Цифровой фильтр

(51)4 Н 03 Н ТЕН СА ТВУ с-кий ехни о етельство СССР Н 17/00, 1984 тся к радиовано в устрсигналов. иг госуда ственный номитПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ П 4 НТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИД,ЯО 1478297 Цель изобретения - упрощение цифрового фильтра за счет исключения .умножителей и сумматоров. Цифровой фильтрсодержит АЦП 1, блоки 2.1-2.1 определения вычетов входного сигнала,(в)-каскадные линии задержки 31,3.2, 3.4, вычислительные блоки (ВБ)5, входы ВБ 5.1-5.4, выходы ВБ 5,5,5.6, умножители 7, блок 8 восстановления результата и блок 9 управления. Для достижения цели в цифровойфильтр введены 1 регистров 6 и 4групп по (т) ВБ в каждой. 5 ил.,1 табл.14782Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано вустройствах цифровой обработки сигналов.Цель изобретения - упрощение цифрового фильтра за счет исключенияумножителей и сумматоров,На Фиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема цифрового Фильтра; на фиг. 2 - структурная электрическая схема вычислительного блока,на фиг. 3 - пример выполнения матриц,конъюнкций и дизъюнкций вычислительного блока; на фиг, 4 - пример выполнения блока управления; на фиг.фиг. 5 - временные диаграммы, поясняющие работу цифрового фильтра.Цифровой фильтр содержит аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 1, . 2 Облоки 2,1, 2.22, 1 определениявычетов входного сигнала, (щ)-каскадные линии 31, 3.2, 3.задержки,группы вычислительных блоков 4,1,4.24,4, вычислительные блоки 5, 25с первого по четвертый входы 5.1-5,4вычислительных блоков, первый 5.5и второй 5.6 выходы вычислительныхблоков, регистры 6, умножители 7,блок 8 восстановления результата и ЗОблок 9 управленияВычислительньй блок (ВБ) 5 содержит первый 10 и второй 11 мультиплексоры, матрицу 12 конъюнкций, первую13 и вторую 14 матрицы дизъюнкцийи первый 15 и второй 16 буферныерегистры.Матрица 12 конъюнкций (МК) содержит элементы И 17.Матрицы 13 и 14 дизъюнкций (МД)содержат элементы ИЛИ 18.Блок 9 управления содержит генератор 19 тактовых импульсов и элементы 20 задержки.Цифровой Фильтр работает следую щим образомСигналыс выхода АЦП 1 поступают одновременно наблоков 2.1, 2.22. 4. Выходным сигналом блока 2.1 является последовательность выче тов х,(С) = ( 1(1)7 гюд И, блока 2.2 - вычеты х (Т) = ((с)щод Мблока 2. 4 - вычеты хС (й)вод М, Разрядность этих вычетов составляет соответственно К, 1 о 8 х,(, К31 од х Е = 3 1 о 8 х, С выходов Б-й (щ)- каскадной линии З.Б задержки отсчеты вычетов х= хз; х = х(С+Т)97 4 х., = х( + (щ)Т 3 взвешиваются в соответствующих ВБ 5 с вычетами весовых коэффициентов А 5 = сдщод М, 1 - 1,щ, Б = 1,4 (отсчет х, взвешивается в Б-м умножителе .Я с весомА ), В ВБ 5 происходит и сложение взвешенных комбинаций. С выхода 5,6 (щ)-х ВБ 5 поканальные результаты в непозиционном коде подаются на блок 8, где они преобразуются в позиционный двоичный код.Рассмотрим принцип работы вычислительного блока 5. Первый 10 и второй 11 мультиплексоры этого блока являются Е -разрядными и имеют как прямой, так и инверсные выходы разрядов.Выходы разрядов первого 10 и второго 11 мультиплексоров соединяются соответствующим образом с входами разрядов матрицы 12 конъюнкций,Пример выполнения матриц конъюнкций 12 и дизъюнкций 13 и 14 при значении модуля И 5 = 5 приведен на фиг3.Если М 5 = 5, то К 5 3, т,е. первый и второй мультиплексоры являются трехразрядными и имеют следующие выходы разрядов: А 1, А 2, АЗ, А 1, А 2, АЗ и В 1, В 2, ВЗ, Г 1, В 2, ВЗ.Эти разряды поступают на входы элементов И 17 согласно фиг3, причем на первьй элемент И 17 поступает кодовая комбинация А 1 А 2 АЗВ 1 В 2 ВЗ, на второй элемент И 17 - А 1 А 2 АЗВ 1 В 2 ВЗна двадцать четвертый элемент И 17 - А 1 А 2 АЗВ 1 В 2 ВЗ.В матрице конъюнкций выделяются все логические комбинации, дающие "1" в разрядах результата при реализации алгоритма суммирования и умножения по выбранному модулю системы остаточных классов (в данном, случае по модулю 5) .Матрицы 13 и 14 дизъюнкций собирают комбинации, соответствующие "1" в разрядах произведения и суммы соответственно, Ниже приведена таблица истинности для синтеза матриц конъюнкции 12 и дизъюнкции 13 и 14 для случая М з = 5.Из таблицы видно, что, если, например, число А на выходе первого мультиплексора 10 равно 4, а число В на выходе второго мультиплексора равно 2, т,е. А 1 = 1, А 2 = О, АЗ = О, В 1 = О, В 2 = 1, ВЗ = О, то откроется двадцать второй элемент И 17. Следовательно, на выходах произведения5 14ло вод 5 (выход первой матрицы 13дизъюнкций) "1" будет в первом ивтором разрядах, а на выходах суммы(4 2) тпос 1 5 = 3,Временные диаграммы работы вычислительных блоков 5 в течение одноготакта работы цифрового фильтра приведены на фиг. 5.В момент Со открываются второйи третий входы 5,2 и 5.3 ВБ 5 сигналом 0 я, поступающим на управляющиевходы первого 10 и второго 11 мультиплексоров с выхода генератора 19(фиг,.4). На интервале от с. допроисходит Формирование.в матрицахконъюнкции 12 и дизъюнкции 13 вычетапроизведения вычетов отсчета и весового коэффициентаВ момент времениСэто произведение Фиксируетсяуправляющим сигналом Цв первомбуферном регистре 15.Таким образом, при е = с в первых буферных регистрах 15 всех ВБ 5,а также в регистрах 6 записаны произведения У д 1 с яяс.1 р я т(последнее получено в умножителях 7и зафиксировано в регистрах 6) .На интервале от С до 1 +,1 открыты первый и четвертый 5.1 и 5.4 входы ВБ 5. При этом происходит последовательное суммирование полученныхвычетов произведений с Фиксациейпромежуточных результатов во вторыхбуферных регистрах 16 управляющимисигналами,В момент времени., результирующая сумма появляется на второмвыходе 5.6 (гп)-го ВБ 5 и поступаетна вход блока 8.Формула изобретения Цифровой фильтр, содержащий аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом цифрового Фильтра, 11 блоков определения вычетов входного сигнала, где 1 ъ 2, входы которых подключены к выходу аналого-цифрового преобразователя, 1(в)-каскадных линий задержки, где в - порядок цифрового фильтра, 4 умножителей, блок восстановления результата, выход которого является выходом цифрового Фильтра, и блок 782976управления, причем первый вход я-гоумножителя, где я - "1,2 соединен с выходом я-й (щ)-каскаднойлинии задержки, вход которого подключен к выходу я-го .блока определения вычетов входного сигнала, а вторые входы умножителей являются входами вычетов п-го весового коэффициента, о т л и ч а ю щ и й с ятем,что; с целью упрощения цифровогоФильтра за счет исключения умножителей и сумматоров, введенырегистров игрупп по (н) вычислительных 15 блоков в каждой, управляющие входыкоторых соединены с соответствующими выходами блока управления, а вя-й группе первьй вход первого вычислительного блока соединен со своим первым выходом, второй выход3-го вычислительного блока, где1,2 (п 1-1), является входомвычета 3-го весового коэффициента,третий вход 3 - го вычислительного бло ка соединен с выходом я - го блокаопределения вычетов входного сигнала и выходом (3-1)-го каскада я-й(3-1)-каскадной линии задержки соответственно, четвертый вход и второйвыход 3-го вычислительного блокакроме (гп)-го соединены с первымивыходами и входом (1+ 1)-го вычислигельного блока соответственно, авыход я-го умножителя соединен через 35я-й регистр с четвертым входом (гп)- го вычислительного блока я-й группы,второй выход которого подключен кя-му входу блока восстановления результата, причем вычислительный блок 4 содержит первый и второй мультиплексоры, матрицу конъюнкций, первуюи вторую матрицы дизъюнкций и первыйи второй буферные регистры, выходыкоторых являются первым и вторым выходами вычислительного блока соответственно, первым, вторым, третьим ичетвертым входами которого являютсяпервый и второй входы первого и второго мультиплексоров соответственно,выходы которых соединены с первым и 50вторым входами матрицы конъюнкций соответственно, выход которой соединен с входами первого и второго буФерного регистров через первую и 55вторую матрицу дизъюнкций соответственно, а управляющие входы мультиплексоров и буферных регистров являются управляющими входами вычислительного блока.1478297 Значения Значения Номерэлемента И 17 Суммы произведения В 1 В 2 АЗ А 1 А 2 АЗ 000 000 000 ООО 000 001 001 001 001 001 010 010 010 010 010 011 011 011 011 01,1 100 100 100 100 100 000 001 010 011 100 000 001 010 011 100 000 001 010 011 100 000 011 010 011 100 000 001 010 011 100 1 2 Э 5 б 7 8 9 10 11 12 .13 1415 16 17 18 19 20 21 22 23 24 000 001 010 011 100 001 010 011 100 000 010 011 100 000 001011 100 000 001 010 100 000 001 010 011 000 000 000 000 000 000 001 010 011 100 000 010 100 001 011 000 011 001 100 010 000 100 011 010 0011478297 ф Ьй г т еф 1 рректор С.Шекмарактор А.Мот аж 884 Подписное каз 354 НИИПИ сударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж; Раушская наб д, 4/5 Производственно- издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,Фиг,Ю Составитель С.Музыч Техред Л,Сердюкова .