисклювходом которо ка имого счетльно нор. И элеИзобретение относится крадиотех нике н предназначено для.фильтрации входного физического параметра, выраженного цифровым кодом.Известно устройство фильтрации, по" строенное на основе цифровой.систе" ф мы фазовой автоподстройки частоты и. содержащее последовательно соединенные дискриминатор, реверсивный счетчик, блок добавления-исключения, счетчик импульсов, элемент И и блок памяти, при этом второй вход элемента И соединен с первым выходом синх- . ронизатора, второй выход которого. со" едннеи со вторыми входами дискрими" натора н блока добавления"исключения, причем второй выход счетчика ймпуль сов соединен с третьим входом Йискриминатора Г 1 3Недостатком цифрового фильтра, построенного по такому принципу, является наличие зоны нечувствитель" ности, обусловленной округлением результата в реверсивном счетчике,2 а количество разрядов входи ходного.кодов одинаково, чт щественно снижает точность параметра циФрового фильтра- Цель изобретения - повыщ ности фильтрации,Для этого в цифровом фнл держащем дискриминатор, пер которого является входом у ства, а выходы подключены ко реверсивного счетчика, после но включенные блок добавлени .лючения импульсов, счетчик элемент И и блок памяти цело а также синхронизатор, первый которого соединен с другим в элемента И, а второй выход " вым входом блока добавлениячения импульсов и со вторым дискриминатора 1 третий вход го подключен к выходу счетчи пульсов к выходу реверсивн чика подключены последовате мирующнй блок, дополнительнь886216 4 10 ции.На чертеже представлен цифровой,фильтр, структурная электрическаясхема,Устройство содержит синхрониза- . 20тор 1, первый выход которого подключен к одноименным входам дискримина"тора 2 и блока 3 добавления-исключения импульсов, а второй выход синхронизатора 1 соединен с одноименнымвходом элемента И 4. Второй входдискриминатора 2 соединен с одноимен"ным выходом счетчика 5 импульсов,первый вход которого соединен с од"ноименным выходом блока 3 добавле" З 0ния-исключения импульсов, а первый.выход счетчика 5 импульсов подключенк последовательно соединенным элемен-ту И 4 и блоку б памяти целой части.Выходы дискриминатора 2 соединены с"одноименными входами реверсивногосчетчика 7.В устройство также введены 1 блок .8 памяти дробной части; элемент И 9,нормируюиий блок 10, первый и второйкомпараторы 1 и 12, блок 13 памятипостоянной фильтрации.Выход реверсивного счетчика 7 подключен черезпервый и второй .компараторы 11 и 2 ко второму и третьемувходам блока 3 добавлення-исключения импульсов и к последовательносоединенным нормирующему блоку 10,элементу И 9 н блоку 8 памяти. Приэтом третьи входы первого и второгокомпараторов 11 и 12 соединены совторым выходом дискриминатора 2, апервые входы вышеупомянутых компара"торов и нормирующего блока 10 под"ключены к выходу блока 13 памяти.Кроме того, установочный вход реверсивного счетчика 7 соединен со вторым выходом блока 3 добавления-исклю"чения, а третий выход синхронизатораО мент И, другой вход которого .соеди"нен с третьим выходом синхронизатора, и блок памяти дробной части,между одним из выходов дискриминатора и входами блока добавления-исключения импульсов включены соответ"ствуюиие компараторы, вторые входы которых подключены к выходу ре,версивного счетчика, установочныйвход которого соединен со вторымвыходом блока добавления-исключенияимпульсов, а к третьим входам компараторов н ко второму входу нормируюиего блока подключен выходблока памяти постоянной фильтра 1 подключен ко второму входу элемента И 9.Устройство работает следующим образом.До. поступления на вход устройства входного сигнала М(пТ ) в блоках 6 и 8 памяти записаны нулевые значения кодов выходного сигнала, в блоке 13 памяти записано значение кода посто-. янной фильтрации А. При этом с первого выхода синхронизатора 1 на один из входов блока 3 добавления-исключения, а также на первый вхо дискриминатора 2 поступают последовательности тактовых импульсов, но, так как на другом входе блока 3 добавленияисключения и на первом входе дискриминатора 2 сигналы отсутствуют, реверсивный счетчик 7 и счетчик 5 находятся в состояниях, соответствующих нулевому. На компараторах 11 н 12 по первым входам выставлены значенияпорогов И+А и Й-А соответственно.Й " код нулевого состояния реверсивного счетчика 7, емкость которогоравна 2 М. Прн поступлении .на вход фильтра выборки из произвольяого сигнала Х(пТ) с выхода дискриминатора 2 на второй и третий входы реверсивного счетчика 7 соответственно постуаают модуль и знак рассогласования, в первом периоде Т работы цифрового фильтра, численно равньм модулю н знаку выборки из сигнала, так как ка второйвход дискриминатора 2 поступает нулевое значение кода.В зависимости от знака рассогласования происходит изменение значения кода реверсивного счетчика 7 в сторону увеличения, либо уменьшения, и при достижении соответствующего порога одного из компараторов11 и 12 происходит либо исключение(при йоложительиом знаке расеогласования), либо добавление (при отрицательном знаке рассогласования)одного импульса к эталонной последовательности, поступающей на первый вход блока Э добавления-исключения.При превышении пррога какого-либо из компараторов происходит сброс реверсивного счетчика 7 в состояние М, соответствующее нулевому. Таким образом, в каждом периоде работы устройства нз эталонной последовательности импульсов, имеющейся на первом входе блока 3 добавле886216 ния-нсключения, происходит исключение (либо добавление в нее) некоторого количества импульсов, равного целой части частного от деления модуля рассогласования между сигнала- З. ми на первом и втором входах дискриминатора 2 на постоянную Фильтрации А, а дробная часть этого част" ного остается в реверсивном счетчике 7, т. е. состояние его в следу 1 ф щем периоде работы устройства будет отличаться от Й на величину этой дробной части.Скорректированная в блоке 3 добавления"исключения последователь з ность импульсов поступает на вход счетчика 5 и изменяет фазу выходного импульса счетчика 5 таким образом, что уменьшается величина рассогласования между сигналами наЗФ первом и втором выходах дискримина- тора 2. Фазой выходного импульса счетчика 5 является сдвиг заднего Фронта того импульса относительно начала периода работы-цифрового фильт. фЗ ра.Остаток от деления модуля рассогласования на постоянную Фильтрации А учитывается в следующем периоде работы Фильтра, а также с . выхода ур реверсивного счетчика 7 поступает на второй вход нормирующего блока 1 О, на.первый вход которого поступает постоянная фильтрации А. Нормированное к постоянной Фильтрациизначение остатка поступает с выхода нормирующего блока 1 О через элемент И 9 записывается в блок 8 памяти при пос" туплении импульса переписи на второй вход элемента И 9 с третьего выхода синхронизатора 1. Таким образом, Формируется дробная часть выходного кода ,р(пТ). Целая часть выходного кода У (пТ) заключена в фазе выход" ного импульса счетчика 5 и с его45 первого выхода через элемент И 4 записывается в блок 6 памяти при пос"- туплении иа второй вход элемента И 4 импульса переписи с одноименного выхода синхронизатора 1, а со второго выхода счетчика 5 информа 36 ция о целой части поступает на второй вход дискриминатора 2. бВ последующих периодах работы цифрового Фильтра в каждом из периодов дискриминатор 2 вычисляет разность М (пТ)-У(п"1)Т 3, которая поступает на первый и второй входы реверсивного счетчика 7 (входы модуля и знаках, и вышеупомянутые операции повторяются. формула изобретения Цифровой фильтр, содержащий диск"риминатор, первый вход которого яв"ляется входом устройства, а выходыподключены ко входам реверсивногосчетчика, последовательно включенныеблок добавления-исключения импульсов, счетчик импульсов, элемент И.и блок памяти целой части,. а такжесинхронизатор, нервый выход которогосоединен с другим входом элемента И,а второй выход - с первым входомблока добавления-исключения импуль-сов и со вторым входом дискриминатора, третий вход которого подключенк .выходу счетчика импульсов, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности фильтрации, к выходу реверсивного счетчикаподключены последовательно нормирующий блок, дополнительный элемент И,другой вход которого соединен с третьим выходом синхронизатора, и блокпамяти дробной части, между одним иэвыходов дискриминатора и входами блока добавления"исключения импульсоввключены соответствующие компараторы, вторые входы которых подключенык выходу реверсивного счетчика, установочный вход которого соединен совторым выходом блока добавления-исключения импульсов, а к третьим входам компараторов и ко второму входунормирующего блока подключен выходблока памяти постоянной фильтрации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеСистемы фаэовой автоподстройки частоты с элементами дискретизации. Под. ред. В. В. Шахгильдяна, М.,связьф, 1979, с. 102-104, рис. 4,5886216 Воррект ар 4 ЮЮЮМФ Заказ 10358/76ВНИИПИ11303 Тираа 991 Государственного ко делам изобретений и Иосква, Ж, Рауш юееваююееевееваав 4 вефв ЙЛП ффПатент" гУаго ППП,Патеатф Зводпис иитета СССР открытий ская наб д. 4/5ИВ В ЮЮВВ Ве ВЮ 4 афенв ЮФЮЕ ул. Йроектная Составитель Т. ЛфанасъеЬдактор А. Власенко Техред С.Ингунова.