Программируемый трансверсальный фильтр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДНЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик рх 1985938(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 211080 (2) 2996985/18-09 Щ М. Кл. Н 03 Н 15/00 с присоединением заявки Но(23) Приоритет -Государственный комитет С (С Р но делам изобретений н открытийДата опубликования описания 301282(71) Заявитель 54) ПРОГРАММИРУЕМЫЙ ТРАНСВЕРСАЛЬНЫЙФИЛЬТР Изобретение относится к радиотехнике, в.частности к устройствам частотной и временной обработки электрических сигналов низкочастотного диапазона, и может быть использовано в различной приемопередающей аппаратуре, системах автоматического регулирования, устройствах распознавания и синтеза речи, адаптивных корректорах трактов передачи информациии т.д.Известен программируемый трансверсальный фильтр, содержащий М элементарных Фильтров, входы которых объединены, а выходы подключены к устройству взвешивания и суммирования, выполненного на операционном усилителе и реэисторах, Каждый элементарный фильтр соедржит два дискретно-аналоговых регистра сдвига линии задержки )с отводами. К отводам подключены электронные ключи, выполненные на ИДП-транзисторах. Прошедшие через эти ключи сигналы с отводов регистров суммируются с помощью дифференциального усилителя. Управление ключами производится из цифровых регистров сдвига, выполняющих роль запоминающих устройств 13 У ), в которых хранятся двоичные весовые коэффициенты, С помощью этихкоэффициентов и осуществляется программирование ( установление 1 необ- ходимой частотной характеристикифильтра 11.Недостатком этого фильтра, помимо большого числа дискретно-аналоговых регистров сдвига, являютсявесьма жестокие требования к этимрегистрам с точки зрения потерь информационного сигнала в них. Это.связано с тем, что потери сигнала,неизбежно возникшие в аналоговых регистрах, выполнены ли они на емкостях, либо на ВВ-приборах, либо наприборах с зарядовой связью (ПЗС),оказывают существенное влияние начастотно-избирательные свойства. Фильтров на их основе и не позволяют получить необходимые уровни затухания вне полосы,Известен также программируемыйтрансверсальпый Фильтр, содержащийцифровое запоминающее устройство,25 выходы которого подключены к цифровым входам умножающего цифроаналогового преобразователя, а вход считывания - к одному из выходов генератора управляющих импульсов, и анало 30 говый накопитель 2).985938 20 25 30 35 60 65 Недостатком фильтра является сравнительно небольшой уровень га рантированного затухания, т.е. избирательность. Это связано с низкой точностью операций умножения в аналоговом виде, а также значительным уровнем. возникающих при этом нелинейных искажений. Кроме того, нали-. чие потерь в аналоговом регистре также не позволяет получить высокие избирательные свойства фильтра.Цель изобретения - повышение избирательности за счет устранениядинамических потерь.Поставленная цель достигается тем, что в программируемый трансверсальный фильтр, содержащий цифровое запоминающее устройство, выходы которого подКлючены к цифровым входам умножающего цифроаналогового преобразователя, а вход считывания - кодному из выходов генератора управляющих импульсов, и аналоговый накопитель, введены дискретно-аналрговое запоминающее устройство, включенное между входной шиной и аналоговым входом умножающего цифроаналогового преобразователя, и счетчик адресов, одна группа адресных выходов которого подключена к адрес; ным входам цифрового запоминающего устройства, а другая группа адресных выходов - к адресным входам дискретно-аналогового запоминающего устройства, причем выход умножающего цифроаналогового преобразователя соединен с входом аналогового1накопителя, вход сброса которого под"лючен к другому выходу генератора управляющих импульсов, а вход записи и считывания дискретно-аналогового запоминающего устройства и вход запуска счетчика адресов подключены к соответствующим выходам генератора управляющих импульсов.На чертеже представлена структурная электрическая схема программируемого трансверсального фильтра.Программируемьй трансверсальный фильтр содержит дискретно-аналоговое запоминающее устройство 1, входкоторого является входом всего фильтра, а выход подключен к аналоговому входу умножающего цифроаналогового преобразователя 2, выход которого соединен с входом аналоговогонакопителя 3, содержащего интегратор 4 и аналоговый ключ 5, выходкоторого является выходом всегофильтра. Кроме того, фильтр содержит цифровое запоминающее устройство б, в котором хранятся весовые коэффициенты съема, представлен.ные в двоичном коде. Информационные шины цифрового ЗУ 6 подключенык соответствующим цифровым входамумножающего цифроаналогового преобразователя 2. Выбор необходимых 5015 40 45 50 55 адресов цифрового и дискретно-аналогового ЗУ 6 и 1 при организациициклов запись-считывание производится с помощью счетчика 7 адресов,одна группа адресных выходов .которого соединена с адресными входамидискретно-аналогового ЗУ 1, а другая - с адресными входами цифровогоЗУ б. Запускающие счетчик 7 адресов импульсы, команды на запись исчитывание ЗУ 1 и 6, а также команды считывания информации с интегратора 4 и его обнуления (сброса ) вырабатываются генератором 8 управляющих импульсов. Цифровое ЗУ б в зависимости от назначения Фильтра может быть как постоянным ( ПЗУ), таки оперативным (ОЗУ ). При однократном программировании частотной характеристики фильтра - это ПЗУ, при перепрограммировании фильтра в процессе его работы, при адаптивной фильтрации, в качестве цифрового запоминающего устройства б может быть. использовано любое ОЗУ, напри-; мер выходные буферные регистры микропроцессора. В первом случае из ЗУ 6 осуществляется лишь .считывание информации, во втором - как запись, так и считывание. Фильтр работает следующимобразом.Генератор управляющих импульсов 8 вырабатывает запускающие импульсы. В начале первого такта аналоговый сигнал подается на вход дискретно-анало. гового ЗУ 1, дискретизируется, и егоФ выборка записывается в последнюю, т.е. в п-ю ячейку памятки. При этом выбор адреса ячейки осуществляется с помощью счетчика 7 адресов.Однако одновременно с импульсом записивырабатываются импульсы считывания на выход и сброса накопленной на интеграторе 4 за предыдущий тракт работы фильтра информации.Далее записанная в дискретно-аналоговом Зу 1 информация последовательно считывается из всех егоячеек, начиная с последней. При этом счетчик 7 адресов считает от последнего значения до предпоследнего в прямую сторону, т.е. считывание происходит из последней ячейки, затем из первой, второй и т.д.Считанная из дискретно-аналогового ЗУ 1 информация подается на,аналоговый вход умножающего цифроаналогового преобразователя 2Синхронно с работой дискретно-аналоговогоЗУ 1 из цифрового ЗУ б последовательно, начиная с первого регистра, считываются весовые коэффициенты. Счетадресов цифрового Зу б также происходит в прямую сторону, т.е. считываниеосуществляется сначала из первогорегистра, затем из второго и т.д.Считанные весовые коэффициенты впараллельном коде подаются на цифровые входы .Умножающего цифроаналогового преобразователя 2, который производит их перемножение с выборкамианалогового сигнала, считанными из 5дискретно-аналогового ЗУ 1. Полученные произведения интегрируются затакт интегратором 4 и с помощью аналогового ключа 5, накопленная на неминформация считывается на выход фильт.30ра. На этом первый такт работы фильт ра заканчивается.На втором такте работа всех узловФильтра повторяется за исключениемтого, что запись входной информацииосуществляется в предпоследнюю ячейку дискретно-аналогового Зу 1, т.е.в п-ю, и считывание информации изкоторого тоже начинается=с п -1 ячейки. На о-ом такте запись производится в первую ячейку, с нее же начинается и считывание. На этом цикл обработки информации предлагаемым устройством заканчивается и описаннаяработа узлов фильтра повторяется.Представленная организация режима записи-считывания обоих ЗУ имитируетдвижение информации вдоль дискретноаналогового регистра известных трансверсальных фильтров на лийиях задержки. Однако из-за отсутствия движения как такового информации вдольрегистра (ячеек ) в предлагаемомфйльтре динамических потерь, вызываемых этим движением, не возникает.Статические же потери, связанные сдеградацией сигнала за время хранения в ячейках памяти, остаются такими же, как и визвестных фильтрах,Таким образом, резкое уменьшениепотерь информационного аналогового40сигнала за счет устранения динамических потерь приводит к значительному повышению точности произведенийвыборок аналогового информационногосигнала на весовые коэффициенты во 45всем рабочем диапазоне частот и,следовательно, к увеличению уровнягарантированного затухания фильтра,т.е. к улучшению его.избирательныхсвойств.Формула изобретенияПрограммируемый трансверсальный фильтр, содержащий цифровое запоминающее устройство, выходы которого подключены к цифровым входам умножающего цифроаналогового преобразователя, а вход считывания - к .одному из выходов генератора управляющих импульсов, и аналоговый накопитель, отличающийся тем, что, с целью повышения избирательности за счет устранения динамических потерь, в него введены дискретно-ана-, логовое запоминающее устройство, включенное между входной. шиной и аналоговым входом умножающего цифроаналогового преобразователя, и счетчик адресов, одна группа адресных выходов которого подключена к адресным входам цифрового запоминающего устройства, а другая группа адресных выходов - к адресным входам дискретно-аналогового запоминающего устройства - причем выход умножающего цифроаналогового преобра. зователя соединен с входом аналогового накопителя, вход сброса, которого подключен к другому выходу генератора управляющих импульсов, а вход записи и считывания дискретйо-аналогового запоминающего устройства и вход запуска счетчика адресов подключены и соответствующим выходам генератора управляющих импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СШЛ 9 4100513,кл. 333-70, 1976. 2. "Электроникаф, 1979, Р 17,18ПодписноР к лиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 0183/7 бВНИ 113 Тираж 959ИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 035, Москва, )Х, Раушская наб.