[go: up one dir, main page]

SU1037417A1 - Non-recursive low-frequency digital filter - Google Patents

Non-recursive low-frequency digital filter Download PDF

Info

Publication number
SU1037417A1
SU1037417A1 SU823426983A SU3426983A SU1037417A1 SU 1037417 A1 SU1037417 A1 SU 1037417A1 SU 823426983 A SU823426983 A SU 823426983A SU 3426983 A SU3426983 A SU 3426983A SU 1037417 A1 SU1037417 A1 SU 1037417A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
digital
filter
switch
Prior art date
Application number
SU823426983A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Арнольдович Бережковский
Анатолий Моисеевич Могильницкий
Ирина Николаевна Шумилова
Михаил Дмитриевич Шутов
Original Assignee
Специальное Конструкторское Бюро Аналитического Приборостроения Научно-Технического Объединения Ан Ссср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Конструкторское Бюро Аналитического Приборостроения Научно-Технического Объединения Ан Ссср filed Critical Специальное Конструкторское Бюро Аналитического Приборостроения Научно-Технического Объединения Ан Ссср
Priority to SU823426983A priority Critical patent/SU1037417A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1037417A1 publication Critical patent/SU1037417A1/en

Links

Landscapes

  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Abstract

НЕгеКУРСИВНЫЙ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР НИЖНИХ ЧАСТОТ, содержащий аналого-цифровой преобразователь, вход которого  вл етс  вхоцом фильтра, умно житель, выход которого подключен к первому входу сумматора, регистр, блок пам ти коэффициентов, содержащий N  чеек, блок синхронизации, первый выход KOTOi рого подключен к управл ющему входу цифроаналоговогх преобразовател , вькод которого  вл етс  выходом фильтра, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  бьютродействи , в него вве« дены первый, второй и третий коммутаторы ,т-1 (rt) N|H . TOeyirfrp /5rpj,, грбх грвых - соответственно гра- , ничные входна  и выходна  частоты) ре« гистров, а блок пам ти коэффициентов содержит In узлов пам ти по и  чеек в каждом, причем выход аналого-цифрового преобразовател  соединен с первым вхо дом умножител , выход сумматора пооключен к входу первого коммутатора, i -ый A NON-FLEXIBLE DIGITAL FREQUENCY FILTER containing an analog-to-digital converter, whose input is the filter input, a smart phone whose output is connected to the first input of the adder, a register, a coefficient memory block containing N cells, a synchronization unit, the first output of the KOTOi switch is connected to The control input of the digital-analog converter, the code of which is the output of the filter, is characterized by the fact that, in order to increase the action, the first, second and third switches, t − 1 (rt) N | H, are inserted into it. TOeyirfrp / 5rpj ,, Грбх Гвых - respectively, the limit input and output frequencies) of the registers, and the coefficient memory block contains In memory nodes in and across the cells each, with the output of the analog-digital converter connected to the first multiplier , the output of the adder is connected to the input of the first switch, i -th

Description

Изобретение относитс  к вычислитепьной технике, в частности к цифровым фильтрам, и прецназначено дл  цифровой обработки электрических сигналов в различных област х народного хоз йства ( геологоразвецкё полезных ископаемых электромагнитными или сейсмическими методами, радиолокации, гидpoaкyc ти- ке и .т.д.).The invention relates to computing technology, in particular to digital filters, and is intended for digital processing of electrical signals in various areas of the national economy (geological development of minerals by electromagnetic or seismic methods, radiolocation, hydrodynamics, etc.).

Известны нерекурсивные цифровыеKnown non-recursive digital

фильтры нижних частот с линейной фазо.вой характеристикой, где эффект фильтрации достигаетс  умножением членов текущей выборки дискретных отсчетов входного сигнала на весовые коэффициенты , фиксированные дл  каждого члена выборки и суммированием полученных произведений. Длина выборки (Нч1г1внов) определ ет качество фильтрации (крутизну среза, уровень пульсаций частотной характеристики) и частоту среза 1 .low-pass filters with a linear phase characteristic, where the filtering effect is achieved by multiplying the members of the current sample of discrete samples of the input signal by weights fixed for each member of the sample and summing the products obtained. The length of the sample (Hf1g1vnov) determines the quality of the filtering (the slope of the cutoff, the level of the frequency response pulsations) and the cutoff frequency 1.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  нерекурсивный цифровой фильтр, который содержит умножитель, выход сумматора подключен к входу накапливающего регистра , а вход последовательно соединен с BTOpbiM входом сумматора и цифроана- логовым преобразователем, два блока пам ти дл  хранени  отсчетов входного сигнала (цифрова  лини  задержки) и весовых коэффициентов общим объемом 2 VI  чеек, блок синхронизации Г .The closest in technical essence to the present invention is a non-recursive digital filter that contains a multiplier, the adder output is connected to the input of the accumulating register, and the input is connected in series with the BTOpbiM adder input and digital-analog converter, two memory blocks for storing samples of the input signal (digital delay lines) and weight coefficients with a total volume of 2 VI cells, synchronization unit G.

Цель изобретени  - упрощение фильтра и повыщение быстродействи .The purpose of the invention is to simplify the filter and increase the speed.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в нерекурсивный цифровой фильтр нижних частот, содержащий аналогоцифровой преобразователь, вход которого  вл етс  входом фильтра, умножител , выход которого подключен к первому входу сумматора,- регистр, блок пам ти коэффициентов, содержащий N  чеек, блок синхронизации, первый выход которого подключен к управл ющему входу цифроаналогового преобразовател , выход которого  вл етс  выходом фильтра, введены первый, второй и третий комму та торы , 00 -1 (УП- N IИ . где у р g,, I f ,р g,,,,The goal is achieved by the fact that a non-recursive digital low-pass filter containing an analog-to-digital converter, whose input is a filter input, a multiplier whose output is connected to the first input of the adder is a register, a coefficient memory block containing N cells, a synchronization unit, the first the output of which is connected to the control input of the digital-to-analog converter, the output of which is the output of the filter, is used to enter the first, second, and third switches, 00 -1 (UP - N II. where y p g ,, I f, p g ,,, ,

tfpB irpBblX - соответствен но граничные входна  и выходна  частоты ) регистров, а блок пам ти коэффициентов содержит уп узлов пам ти по И  чеек в каждом, причем выход аналогоцифрового преобразовател  соединен с первым входом умножител , выход суммаTxjpa подключен к входу первого коммутатора , i-ый () выход которогоtfpB irpBblX - respectively, the boundary input and output frequencies) of registers, and the coefficient memory block contains a pack of memory nodes across AND cells in each, the output of the analog-digital converter connected to the first input of the multiplier, the output sum Txjpa is connected to the input of the first switch, the i-th () whose output

подключен к входу . -го регистра, выхо которого соединен с -i -ым входом второго коммутатора, выход которого подключен к входу цифроаналогового преобразовател  и второму входу сумматора, выход i-го ( ) узла пам ти подключен к входу (i +1) f -го узла пам ти и i -му входу третьего коммутатора , выход которого соединен с вторы входом умножител ,-управл ющие входы первого, второго и третьего коммутаторов соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым выходами блока синхронизации, п тый выход которого по ключен к управл ющим входам (т узлов пам ти.connected to the input. th register, the output of which is connected to the i input of the second switch, the output of which is connected to the input of a digital-analog converter and the second input of the adder, the output of the i-th () memory node is connected to the input (i +1) of the f-th memory node The ti and i th inputs of the third switch, the output of which is connected to the second input of the multiplier, are the control inputs of the first, second, and third switches, respectively, connected to the second, third, and fourth outputs of the synchronization unit, the fifth output of which is connected to the control inputs ( tons of memory nodes.

Ширина спектра выходного сигнала фильтра нижних частот всегда меньще, чем ширина спектра входного сигнала. Это и позвол ет получить выигрыщ, пропорциональный отношению верхних граничных частот спектров входного и выходного сигналов.trPBXThe width of the output spectrum of the low-pass filter is always less than the width of the input signal. This makes it possible to obtain a gain proportional to the ratio of the upper boundary frequencies of the spectra of the input and output signals. TrPBX

..

)t .) t.

На фиг. 1 представлена функционал на  схема предлагаемого фильтра; на фиг. 2 - временные диаграммы работ фильтра.FIG. 1 shows the functionality of the proposed filter scheme; in fig. 2 - time diagrams of the filter.

Фильтр содержит аналого-цифровой преобразователь 1, умножитель 2, сумматор 3, ки регистров 4, первый коммутатор 5, второй коммутатор 6, блок пам ти коэффициентов, разбитый на И1 узлов 7 пам ти по и  чеек в каждом, цифроаналоговый преобразователь 8, третий 9 коммутатор, блок 1О синхронизации .The filter contains analog-to-digital converter 1, multiplier 2, adder 3, register registers 4, first switch 5, second switch 6, coefficient memory block, divided into I1 of memory nodes 7 and each in cells, digital-to-analog converter 8, third 9 switch unit 1O synchronization.

Фильтр работает следующим образом.The filter works as follows.

Каждый отсчет У. входного сигнала, поступак ций с выхода аналого чхифрового преобразовател  1, умножаетс  в умножителе 2 раз на весовые коэффициенты, подаваемые поочередно через коммутатор 9 с выходов узла 7 пам ти. Синхрсино с коммутатором 9 переключаетс  коммутатор 5 и коммутатор 6, обеспечива  сложение произведений с содержимым соответствук цих регистров 4 в сумматоре 3. Цикл заканчиваетс  циклическим сдвигом весовых коэффициентов вправо на одну  чейку. При этом коэффициенты из последней- чейки каждого узла 7 поступают в первую  чейку соседнего узла справа, а из последнего узла - в первый. Прием информации в цифроаналоговый преобразователь 8 производитс  только тогда, когда на выходе какоголибо узла 7 оказываетс  коэффициентCN Each sample of the input signal, the inputs from the output of the analogue digital converter 1, is multiplied in the multiplier 2 times by weights, fed alternately through the switch 9 from the outputs of the memory node 7. The switch with switch 9 switches switch 5 and switch 6, adding the products to the contents of the corresponding registers 4 in adder 3. The cycle ends with a cyclic shift of the weights to the right by one cell. In this case, the coefficients from the last cell of each node 7 go to the first cell of the neighboring node to the right, and from the last node to the first. Receiving information into a digital-to-analog converter 8 is performed only when the output of any node 7 is the coefficient CN

причем переаача информации произвоаи1ч с  из соответствующего этому узлу регистра 4, после чего этот регистр обнул етс .whereby the transfer of production information from the register 4 corresponding to this node, after which this register is reset.

Работа цифрового фильтра по сн етс  временной диаграммой, привеценной на фиг. 2. В качестве примера вз т фильтр с количеством коэффициентов N 10О в блоке пам ти коэффициентов , разделенном на ава узла пам ти по 5О коэффициентов в кажцом (т.е. ).The operation of the digital filter is explained in a time diagram, illustrated in FIG. 2. As an example, take a filter with the number of N 10O coefficients in the coefficient memory block divided into memory nodes of 5O coefficients per man (i.e.).

Ось а показывает отсчеты У: на перBOM вхоае умножител ; ось б - весовыеThe a axis shows the readings. Y: on the per BOM input multiplier; b axis - weight

, коэффициенты первого узла на втором вхоце умножител ; ось в - весовые коэ4н фициенты второго узла на втором входе умножител ; ось г - прием результата the coefficients of the first node on the second inlet multiplier; the b axis is the weight coefficients of the second node at the second input of the multiplier; d axis - receiving result

I сложени  в первый регистр 4; ось д пртем результата сложени  во второйI add to first register 4; axis d is the result of the addition in the second

регистр 4; ось е - прием информации в цифроаналоговый преобразователь. Технико-экономический эффект от использовани  предлагаемого устрой ства выражаетс  в том, что в фильт ре в течение каждого интервала времени Т должно быть выпрпнёно т- rj- операций умножени , сложени  и обращение в блок пам ти и один сдвиг. Следовательноregister 4; e axis - receiving information into a digital-to-analog converter. The technical and economic effect from the use of the proposed device is expressed in the fact that in the filter during each time interval T there must be performed tj-multiplication operations, addition and access to the memory block and one shift. Consequently

Т7ТГ - -1 с. T7TG - -1 s.

что и обеспечивает выигрыш по быстродействию по крайней мере в М раз. При больших значени х N сушестве вым оказываетс  и выигрыш в обшем объеме блока пам ти, число  чеек которых с учетом регистров составл ет (.) I вместо 2N в известном фильтре. Кроме того, сокращаетс  количество используемого оборудовани  и потребл ема  мощность.which ensures a performance gain of at least M times. For large values of N, the total volume of the memory block also appears, the number of cells with registers taken into account (.) I instead of 2N in a known filter. In addition, the amount of equipment used and power consumption are reduced.

««""

f «f "

t«NJt "NJ

Claims (1)

(5,4) НЕРЕКУРСИВНЫЙ ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТР НИЖНИХ ЧАСТОТ, содержащий аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом фильтра, умножитель, выход которого подключен к первому входу сумматора, регистр, блок памяти коэффициентов, содержащий N ячеек, блок синхронизации, первый выход которого подключен к управляющему входу цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом фильтра, о тличаюшийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены первый, второй и третий коммутаторы,™ -1 <fri=N|H . где ^frpbxrpt)WX, ^грвхАрвых “ соответственно гра- , яичные входная и выходная частоты) регистров, а блок памяти коэффициентов содержит Ун узлов памяти по и ячеек вкаждом, причем выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом умножителя, выход сумматора подключен к входу первого коммутатора, ΐ —ый (1 =1,н>) выход которого подключая к входу ϊ -го регистра, выход которого соединен с 1 -ым входом второго коммутатора, выход которого подключен к вхо1 ду цифроаналогового преобразователя и о второму входу сумматора, выход 4 -го . (1=3^1) узла памяти подключен к входу (i+l)^^ го узла памяти и ϊ-му входу третьего коммутатора, выход которого соединен с вторым входом умножителя, управляющие входы первого, • второго и третьего коммутаторов соединены соответственно с вторым, тре— • тьим и четвертым выходами блока синхронизации, пятый выход которого подключен к управляющим входам m узлов памяти.(5,4) NON-RESOURCED DIGITAL DIGITAL FILTER, containing an analog-to-digital converter, the input of which is a filter input, a multiplier, the output of which is connected to the first input of the adder, a register, a coefficient memory block containing N cells, a synchronization block, the first output of which is connected to the control input of the digital-to-analog converter, the output of which is the output of the filter, characterized in that, in order to improve performance, the first, second and third switches are introduced into it, ™ -1 <fri = N | H. where ^ f rpbx / £ rpt) WX , ^ grvkhArvyh “respectively are the registers, egg input and output frequencies) of the registers, and the coefficient memory block contains Un nodes of memory in each of the cells, and the output of the analog-to-digital converter is connected to the first input of the multiplier, the adder output is connected to the input of the first switch, the ΐ —th (1 = 1, n>) output of which is connected to the input of the ϊ-th register, the output of which is connected to the 1st input of the second switch, the output of which is connected to the input 1 of the digital-to-analog converter and about the second input of the adder, the 4th output. (1 = 3 ^ 1) the memory node is connected to the input of the (i + l) ^^ th memory node and the ϊ-th input of the third switch, the output of which is connected to the second input of the multiplier, the control inputs of the first, • second and third switches are connected respectively to the second, third, and fourth • outputs of the synchronization unit, the fifth output of which is connected to the control inputs of m memory nodes.
SU823426983A 1982-04-14 1982-04-14 Non-recursive low-frequency digital filter SU1037417A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823426983A SU1037417A1 (en) 1982-04-14 1982-04-14 Non-recursive low-frequency digital filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823426983A SU1037417A1 (en) 1982-04-14 1982-04-14 Non-recursive low-frequency digital filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1037417A1 true SU1037417A1 (en) 1983-08-23

Family

ID=21007933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823426983A SU1037417A1 (en) 1982-04-14 1982-04-14 Non-recursive low-frequency digital filter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1037417A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Гольценберг Л. М. и др. Цифро вые фильтры. М., Св зь, 1974.| 2. Рабинер -Л., Гоулц Б. Теори и применение цифровЫ) обработки сишалов. М., Мир, 1978 (прототип). (а4) *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4305133A (en) Recursive type digital filter
EP0021018B1 (en) Digital filters
SU1037417A1 (en) Non-recursive low-frequency digital filter
US3984669A (en) Fully digital spectrum analyzer using time compression and Discrete Fourier Transform techniques
US4794556A (en) Method and apparatus for sampling in-phase and quadrature components
US4101853A (en) Frequency sampling filter
JPH0831776B2 (en) Digital filter
GB1485860A (en) Digital filters
SU1078593A1 (en) Filtering device
RU1840918C (en) Coherent digital filter
RU2106741C1 (en) Digital-pulse-burst filter
SU1167618A1 (en) Polyphase interpolator
SU1150633A1 (en) Device for generating functions
SU813703A1 (en) Digital band-pass filter
SU1698953A2 (en) Nonrecursive digital filter-decimator
SU703826A1 (en) Multichannel digital filter
RU2010241C1 (en) Device for extraction of orthogonal components of harmonic voltage of known frequency
SU1241518A1 (en) Device for generating signal with multiple differential phase shift modulation
SU1672559A1 (en) Digital filter
SU907554A1 (en) Device for computing likelyhood function current value of autoregression random train
SU817725A1 (en) Pulse-time signal analyzer
SU1660130A1 (en) Digital quadrature component filter
SU1048420A1 (en) Digital panoramic frequency meter
RU1786638C (en) Digital nonrecursive filter
SU898592A1 (en) Digital filter