Цифровой фильтр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО,/04 Н 03 Н 17/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ПЯТ СССР атогскомю свиДКтайьСт(57) Изобретение относится к автоматике, вычислительной и измерительнойтехнике и может использоваться, например, в системах циФровой обработки иэображений для классификациисигналов,ло их корреляционным испектральным характеристикам. Цепльизобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения3 173600 дополнительной функции определения средневзвешенного расстояния между входным аналоговым и эталонным сиг" налами. Цифровой Фильтр содержит блок 1 центрирования, счетчик 2 интервала реализации, .первые вычислительные блойи 3,1-3.М, М 3, вторые вычислительные блоки 4.1-4.(М+1), блок 5 сравнения, причем вычислительный блок 3.1 содержит компаратор 6 нуля, вычислительный блок 3;2 - многоуровневый дельта-модулятор 7, вычислительные блоки 3.3-3.М - вычитатель 8, и входной буферный регистр 9, а каждый из первых вычислительных блоков15 3., 1 = 1,М содержит первый и второй выделители 10 и 11 переднего фронта, выделитель 12 заднего фронта, элемент ИЛИ 13, счетчик 14 импульсов, выходной буферный регистр 15. Причем выходы 16,1-16,(М+1) являются выхода 2 4ми блоков 3, а каждый из вторых вычислительных блоков 4.2-4.(М+1) содержит вычитатель 17, Функциональный преобразователь 18, сумматор 19. Вычислительный блок 4,1 содержит функциональный преобразователь 18. Причем входы 20 и 21 являются соответственно информационным 20 и тактовым 21 входами фильтра, а входы 22.1-22,(М+1) являются третьими информационными входами вторых вычислительных блоковКроме того, устройство содержит блоки 23 и 24 задания первого и второго постоянных значений кода, а выходы 25 и 26 являются первым дополнительным выходом вычислительного блока 4,(М+1) и вторым дополнительным выходом фильтра соответственно.1 ил.Изобретение относится к автоматике, вычислительной и измерительнойтехнике, может использоваться, например, в системах цифровой обработкиизображений для классификации сигналов по их корреляционным и спектральным характеристикам и является усовершенствованием изобретения по авт.св,. Ю 1568213.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения дополнительной функции опреде-.ления средневзвешенного расстояния- между входным аналоговым и эталонным сигналами.На чертеже приведена блок-схемацифрового фильтра,ЦиФровой фильтр содержит блок 1центрирования, счетчик 2 интервалареализации, первые вычислительныеблоки 3.1-3.М, М ъ 3, вторые вычислительные блоки 4,1-4,(М+1), блок 5сравнения. Вычислительный блок 3,1сожержит компаратор 6 нуля, вычислительный блок 3.2 - многоуровневыйдельта-модулятор 7, вычислительныеблоки 3,3-3.М - вычитатель 8 и входной буферный регистр 9. Каждый изпервых вычислительных блоков 3;,1=1.М содержит первый 10 и второй 11выделители переднего фронта, выдели- .тель 12 заднего фронта, элемент ИЛИ13, счетчик 14 импульсов, выходной буФерный регистр 15. На чертежеобозначены выходы 16,1-16,(М+1) блоков 3.Каждый из вторых вычислительныхблоков 4,2-4,(М+1) содержит вычитатель 17, функциональный преобразователь 18, сумматор 19. Вычислительный блок 4.1 содержит функциональныйпреобразователь 18. На чертеже обозна чены информационный 20 и тактовый 21входы Фильтра, третьи информацион-ные входы 22.1-22.(М+1) вторых вычислительных блоков 4, блоки 23 и 24задания первого и второго постоянных ф 0 значений кода, первые дополнительныевыходы 25 вычислительного блока4.(М+1), второй дополнительный выход26 Фильтра, Многоуровневый дельтамодулятор 7 в вычислительном блоке 43 3,2 имеет нечетное число уровней квантования и соответствует квантуюцейхарактеристике с центральным подавлением слабых сигналов.Вход блока 1 центрирования явля ется информационным входом 20 цифро"вого фильтра, В первых вычислительных блоках З.х, =1,М, входы первоговыделителя 10 переднего фронта и аы"делителя 12 заднего фронта обьедине" 55 ны, выходы этих выделителей подключены к входам элемента ИЛИ 13, выходкоторого подключен к счетному входусчетчика 14 импульсов, вход обнуле173600ния которого подключен к выходу второго выделителя 11 переднего фронта. Выходы счетчика 14 подключены к информационным входам выходного буферного регистра 15,тактовый вход которого объединен с входом второго выделителя 11 переднего фронта и подключен к выходу переполнения счетчика 2 интервала реализации. 10Выходы выходного буферного регистра 15 первых вычислительных блоков 3.1-3.И являются соответствующими выходами 16.1,-.16,И указанных блоков. Все разрядные выходы многоуровневого дельта-модулятора 7 вычислительного блока 3.2 и выходы всех разрядов выцитатедей 8 выцислительных блоков 3.3-3.(М) подклюцены к. информационным входам входных буферных регистров 20 .9 и вторым входам. выцитателей О вычислительных блоков 3;3 - 3.Н соответственно, Выходы всех разрядов выцитателя 8 вычислительного блока 3 М являются выходами 16.(М+1) этого 25 блока. Вход компаратора 6 нуля вычислительного блока 3.1 объединен с инФормационным входом многоуровневого дельта-модулятора 7 вычислительного блока 3.2 и подклюцен к выходу блока 1 центрирования, Выход компаратора 6 нуля подключен к входам первого выделителя 10 переднего фронта и выделителя 12 заднего Фронта вычислительного блока 3.1. Выход знакового разряда разрядных 35 выходов многоуровневого дельта-модулятора 7 вычислительного блока 3,2 и выходы знаковых разрядов выходов выцитателей 8 вычислительных блоков 33-3М подключены к входам первого 40 выделителя 10 переднего фронта и выделителя 12 заднего фронта соответствующего вычислительного блока 3,2- 3.М.В блоках 3.3-3.М первые входы вы читателя 8 подключены к выходам входного буферного регистра 9, тактовые входы регистров 9 вычислительных блоков 3.3-3,И объединены с тактовыми входами многоуровневого дельта модулятора 7 вычислительного блока 3,2, счетчика 2 интервала реализациии подключены к тактовому входу 21 /фильтра, Вторые вычислительные блоки4.2-4.(М+1) содержат вычитатель 17, Ыпервые и вторые входы которого являются первыми и вторыми информационными входами соответствующего блока 2 64, выходы вычитателя 17 подключены к первым входам функционального преобразователя 18, вторые входы которого являются третьими информационными входами 22 соответствующего блока 4, Выходы Функционального преобразователя 18 соединены с первыми входами сумматора 19, вторые входы которого являются четвертыми инфориационными входами соответствующего выцислительного блока 4. В вычислительном блоке 4.1 первыми и вторыми информационными входами являются соответствующие входы функционального преобразователя 18, выходы которого являются выходами этого вычислительного блока.Выходы 16.1 вычислительного блока 3 =1,Л, подключены к первым информационным входам (1+)-го вычислительного блока 4.(+1) и вторым информационным входам 1-го блока 4. 1 (кроме блока 4,1), выходы 16.1 вычислительного блока 3,1 подключены также к первым информационным входам блока 4.1, выходы вычислительного блока 4. 1 подключены к четвертым информационным входам вычислительного блока 4,(+1). Выходы блока 4.(М+1) являются первыми дополнительными выходами 25 фильтра и подключены к первым входам блока 5 сравнения, вторые информационные входы которого и вто- . рые информационные входы вычислительного блока 4.(М+1) подключены к выходам блоков 24 и 23 задания постоянного значения кода, выход блока 5 сравнения является вторым дополнительным выходом 26 фильтра.Цифровой фильтр работает следующим образом.Входной аналоговый сигнал х(г.), поступающий на вход 20 Фильтра, подвергается следующей обработке. С помощью блока 1 центрирования из сигнала х исклюцается постоянная составляющая и производится коррекция спектра сигнала с подцеркиванием и подавлением отдельных полос частот, В каждом блоке 3. 1, =1,М, за время равное интервалу реализации Я, определяемому частотой Т дискретизации и коэффициентом И деления счетчика 2 интервала реализации, производится определение числа Э;) нулей -го порядка входного сигнала; в первом блоке 3.1 Э - число пересечений- входным сигналом нулевого уровня, во втором блоке 3,2 В - число пере12 6002 Форм ула изобретения блоков, выходы -го второго вычислительного блока подключены к соответствующим четвертым информационным входам (1+1 )-го второго вычислитель" 35 ного блока, выходы (М+1 )-го второговычислительного блока являются первыми дололнительными выходами и подключены к первым входам блока сравнв .ния, вторые входы которого и вторые 49 информационные входы (И+1)-го второ"го вычислительного блока являютсяпервой и второй шинами кода постоянного значения, выход блока сравненияявляется вторым дополнительным вы кодом,Составитель А.ТимченкоРедактор В.Петраш Техред М.Дидык Корректор,С.Шекмар Заказ 1821 Тираж ПодписноеВНИКЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,301 11 173 постоянного значения кода, При выполнении условия(у на втором вы-.гоходе 26 Фильтра формируется сигнал логической единицы, сигнализирующей о совпадении входного центрированного и эталонного сигналов с заданной точностью. Точность указанного совпа дения задается значением о с блото ка 2 ч задания постоянного кода.Скорость роста числа нулейЬ 0 к от их пррядка 1 с является быстроубывающей функцией, поэтому для определения нормированного средневзвешенного расстояния между входным и эталонным сигналами используется незначительное число вычислительных блоков 1 (обычно не более шести), что при незначительных аппаратурных затратах позволяет проводить идентификацию и обнаружение заданных сигналов, а также проверку статистических гипотез, например соответствия входного центрированного сигналаавторегрессионному процессу заданного порядка. Цифровой фильтр по авт.св. 1568213, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения дополнительной функции определения сред. невзвешенного расстояния между входным аналоговым и эталонным сигналами, в него введены блок сравнения и И+1 вторых вычислительных блоков, первый из которых выполнен на функциональном преобразователе (каждый из М), а остальные - на вычитателе, функциональном преобразователе и сумматоре, выходы которого являются выходами соответствующего второго вычислительного блока, первыми и вторыми инфор мационными входами которого являются 5 10 15 20 25 30 соответственно первые и вторые входывычитателя, выходы которого подключены к первым входам соответствующегофункционального преобразователя,вторые входы которого являются треть"ими информационными входами соответствующего второго вычислительного блока,. выхомы функционального преобразователя подключены к первым входам соответствующего сумматора, вторыевходы которого являются четвертыми,информационными входами соответствую"щего вычислительного блока в первомиз И+1 вторых вычислительных блоков,первыми и вторыми информационными ,входами являются соответствующие вхо-,ды функционального преобразователя,выходы которого являются выходами .данного вычислительного блока и соединены с четвертыми информационнымивходами второго из вторых вычислитель 1ных блоков соответственно, выходы-го первого вычислительного блока(1=1,М) подключены к первым информационным входам 1-го, кроме первого,второго вычислительного блока соответственно, выходы первого из первыхвычислительных блоков подключены кпервым информационным входам первогои второго из вторых вычислительных