[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

SU1555825A1 - Digital filter - Google Patents

Digital filter Download PDF

Info

Publication number
SU1555825A1
SU1555825A1 SU884414176A SU4414176A SU1555825A1 SU 1555825 A1 SU1555825 A1 SU 1555825A1 SU 884414176 A SU884414176 A SU 884414176A SU 4414176 A SU4414176 A SU 4414176A SU 1555825 A1 SU1555825 A1 SU 1555825A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
adder
filter
output
algebraic
Prior art date
Application number
SU884414176A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Григорьевич Остапенко
Сергей Иванович Лавлинский
Original Assignee
Воронежский Политехнический Институт
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 Воронежский Политехнический Институт filed Critical Воронежский Политехнический Институт
Priority to SU884414176A priority Critical patent/SU1555825A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1555825A1 publication Critical patent/SU1555825A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к радиотехнике. Цель изобретени  - упрощение перестройки полосы пропускани  фильтра. Цифровой фильтр содержит алгебраические сумматоры 1, 3, 4, 5, 7 и 10, сумматоры 2, 6, 8 и 9, линии 11 - 14 задержки, умножители 15 - 19. Данное выполнение фильтра обеспечивает его работу в режимах как полосового фильтра, так и режекторного фильтра. При этом все операции суммировани  и умножени  выполн ютс  в промежутке времени между двум  соседними отсчетами входного сигнала, т.е. в период его квантовани , равный времени задержки линий задержки. Цель достигаетс  за счет обеспечени  тройного выигрыша в объеме ПЗУ коэффициентов. 2 ил.The invention relates to radio engineering. The purpose of the invention is to simplify the filter bandwidth adjustment. The digital filter contains algebraic adders 1, 3, 4, 5, 7 and 10, adders 2, 6, 8 and 9, delay lines 11-14, multipliers 15-19. This implementation of the filter ensures its operation in modes like a bandpass filter, and notch filter. In this case, all operations of summation and multiplication are performed in the time interval between two adjacent samples of the input signal, i.e. in the period of its quantization, equal to the delay time of the delay lines. The goal is achieved by providing a triple win in the amount of ROM coefficients. 2 Il.

Description

Вход РФRF Entry

Фиг.11

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано в многозвенных фильтрах дл  фиксации процессов , задаваемых последовательностью цифровых кодов.The invention relates to radio engineering and can be used in multi-tier filters for fixing the processes defined by a sequence of digital codes.

Целью изобретени   вл етс  упрощение перестройки полосы пропускани  (режекции) фильтров.The aim of the invention is to simplify the adjustment of the bandwidth (notch) of the filters.

На фиг. 1 изображена структурна  схема цифрового фильтраj на фиг. 2 - граф цифрового фильтра.FIG. 1 shows a block diagram of a digital filter j in FIG. 2 - graph of digital filter.

Цифровой фильтр содержит первый алгебраический сумматор 1, первый сумматор 2, третий 3, четвертый 4 и второй 5 алгебраические сумматоры, второй сумматор 6, шестой алгебраический сумматор 7, третий 8 и четвертый 9 сумматоры, п тый алгебраический сумматор 10, первую 11, вторую 12, третью 13 и четвертую 14 линии задержки , первый 15, второй 16, п тый 17, третий 18 и четвертый 19 умножители, первый 20 и второй 21 входы, первый 22 и второй 23 выходы.The digital filter contains the first algebraic adder 1, the first adder 2, the third 3, the fourth 4 and the second 5 algebraic adders, the second adder 6, the sixth algebraic adder 7, the third 8 and the fourth 9 adders, the fifth algebraic adder 10, the first 11, the second 12 , the third 13 and fourth 14 delay lines, the first 15, the second 16, the fifth 17, the third 18 and the fourth 19 multipliers, the first 20 and second 21 inputs, the first 22 and second 23 outputs.

Цифровой фильтр работает следующим образом.The digital filter works as follows.

Если использовать цифровой фильтр в качестве полосового фильтра, то отсчеты входного сигнала поступают с первого входа 20 на первый вход сумматора 8, на второй вход которого поступают отсчеты сигнала, ранее записанные в третью линию 13 задержки и взвешенные на втором умножителе 16 С выхода сумматора 8 полусуммированные отсчеты поступают на второй вход сумматора 9 и на суммирующий вход алгебраического сумматора 4, где ониIf you use a digital filter as a bandpass filter, then the input signal samples come from the first input 20 to the first input of the adder 8, the second input of which receives the signal samples previously recorded in the third delay line 13 and weighted on the second multiplier 16 From the output of the adder 8 half-summed the samples are fed to the second input of the adder 9 and to the summing input of the algebraic adder 4, where they

дважды складываютс  с проинверти- folded twice in the invert

ровэнными отсчетами сигнала, поступив шими из четвертой линии 14 задержки. Значение отсчетов сигнала на выходе сумматора 4 поступает на первый вход сумматора 9, а также через сумматор 10 на вычитающий вход алгебраического сумматора 7 и на вход умножител  17„ После взвешивани  на умножителе 17 отсчеты сигнала поступают на первый выход 22 и на первый суммирующий вход алгебраического сумматора 7. Кроме того, они последовательно взвешиваютс  на умножител х 18 и 19, а затем по . поступают на третий вход сумматора 6 где дважды складываютс  с отсчетамиroving signal readings from the fourth 14 delay line. The value of the signal samples at the output of the adder 4 is fed to the first input of the adder 9, as well as through the adder 10 to the subtracting input of the algebraic adder 7 and to the input of the multiplier 17 "After weighting on the multiplier 17, the signal reads to the first output 22 and to the first summing input of the algebraic adder 7. In addition, they are sequentially weighted by multipliers 18 and 19, and then by. arrive at the third input of the adder 6 where they add up twice

пфи ) Hpq.)pfi) Hpq.)

+ +

z-)z-)

А(1 - - - - / A (1 - - - - /

1-2ct(2-2A-ABpZ-t+2()(1-2etl) 2o6t2-3ABy-2A)Z- + (1-2ABJ)Z «1-2ct (2-2A-ABpZ-t + 2 () (1-2etl) 2o6t2-3ABy-2A) Z- + (1-2ABJ) Z "

(1-А-АВУ) ( + Z ) ,,}(1-А-АВУ) (+ Z) ,,}

(2-2А-АВ|Уг- i ;0-ABу -A)tl -2oit- A Z 4- 2о6(2-ЗАВу-2А)(Т-2АВ J )Z n(2-2A-AB | Ug-i; 0-ABy -A) tl -2oit- A Z 4-2o6 (2-ZAVu-2A) (T-2AB J) Z n

00

5five

00

5five

......

УHave

00

3535

4545

5050

сигнала, поступающими непосредственно с выхода умножител  17. С выхода умно- жител  19 отсчеты также поступают на второй суммирующий вход алгебраического сумматора 7 и на первый вычитающий вход алгебраического сумматора 1, где они складываютс  с проинвертиро- ванными отсчетами, поступающими из линии 14 задержки и затем записываютс  в линию 11 задержки. Полусуммированные в алгебраическом сумматоре 7 отсчеты через сумматор 5 поступают на вход умножител  15. Затем отсчеты сигнала, хран щиес  в линии 13 задержки , перезаписываютс  в линию 14 задержки . Просуммированные отсчеты с выхода сумматора 9 поступают на первый суммирующий вход алгебраического сумматора 3, где складываютс  с проин- вертированными отсчетами, поступившими с сумматора 6, и отсчетами, пришедшими из линии 12 задержки. Результат сложени  записываетс  в линию 13 задержки . Наконец, отсчеты сигнала, взвешенные на умножителе 15, складываютс  в суиматоре 2 с отсчетами,поступающими из линии 11 задержки, а результат этого сложени  записываетс  в линию 12 задержки. После этого фильтр готов обрабатывать следующий отсчет входного сигнала. При этом дл  вычислени  следующего отсчета необходимо хранить отсчеты сигнала, записанные в лини х 11-14 задержки (перед приходом первого отсчета сигнала в них должны быть записаны нулевые значени ). Если использовать цифровой фильтр в качестве режекторного фильтра, то отсчеты входного сигнала с второго входа 21 поступают на вычитающие входы алгебраических сумматоров 10 и 5, а выходные отсчеты сигнала поступают на второй выход 23 с выхода алгебраического сумматора 7. Все остальные процедуры обработки аналогичны предыдущему случаю. Все изложенные операции суммировани  и умножени  выполн ютс  в промежутке времени между двум  соседними отсчетами входного сигнала, т.е. в период квантовани , равный времени задержки линий 11-14 задержки. j Передаточные функции цифрового фильтра, найденные с помощью графа (фиг. 2), имеют видthe signal coming directly from the output of the multiplier 17. From the output of the multiplier 19, the samples are also fed to the second summing input of the algebraic adder 7 and to the first subtractive input of the algebraic adder 1, where they add up to inverted counts coming from the delay line 14 and then are recorded on delay line 11. Half-summed in the algebraic adder 7, the samples through the adder 5 are fed to the input of the multiplier 15. Then the signal samples stored in the delay line 13 are rewritten into the delay line 14. The summed counts from the output of the adder 9 are fed to the first summing input of the algebraic adder 3, where they are added to the inverted readings from the adder 6 and the counts that come from the delay line 12. The result of the addition is recorded in delay line 13. Finally, the signal samples weighted on the multiplier 15 are added in the sweep 2 with the samples coming from the delay line 11, and the result of this addition is recorded in the delay line 12. After that, the filter is ready to process the next sample of the input signal. In this case, in order to calculate the next sample, it is necessary to store the signal samples recorded in delay lines 11-14 (zero values should be written to them before the first signal sample arrives). If you use a digital filter as a notch filter, then the input signal samples from the second input 21 are fed to the subtractive inputs of algebraic adders 10 and 5, and the output signal samples are fed to the second output 23 from the algebraic adder output 7. All other processing procedures are similar to the previous case. All the described operations of summation and multiplication are performed in the time interval between two adjacent samples of the input signal, i.e. in the quantization period, equal to the delay time of the 11-14 delay lines. j The transfer functions of the digital filter, found using the graph (Fig. 2), have the form

частоте:frequency:

и ( М - 0-А-АВШ1-4о 4сЛ2-4 -И) . Р k ;| -A -SetW1) + (1 -ABJ) (4-8oi+4and (M - 0-A-AVSH1-4o 4sL2-4 -I). P k; | -A-SetW1) + (1 -ABJ) (4-8oi + 4

ABJ) (4-8Ы+4о/г)ABJ) (4-8Ы + 4о / г)

515558256515558256

.где oi - коэффициент умножени  умножи- (дл  режекторного фильтра) на нулевойwhere oi is the multiplication factor - (for a notch filter) by zero

телей 15 и 16;teli 15 and 16;

А - коэффициент умножени  умножител  18;And - multiplication factor of the multiplier 18;

В - коэффициент умножени  умножител  19;B is the multiplication factor of 19;

X1 - коэффициент умножени  умножител  1 7.X1 is the multiplication factor of the multiplier 1 7.

Дл  оценки частотных свойств предлагаемого цифрового фильтра трансформируют передаточные функции (1) и (2) в частотную область посредством известного преобразовани .To estimate the frequency properties of the proposed digital filter, the transfer functions (1) and (2) are transformed into the frequency domain by means of a known transformation.

.б;.b;

Из выражени  (6) видно, что значение масштабирующего множител , уста10 навливаемого на входе фильтра, не зависит от значений коэффициентов передаточной функции (6) (в отличие от прототипа) и при перестройке фильтра не измен етс .Expression (6) shows that the value of the scaling factor set at the filter input does not depend on the values of the transfer function coefficients (6) (unlike the prototype) and does not change during filter tuning.

Z - (1 - jtg)/(1+jtg) (3Z - (1 - jtg) / (1 + jtg) (3

где Т - период квантовани  сигнала.where T is the quantization period of the signal.

Далее, реша  уравнени  вида |HB9(jca)|4 1 и ln№(jO)|2 0, можно получить выражение дл  центральных частот ( полосового и режекторного фильтров. Как и у известного фильтра, коэффициент d однозначно определ ет центральную частоту всего фильтра в целом:Further, solving the equations of the form | HB9 (jca) | 4 1 and ln№ (jO) | 2 0, you can get an expression for the center frequencies (band-pass and notch filters. As with the known filter, the coefficient d uniquely determines the center frequency of the entire filter generally:

QO -sr arccosoi .QO -sr arccosoi.

(4)(four)

Коэффициентом регулируетс  полоса всего фильтра в соответствии с выражениемThe coefficient adjusts the band of the entire filter in accordance with the expression

ДСО - arcctgjfDSO - arcctgjf

(5)(five)

Поэтому независимо от числа каска- -,г дов в многозвенном фильтре, построенном на основе предлагаемого фильтра, значени  J1 одинаковы дл  всех звень30 ки полосы пропускани  (режекции) и обеспечивает автоматическое масштабирование сигнала, что в свою очередь, позвол ет значительно сократить объем ПЗУ, отводимого дл  хранени  коэффициентов , и упростить реализацию фильтра.Therefore, regardless of the number of cascade - -, gadov in the multi-link filter, built on the basis of the proposed filter, the values of J1 are the same for all links of the passband (rejection) and provide automatic scaling of the signal, which in turn, significantly reduces the amount of ROM storage coefficients, and simplify the implementation of the filter.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula ев, что позвол ет упростить процессEV, which simplifies the process Цифровой фильтр, содержащий по- перестройки полосы, а также сократить 40 следовательно соединенные первый ал- объем ПЗУ, отводимого под хранение гебраический сумматор, первую линию коэффициентов.задержки, первый сумматор, к второмуA digital filter containing the band adjustment, and also to reduce the 40 therefore connected first al- volume of the ROM allocated for storing the hebraic adder, the first line of coefficients. Delay, the first adder, to the second Коэффициент А определ етс  значени- входу которого подключен выход второ-  ми коэффициента J , параметром ана- го алгебраического сумматора черезThe coefficient A is determined by the value of the input of which is connected to the output of the second coefficient J, the parameter of the ana algebraic adder via измен етс  по 45 пеРвый умножитель, вторую линию задержки , третий алгебраический сумматор , третью линию задержки, выход ко- . торой подключен к входу второго умнологового прототипа b и закону А 1/(уг+уЬ + 1). Так как параметр аналогового фильтра-прототипа в общем случае неодинаков дл  различных звеньев, то и значение коэффициента А дл  каждого звена свое. Коэффициент В в предлагаемом фильтре целиком определ етс  параметром аналогового фильтра-прототипа и поэтому при перестройке как полосы, так иchanges in the 45 first multiplier, the second delay line, the third algebraic adder, the third delay line, the output ko. The second is connected to the input of the second intelligent prototype b and the law A 1 / (yy + y + 1). Since the parameter of the analog filter prototype in the general case is not the same for different units, the value of the coefficient A for each link is different. The coefficient B in the proposed filter is entirely determined by the parameter of the analog prototype filter and therefore, when rebuilding both the band and жител , и четвертую линию задержки,resident, and the fourth delay line, 50 выход которой подключен к первому вычитающему входу первого алгебраического сумматора, к первому и второму вычитающим входам четвертого алгебраического сумматора, последовательно центральной частоты значение коэффици- соединенные третий умножитель и чет- ента дл  каждого звена посто нно. вертый умножитель, выход которого50 whose output is connected to the first subtractive input of the first algebraic adder, to the first and second subtractive inputs of the fourth algebraic adder, in series with the central frequency, the value of the coefficient is connected to the third multiplier and the even number for each link is constant. vertex multiplier whose output Примен   метод предельной оценки, подключен к второму вычитающему входу получают значение модул  амплитудно- первого алгебраического сумматора, частотной характеристики устройства п тый алгебраический сумматор, вычичастоте:Apply the method of limiting evaluation, connected to the second subtraction input, get the value of the amplitude-first algebraic adder module, the frequency response of the fifth algebraic adder device, and the deceleration frequency: и ( М - 0-А-АВШ1-4о 4сЛ2-4 -И) . Р k ;| -A -SetW1) + (1 -ABJ) (4-8oi+4and (M - 0-A-AVSH1-4o 4sL2-4 -I). P k; | -A-SetW1) + (1 -ABJ) (4-8oi + 4 ABJ) (4-8Ы+4о/г)ABJ) (4-8Ы + 4о / г) .б;.b; Из выражени  (6) видно, что значение масштабирующего множител , устанавливаемого на входе фильтра, не зависит от значений коэффициентов передаточной функции (6) (в отличие от прототипа) и при перестройке фильтра не измен етс .It can be seen from expression (6) that the value of the scaling factor set at the input of the filter does not depend on the values of the transfer function coefficients (6) (unlike the prototype) and does not change during filter rearrangement. Так, если требуетс  многозвенный перестраиваемый по полосе пропускани  (режекции) фильтр, состо ций из М звеньев с N дискретными значени ми полос, то дл  предлагаемого технического решени  потребуетс  хранить в ПЗУ (M+1)N значений коэффициентов, в то врем  как дл  прототипа потребуетс  хранить 3MN значений коэффициентов При М.1 предлагаемый фильтрSo, if a multi-tune bandwidth (notch) filter is required, consisting of M links with N discrete bandwidths, then for the proposed technical solution, it is necessary to store in the ROM (M + 1) N coefficient values, while for the prototype you will need to store 3MN coefficient values. For M.1, the proposed filter обеспечивает выигрыш в объеме ПЗУ коэффициентов в три раза по сравнению с известным,,provides a gain in the amount of ROM coefficients three times compared with the known ,, Таким образом, предлагаемый фильтр позвол ет упростить процесс перестройки полосы пропускани  (режекции) и обеспечивает автоматическое масштабирование сигнала, что в свою очередь, позвол ет значительно сократить объем ПЗУ, отводимого дл  хранени  коэффициентов , и упростить реализацию фильтра.Thus, the proposed filter allows to simplify the process of bandwidth restructuring (notch) and provides an automatic scaling of the signal, which, in turn, allows to significantly reduce the amount of ROM allocated for storing coefficients and simplify the implementation of the filter. Формула изобретени Invention Formula жител , и четвертую линию задержки,resident, and the fourth delay line, тающий вход которого  вл етс  вторым входом цифрового фильтра, шестой алгебраический сумматор, выход которого  вл етс  вторым выходом цифрового /фильтра, отличают И и с  тем что, с целью упрощени  перестройки полосы пропускани , введены п тый умножитель, к входу которого подключен выход п того алгебраического сумматора, к вычитающему входу которого подключен вычитающий вход второго алгебраического сумматора, и вычитающий вход шестого алгебраического сумматора, выход которого подключен к суммирующему входу второго алгебраического сумматора, второй сумматор, выход которого подключен к вычитающему входу третьего алгебраического сумматора , к первому и второму входам второго сумматора подключен выход п того умножител , который  вл етс  первым выходом цифрового фильтра, вход третьего умножител  и первый суммирующий вход шестого алгебраического сумматора , к второму суммирующему входу которого подключен третий вход второго сумматора, последовательно соединенные третий сумматор, первый вход которого  вл етс  первым входом цифрового фильтра, и четвертый сумматор, выход которого подключен к второму суммирующему входу третьего алгебраического сумматора, первый вход - к суммирующему входу четвертого алгебраического сумматора, выход которого подключен к суммирующему входу п того алгебраического сумматора и к второму входу четвертого сумматора, а второй вход третьего сумматора подключен к выходу второго умножител .the melting input of which is the second input of the digital filter, the sixth algebraic adder, the output of which is the second output of the digital / filter, is distinguished by AND and in order to simplify the bandwidth adjustment, a fifth multiplier is inputted to the input of which the fifth algebraic adder, to the subtractive input of which the subtractive input of the second algebraic adder is connected, and the subtractive input of the sixth algebraic adder, the output of which is connected to the summing input of the second algebraic the adder, the second adder, the output of which is connected to the subtractive input of the third algebraic adder, is connected to the first and second inputs of the second adder of the fifth multiplier, which is the first output of the digital filter, the third multiplier input and the first summing input of the sixth algebraic adder, to the second totalizer the input of which is connected to the third input of the second adder, serially connected to the third adder, the first input of which is the first input of the digital filter, and the fourth total op, the output of which is connected to the second summing input of the third algebraic adder, the first input is to the summing input of the fourth algebraic adder, the output of which is connected to the summing input of the fifth algebraic adder and the second input of the fourth adder, and the second input of the third adder is connected to the output of the second multiplier . вкодПФ оVkodPF about 1one о х дхадРФabout x dhadrf 1 Выход ПФ s1 Output PF s -1-one ъоyo 1 1 Выход ДР1 1 Exit DR 20-20- Фиг. 2FIG. 2
SU884414176A 1988-04-20 1988-04-20 Digital filter SU1555825A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884414176A SU1555825A1 (en) 1988-04-20 1988-04-20 Digital filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884414176A SU1555825A1 (en) 1988-04-20 1988-04-20 Digital filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1555825A1 true SU1555825A1 (en) 1990-04-07

Family

ID=21370306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884414176A SU1555825A1 (en) 1988-04-20 1988-04-20 Digital filter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1555825A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6032166A (en) * 1997-02-10 2000-02-29 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Programmable analog bandpass filtering apparatus and method and design method for a discrete time filter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1434538, кл. Н 03 Н 17/04, 1987. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6032166A (en) * 1997-02-10 2000-02-29 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Programmable analog bandpass filtering apparatus and method and design method for a discrete time filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5130938A (en) Device and method for filtering weight indicative signal from weighing device
Szentirmai FILSYN—A general purpose filter synthesis program
SU1107760A3 (en) Digital analyzer of spectrum of signal frequency-quantized and coded for indentification of several particular frequencies
US4185325A (en) Recursive digital filter having coefficients equal to sums of few powers of few powers of two terms
SU1555825A1 (en) Digital filter
US4009350A (en) Level regulator of the digital type
NO300480B1 (en) Digital filter with integrated decimation
JP2000504540A (en) Decimation method and decimation filter
Wegener On the design of wave digital lattice filters with short coefficient word lengths and optimal dynamic range
RU2460130C1 (en) Method for digital recursive band-pass filtering and digital filter for realising said method
US4646258A (en) Sampled N-path filter
Rohini et al. A crystal view on the design of FIR filter
US4605913A (en) Transversal filter having an analog shift register
SU674033A1 (en) Digital band-pass filter with finite duration function
SU1672559A1 (en) Digital filter
SU1661969A1 (en) Digital filter with multilevel delta modulation
SU1128264A1 (en) Digital recursive filter
SU1624479A1 (en) Piecewise linear approximating device
SU1663757A1 (en) Quadrature digital filter
McCallig et al. Recursive digital filters with low coefficient sensitivity
JPH0715404B2 (en) Electronic balance
SU813703A1 (en) Digital band-pass filter
JPS5476048A (en) Noncyclic variable filter
RU2018144C1 (en) Digital spectrum analyzer
SU1197063A1 (en) Digital non-recursive filter