Многоканальное устройство для цифровой фильтрации

Многоканальное устройство для цифровой фильтрации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 6 1 992 1 (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 28.01.77 (21) 2447 705/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.08.78,бюллетень hh 30 (45) Л,ата опубликования описания 12.07.78

2 (51) М, Кл.

Ст 06 V 15/34

Гааудврственный наинтет

Совета Мнннстров СССР по делом нзаоретеннй н открытий (53) У,П,К681.325 (088.8) П. Г. Дашевский, А. Я. Зорин, KL С. Ицкович, Л. В. Казачков, Б, В. Козловский, Д. Г. Линне, Ю. С. Парижский, Г. С. Подлазов и А. H. Шполянский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) . МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ

Изобретение относится к вычислителт ной технике и может быть использовано для цифровой обработки сигналов, в част ности для цифровой фильтрации в различных цифровых комплексах.

Иэвестн0 устройство для цифровой фильтрации, содержащее запомйнающее устройство, блок умножения и накапливающий сумматор, соединенные в кольцо, в также бвок весовых коеффнинентов (1).

Оно выполняет дискретное линейное преобразование сигнала в соответствии с разностным уравнением,. Выделение необходимой полосы частот в таком фильтре обеспечивается за счет умножения значений незадержанного входного сигнала, а также ряда значений задержанных входного и выходного сигналов, записанных

В запоминающем устройстве, на соответствующие весовые коэффициенты, хранящиеся в блоке весовых коэффициентов, с последующим накоплением произведений в накапливающем сумматоре. Число, накопленное в сумматоре, представляющее выходное (отфильтрованное) значение сит ее.е е о .н б. .; /

/ нала, заносится вновь" в-.запоминающее устройство для использовани4в. следую.- щем такте работы фильтра. Недостаъи м такого фильтра является низкая точность перестройки частотной характеристики и недостаточно широкий диапазон перестройки. Повышение указанных параметров casвано с черезмерным возрастанием габаритов фильтра, так как требует увеличения объема блока весовых коэффициентов и повышения разрядности всех блоков фильтра.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению являет ся устройство, содержащее квантующий генератор, вход которого соединен с управляющим входом устройства, выход подключен к первому входу аналогоцифрового преобразователя, другие входы кото20 рого соединены соответственно со входами устройства, блок памяти коэффициентов, первый выход которого подключен к первому входу блока умножения, выход котс рого через накапливающий сумматор соеди2s неи с выходом устройства(2). Этот фильт

619921

4предназначен для обработки одного сигнала

В случае многоканальной обработки, когд,i необходимо обрабатывать несколько сигналов одновременно, использование нескольких таких фильтров приводит к возрастанию необходимого времени для

5 перестройки частотных характеристик фильтров с помощью блока переключения диапазонов и блока коэффициентов, Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей путем обеспечения оперативности перестройки

10 частотных характеристик при многоканальной обработке сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены постоянный (5 запоминающий блок, блок связи, делитель частоты, коммутатор и по числу каналов элементы запрета и узлы памяти, входы которых подключены к выходам соответствующих элементов запрета, а выходы через коммутатор соединены со вторым входом блока умножения, пер-. вый вход каждого алемента запрета соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, второй вход — с выходом накапливающего сумьвтора, управляющий вход - с соответствующим выходом делителя частоты, входы которого подключены соответственно к выходу квантующего генератора и ко второму выходу блока памяти коэффициентов, информационный вход которого соединен через блок связи с выходом постоянного, запоминающего блока, вход подключен к выходу квангующего генератора.

Схема устройства представлена на чертеже, которая содержит квантующий генератор 1, аналого-цифровой преобразователь 2, делитель частоты 3, алементы запрета 4, узлы памяти 5, комму- „, татор 6, блок умножения 7, накапливающий сумматор 8, блок памяти коэффициентов 9, узел оперативной памяти 10, блок ,связи 11, постоянный запоминающий блок 12, адресный регистр 13, переключатель режима 14, буферный регистр 15, входящие в cocraa блока 9; входы 16, 17 и выход 18 устройства, Устройство работает следующим образом. 5О

Входные сигналы поступают на анаголо-цифровой преобразователь 2, который является управляемым и многоканальным, и с. выхода кОтОрОгО через элементы запрета поочередно записываются в соответствующие узлы памяти 5. В последних хранится ряд предыдуших значений входного и выходного сигнала Одного канала. Эти значения поочередно через коммутатор 6 поступают в блок умножения 7, на другой вход которого поступают весовые коэффициенты из узла

10 оперативной памяти. Поступление на входы блока 7 значений сигналов и весовых коаффициенгов синхронизировано управляемым квангующим генератором 1 через делитель 3 частоты и элементы 4 запрета с одной стороны и через переключатель 14 режимов и адресный регистр 13, связанный с узлом 10 оперативной памяти, с другой стороны. Значения сигналов„ умноженные на весовые коэффициенты, с выхода блока 7 поступают в накапливающий сумматор 8, где к концу периода обработки одного канала формируется Очередное значение выходного сигнала, которое через открытый элемент 4 запрета записывается в узел памяти 5 соответствующего канала.После обработки одного канала блок 7 и накапливающий сумматор 8 переключаются на обработку следующего канала путем переключения коммутатора 6 и открыва ния соответствующего элемента 4 запрета. При атом на вход блока 7 из узла

10 оперативной памяти поступают весовые коэффициенты, соответствующие настройке частотной характеристики очередного канала.

В узле 10 оперативной памяти хранятся весовые коаффициенть всех каналов устройства фильтрации, Эти коэффициенты записываются в узел 10 оперативной памяти перед началом работы или в процессе работы иэ постоянного запоминающего блока 12 через блок 11 связи.

Для этого адресный регистр 13 через переключатель 14 рахимов переводится в режим управления ог блока 11. После записи всех коаффициентов в узел 10 оперативной памяти адресный регистр 13 через переключатель 14 режимов вновь переводится в режим управления от квантуюшего генератора 1.

Частотные характеристики фильтров s каждом канале определяются весовыми коэффициентам, записанными в узел 10 оперативной памяти, а также частотой квантования входного сигнала, которая перестраивается дискретно с помощью делителя 3 частоты и плавно с помощью квантуюшего генератора 1.

Делитель 3 частоты имеет один частотный вход и несколько частотных выходов по числу каналов, коэффициент деления каждого из которых устанавливается индивидуально с помощью сигналов, поступающих на его вход из блока

9 памяти весовых коэффициентов. B бло619921 ке 9 информация о коэффициентах деления частоты каждого канала хранится на буферном регистре 15, в который она записывается из,постоянного запоминаюшего блока 12.

Квантуюший генератор 1 может плавно изменить частоту квантования при. изме-. нении аналогового сигнала управления, поступаюшего на его вход со входа 16 устройства. Сигнал с ыхода генератора

1 поступает на частотный вход делителя

3 частоты и на вход аналого-цифрового преобразователя 2, что обеспечивает возможность плавного изменения частоты квантования входного сигнала и частоты работы элементов 4 запрета.

В устройстве обеспечивается возможность перестройки фильтров в каждом канале в любой момент работы устройства.

При этом пе рес тр ойка час тотных характеристик может выполняться как дискрет щ но, за счет изменения весовых коэффициентов и эа счет изменения частоты квантования делителем частоты с индивидуальной установкой коэффициента деления по каждому каналу, так и плавно за счет изменения частоты единого квантуюшего генератора, управляюшего работой делителя частоты и многоканального аналого-цифрового преобразователя.

Ф ормула иэобре те ни я. Многоканальное устройство для цифровой фильтрации, содержашее квантуюший генератор, вход которого смдинен с управляюшим входом устройства, выход подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, другие входы которого соединены соответственно со входами устройства, блок памяти коэффициентов, первый выход которого подключен к первому входу блока умножения, выход которого через накапливающий сумматор соединен с выходом устройства,. î r л ичаюшееся тем, что, с цельюрасщирекия функциональных возможностей за счет обеспечения оперативности перестройки частотных характеристик при многоканальной обработке сигналов, в него введены постоянный запоминающий блок, блок связи, делитель частоты, коммутатор и по числу каналов элементы запрета и узлы памяти, входы которых подключены к выходам соответствующих элементов запрета, а выходы через коммутатор соединены со вторым входом блока умножения, первый вход каждого элемента запрета соединен с выходом аналoro-цифрового преобразователя, второй вход -с выходом накапливаюшего сумматора, управляющий вход — с соответствуюшим выходом делителя частоты, входы которого подключены соответственно к выходу квантуюшего генератора и ко второму выходу блока памяти коэффиц иентов, информационный вход которого смдинен через блок связи с выходом постоянного запоминаюшего блока, вход подключен к выходу квантуюшего генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Натент США hb 3703632, кл. 235-152 1972, 2. Описание изобретения по заявке

М 2311866 / 18-24, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

619921

Составитель А. Жеренов

Редактор Н. Каменская Техред A. Алатырев Корректор С. Гарасиняк

Заказ 4508/44 Тираж 826 Подписное

UHHHflH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д., 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4