Цифровой фильтр

(я) 4 Н 0ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 06,ПИСАНИЕ ТЕН К АВТ У СВИДЕТЕЛЬСТВУЕ имова,ова во СССР6, 1976,СССР(57) Изобретение относится к вычис"лительной технике и может быть использовано в устройствах цифровойобработки сигналов в реальном масштабе времени. Цель изобретения - повьппение быстродействия. Поставленнаяцель достигается за счет того, чтоцифровой фильтр содержит в своем составе блок памяти, регистр, арифмети"ческий блок, блок элементов ИЛИ, генератор тактовыхимпульсов ишесть счетчиков с соответствующими связями. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь.зовано в устройствах цифровой обработки сигналов в реальном масштабевремени. 5Цель изобретения - повышение быст"родействия цифрового фильтра.На чертеже приведена схема цифрового Фильтра,Устройство содержит информационный вход 1 фильтра, блок 2 памяти,регистр 3, арифметический блок 4 (сблоком памяти коэффициентов), информационный. выход 5, установочный вход6 фильтра, счетчик 7, счетчик 8, пер" 15вый тактовый вход 9, генератор.10тактовых импульсов, счетчик 11, блок12 элементов ИЛИ, счетчик 13, второйвход 14 тактовый, а также счетчики15 и 16, 20Фильтр работает следующим образом.Каждый совпадающий по времени с импульсами дискретизации входных данных и"й импульс запуска на входе 9 увеличивает на единицу адрес счетчика 13, работающего по модулю Н (И - порядок фильтра). Одновременно каждый из этих импульсов устанавливает в30 счетчике 15 адрес, предшествующий нулевому (во всех разрядах единицы), Каждый ш-й импульс запуска на входе 14, совпадающий по времени с моментом присутствия на входе.1 входной выборки х(п) , где ш=0,1 Мномер канала обработки, увеличивает на единицу адрес счетчика 15, который работает по модулю, равному М. Причем импульсы запуска на входе 14 представляют собой пачки по М им-, 40 пульсов, расположенные по времени между импульсами запуска на входе 9, Таким образом, счетчики 13 и 15 формируют адреса записи входных выборок, которые в моменты их записи в блок 2 45 памяти через блок 12 поступают на его адресные входы, За время и-го периода импульсов дискретизации входных данных производится последовательнаязапись выборок х(п) , х(п), х(п)ц, по М адресам счетчика 15 начиная с нулевого адреса этого счетчи" ка для выборки х(п) и кончая адресом Мдля выборки х(п) Адрес счетчика 13 во время записи этих выборок не изменяется. В следующий, (и+1)-й, период, дискретизации адрес счетчика 13 увеличивается на единицу, и во время этого периода проходит запись выборок х(п+1), х(п+1)х(п+1), по адресам, формируемым счетчиком 15 в той же последовательности, что и в и-м периоде час"тоты дискретизации. Таким образом,осуществляется запись в блок памятиобъемом МхИ слов выборок входногопроцесса. Во время (и+М)-го периодаза счет работы счетчика 13 по модулю Я производится запись выборокх(п+Н) х(п+И), х(п+Н), вячейки памяти, в которых хранилисьвыборки х(п) , х(п), х(п)Таким образом, осуществляется записьв блок 2 памяти входных данных, врезультате чего в нем всегда хранится Я последних выборок всех каналовобработки.Процесс считывания осуществляетсяциклами, в каждом из которых в арифметическое устройство последовательно выдается М массивов по Н отсчетов,хранящихся в блоке памяти входныхотсчетовх,;, 1 х,1х,где 1 - номер цикла,Одновременно из блока памяти коэффициентов считываются М раз массивы отсчетов импульсной характеристикиФильтра, В результате каждого циклавычисляется по одному выходному отсчету Фильтра в каждом из М каналовобработки. Причем массивы следующегоцикла считывания отличаются от предыдущего обновлением в них К отсчетов входных данных. На счетный входсчетчика 7, считающего по модулю К,подаются импульсы запуска, Код числа К устанавливается по входам 6 изаносится в счетчик 7 его собственным сигналом переноса. Таким образом,период следования сигналов переноса счетчика 7 равен К периодам диск"ретизации входного процесса, Каждыйсигнал переноса этого счетчика является началом цикла считывания. Этимсигналом производится запись в счет"чики 8 и 16 адресов, предшествующихнулевому (во всех разрядах единицы),и осуществляется запуск генератора10, который формирует по каждому им.пульсу запуска серию из МхЯ импульсов. Импульсы с выхода генератора по-даны на счетные входы счетчика 8,являющегося формирователем адресовкоэффициентов, и счетчика 11, Обасчетчика работают по модулю К. СигьЦифровой фильтр, содержащий блок памяти, выход которого подключен к информационному входу регистра, выход которого подключен к информационному входу арифметического блока, выход которого является информационным выходом фильтра, первый, второй, третий и четвертый счетчики, информационный вход первого счетчика является входом установки начального значения фильтра, выход генератора тактовых импульсов подключен к счетному входу второго счетчика, информацион 3 1время считывания из блокасЧпамяти;й- время записи в блок памяти,Если время Твычисления ариф"метическим устройством элементарнойоперации перемножения двух чиселбольше, то в формуле (8) следуетподставить вместо , время При необходимости устройство позволяет производить фильтрацию без прореживания выходных отсчетов (К=1) при достаточном быстродействии арифметического устройства и блока памяти.Для исключения пропусков информации во время считывания на момент записи очередного входного отсчета процесс считывания приостанавливается сигналом запуска, поступающим с второго тактового входа на генератор тактовых импульсов. формула изобретения 264308 Ьный выход которого подключен к входузадания коэффициента арифметическогоблока, информационный выход третьегосчетчика подключен к первому входублока элементов ИЛИ, выход которогоподключен к адресному входу блокапамяти, информационный вход которогоявляется информационным входом фильтра, первый тактовый вход которого 10 подключен к счетному входу четвертого счетчика, информационный выход которого подключен к второму входу блока элементов ИЛИ, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него введеныпятый и шестой счетчики, информационные выходы которых подключены соответственно к третьему и четвертомувходам блока элементов ИЛИ, первый 20 тактовый вход фильтра подключен кустановочному входу пятого счетчикаи счетному входу первого счетчика,выход переноса которого подключен кустановочным. входам первого и второ го счетчиков, входу запуска генератора тактовых импульсов и установоч 1ному входу шестого счетчика, счетный вход которого объединен с установочным входом третьего счетчика иподключен к выходу переноса второгосчетчика, второй тактовый вход Фильтра подключен к счетному входу пятогосчетчика и входу останова генераторатактовых импульсов, выход которогоподключен к счетному входу третьегосчетчика, информационный вход которого подключен к информационному выходу четвертого счетчика.1264308 Составитель А. БарановТехред,Л.Олейник Карре Редакто Зимокосов Закаэ 55 Тираж 816ПИ Государственногпо делам иэобретенийМосква, Ж, Рауш Подписноеета СССР и открытикая наб 5 11303 роектная, 4 роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород