Цифровой фильтр с дельта-модуляцией

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Я 0141890 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН иг 6(088.8)тво СССР2,ЛЬТА-МОДУносит диоышени тения - Цифрово льта-мод яти 2 и еверсивн й фильтулятор7, эл-тый счет 12 перекл памяти 6 елеи 13, ре,14 и 1 состояетчиков аторы 9, ления 17 ра 18, с фиг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР СЛЯЦИЕЙ(57) Изобретение оттехнике, Цель изобреточности фильтрации.содержит линейный деблоки постоянной памэквивалентности 3, рчик 4, блоки 5 иблоки оперативнойгистры 8 и 1 О, суммЦАП 16 и блок управщий из тактового г 4 Н 03 М 3/02, Н 03 Н 17/06 19 и 20, эл-та ИЛИ-НЕ 21, сумматора22 и формирователя 23 импульсов. После накопления сигиала в виде неполной свертки счетчик 4 формирует снал, соответствующий полной свертке,который записывается в регистр 8. Напротяжении интервала дискретизациисигнал с регистра 8 поступает насумматор 9, где суммируется с сигналом, соответствующим полной рекурсии,Результирующйй сигнал накапливаетсяв сумматорах 14 и 15, и на выходе по 1следнего формируется отсчет выходногосигнала фильтрации в форме импульснокодовой модуляции. ЦАП 16 преобразуетэтот сигнал в аналоговую форму, Цель Ядостигается введением блока 7, регистров 8 и 10, сумматоров 9 и 11, блокапереключателей 12 и блока 13, с помощью которых формируется сигнал, соответствующий полнок рекурсии. 2 ил.- 7. Р 1 у), е,1 Мн55к;р Уч У 1ае Я1чу,. - 7 ЧУ,аа 1 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для фильтрации сигналов с линейной дельта-модуляцией с преобразованием в импульсно-кодовую модуляцию.Цель изобретения - повышение точности фильтрации.На фиг.1.представлена электрическая структурная схема цифрового филь р тра с дельта-модуляцией; на фиг.2- временные диаграммы.Цифровой фильтр содержит линейный дельта-модулятор (ЛДМ) 1, первый блок 2 постоянной памяти, элемент 3 эквивалентности, реверсивный счетчик 4, первый блок 5 переключателей, первый блок 6 оперативной памяти, второй блок 7 постоянной памяти, первый регистр 8, третий сумматор 9, второй 20 регистр 10, управляемый сумматор 11, второй блок 12 переключателей, второй блок 13 оперативной памяти, первый и второй сумматоры 14 и 15, цифроаналоговый преобразователь 16, блок 17 25 ,управления, содержащий тактовый генератор 18, первый и второй счетчики 19 и 20, элемент ИЛИ-НЕ 21, сумматор 22, формирователь 23 импульсов.Цифровой фильтр с дельта.иодуляци ей работает следующяч образом.Выходной сигнал цифрового фильтра с линейной дельта модуляцией в обычном формате импульсно-кодовой модуляции записывается в виде 351ч. ю, (3 е" е"я )- Мт Ф11 4 щМ- Е Чуе" ) э40гне аЦ , К - О,М, еег 1, М- - нагн квантовання нерекурсивной и рекурсивной частей импульсной характеристики соответственно е"БО - шаги квантования входного сигнала; е )2 Ь)- 1,Ь е 0,1,Вычисления по формуле (1) проверяются тремя последовательными этапами,каждый из которых реализуется операцией суммирования где еО, чу = О, ч угО,гО,Последовательности 1 е) р 1 е)е 1 являются одноразряднымикодовыми последовательностями и представлены в формате линейной дельтамодуляции.Тактовые импульсы (фиг,2,а) с выхода тактового генератора 15 с частотой М/Т, где М - число весовых коэффициентов, Т- период дискретизации, поступают на счетный вход первого счетчика 19, на выходе переносакоторого Формируется импульс частотойТ, (Фиг,2 б). По его переднемуфронту производят считывание выходного сигнала Ь; линейного дельтаМ)модулятора 1. На интервале дискретизации 0, Т(фиг,2,в) с ЛДМ 1 сигнал поступает на один из входов элемента 3 эквивалентности, выполненногов виде элементов ИСКЛОЧАК)ШЕЕ ИЛИ-НЕ,на второй вход которого последовательно подаются в циклическом порядке свыхода первого блока 2 постоянной памяти все весовые коэффициенты Ь(р1О, М(каждый на протяжениивремени Т/М (фиг.2,г). Порядокизменения коэффициентов постоянный изадается первым счетчиком 19,(к) (ь)Результат перемножения Ь; Э Ь ошагов квантования входного сигнала накоэффициенты подается на управляющийвход реверсивного счетчика 4,В интервалы времениТи т.п. производится чтениеиз первого блока 6 оперативной памятии запись по установочным входам в реверсивный счетчик 4 сигнала, соответ"ствующего неполной свертке, т.е. гсвертке, содержащей менее М слагаемых.По заднему фронту тактового импульса(Фиг.2,а) записанный в счетчике 4сигнал суммируется с результатом перемножения шага квантования входногосигнала на коэффициент импульснойхарактеристики. В интервалы времени1,1и т.д. производится записьнакопленной величины сигнала (соответствующего неполной свертке) в туже ячейку первого блока 6 оперативнойпамяти через первый блок 5 переключателек.Переключатели первого блока 5 находятся в первом положении 0 т)= 1)а,из-за отсутствия импульса (Фиг.2,д)на выходе элемента ИЛИ-НЕ 21. Номераэ1418908ячеек первого блока 6 оперативной у в форме импульсно-кодовой модупамяти определяются вторым счетчиком ляции. При помощи ЦАП 16 сигнал у)20 и сумматором 22, которые обеспечи- преобразуется в аналоговую форму у(йвают их рециркуляцию (фиг,2,г), По сигналу с второго выхода формиТакое накопление сигнала в виде рователя 23 импульсов (фиг,2,е) перенеполной свертки происходит на протя- ключатели второго блока 12 переводятжении всех интервалов времени Т /МУся в положение, при котором 1)вБгкроме ,1 , когда импульс0 г(фиг.2,д) переводит переключатели 10 В результате этого на протяжениипервого блока 4 в другое положение, интервала времени з, С 1 происходитпри котор П в= 1 г = О, запись нуля в соответствующую ячейкуВ результате этого на протяжениипгвторого блока 11 оперативной памяти.интервала времени Т1 1 происхо- На протяжении интервала времени-дит запись нуля в соответствующую 15 (Т-ТК ) (от момента времени С теячейку первого блока 6 оперативной кущего периода дискретизации до момен"памяти В момент времени(по зац- та времени Сг следующего периода дисгнему фронту тактового ипульса) из кретизации) значение сигнала д усигнала, записанного в реверсивный из второго регистра 10 поступает насчетчик 4, формируется сигнал, соот первый вход Управляемого сумматораветствующий полной свертке (т,есойер, на управляющий вход которого пожащий Х слагаемых). В момент времени даются в циклическом порядке с выходай чо переднему Фронту импульса с1второго блока 7 постоянной памятиг,.р 11второго выхода формирователя 23 ич- все весовые коэффициентыЬпульсов (фиг,2,е) производится запись 251, И - 1, каждый на протяжении .указанного сигнала в первый регистр 8.1времени Т 1. (Фиг.2,жу. ПорядокНа протяжении интервала дискретизаизменения коэффициентов постоянный иции до момента времени Тг следующегозадается первым счетчиком 19, причемгериода дискретизации значениена протяжении интервала временисигнала 81, из первого регистра 8 по1 3 происходит чтение коэффициступает на один из входов третьего1; 1)ента 1;,сумматора 9.Р интервалы времени Гй1) и.т.д.В интервале времени С , 1 1 пропроизводится чтение из второго блокаизводится чтение из второго блока13 оперативной памяти и подача на .13 опе ативной памяти и подача наРвторые входы управляемого сумматоравходь 1 третьего сумматора 9 и управля 11 величины сигнала, соответствующегоемого сумматора 11 величины сигнала,неполной рекурсии т.е, содержащейсоответствующего полной рекурсии К .менее 1-1 слагаемых.По второму входу третьего сумматоУправляемый сумматор 11 выполняетра 9 осуществляется преобразованиеоперацию накопления значений рекурсииК в его дополнение, в результате чедля Хпоследующих периодов дискрего на выходе третьего сумматора 9(г)г тизации причем при Ь = 1 произформируется значение сигналаУтизации, РРво ится суммирование выходного сигкоторое записывается в момент временинала второго блока 13 оперативнойС по переднемуфронту сигнала с перпамяти с значением д у а привого выхода формирователя 23 импуль-1сов (фиг,2, е) во второй регистр 10 11 , = О - вычитание значения д уи первый сумматор 14, В результате из выходного сигнала второго блока13. По низкому уровню тактовогоэтого производится суммированиеимп льса (Фиг.2,а) производится зав сумматоре 14 с накопленнью в нем 5 О им Усигналом, а по заднему фронту импуль- пис Р Упись ез льтата суммирования в ту жеячейку второго блока 13 оперативнойса с первого выхода Формирователя 23памяти через второй блок 12 переклю(в момент времени С текущего периодачателей, Переключатели второго блокадискретизации) суммирование выходного12 находятся в первом положениисигнала первого сумматора 14 с пре ддыдущим отсчетом выходного сигнала ((Ц = П ).В этом случае отсутствует импульсво втором сумматоре 15, Таким образомфиг,2 е) с второго выхода формироваво втором сумматоре 15 формируется (ф ., )теля 23 импульсов, Номера ячеек втоотсчет выходного сигнала фильтрации08 Фо рмула 5 14189 рого блока 13 оперативной памяти определяются вторым счетчиком 20 и сумматором 22, которые обеспечивают их рециркуляцию и совпадают с ноЭ5 мерами ячеек первого блока 6 оператив . ной памяти (фиг.2,д)Накопление значений рекурсий проис ходит аналогично накоплению значений неполных сверток и производится до момента времени С следующего периода дискретизации, после чего цикл накоплуция и цикл работы повторяется (фиг2 рэ)е изобретения Цифровой фильтр с дельта-модуляцией, содержащий последовательно соединенные линейный дельта-модулятор, вход которого является входом цифрового фильтра с дельта-модуляцией,и элемент эквивалентности, первый блок постоянной памяти, выход которого соединен с вторым входом элемента эквивалентности, последовательно соеди нениые реверсивный счетчик, первый управляющий вход которого соединен с выходом элемента эквивалентности, первый блок переключателей и первый блок оперативной памятивыход кото- Зо рого соединен с информационным входом реверсивного счетчйка, поспедовательно соединенные первый сумматор, второй сумматор и цифроаналоговый преобразователь, вход и выход которого являются соответственно цифровьм и аналоговьм выходами цифрового фильтра с дельта-модуляцией, блок управления, выполненный в виде последовательно соединенных тактово О го генератора, первого счетчика, элемента ИЛИ-НЕ н формирователя импульсов, первый вход которого объединен с управляющим входом блока переключателя, а первый выход соединен45 с управляющими входами первого и второго сумматоров, а также последовательно соединенных второго счетчика,вход которого объединен с управляющим входом линейного дельта-модулятора и соединен с другим выходом первого счетчика, и сумматора, второйвход которого объединен с входами элемента ИЛИ-НЕ и первого блока постоянной памяти, а выход соединен с адресным входом блока оперативной памяти,управляющий вход которого объединенс вторым управляющим входом реверсивного счетчика и второго входаформирователя импульсов и соединенс выходом тактового генератора, о тл и ч а ю щ и й с я тем,что, с цельюповышения точности фильтрации, введены последовательно соединенные первыйрегистр, информационный вход которогосоединен с выходом реверсивного счетчика, и третий сумматор, выходкоторого соединен с сигнальным входомпервого сумматора, последовательносоединенные второй регистр, сигнальный вход которого соединен с выходомтретьего сумматора, а синхровходобъединен с синхровходом первого сумматора, управляемый сумматор, второйблок переключателей, второй сигнальный вход которого соединен с шинойлогического нуля, а управляющий входсоединен с дополнительным выходомформирователя импульсов блока управления, и второй блок оперативной памяти, адресный вход которого объединен с адресным входом первого блокаоперативной памяти, управляющий входсоединен с выходом тактового генератора блока управления, а выход соединен с другим входом третьего сумматора и с другим сигнальным входомуправляемого сумматора, и второй блокпостоянной памяти, вход которого соединен с выходом первого счетчикаблока управления, а выход соединенс управляющим входом управляемогосумматора.1418908Составитель Э,Борисов Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик Заказ 4167/56Тираж 928 Подписное ВПИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4