SU813687A1 - Многоканальный полосовой цифровойфильТР - Google Patents

Description

Изобретение откоситс  к частотноселективньом устройствам, а именно к многоканальным цифровым фильтрам, и может быть использовано в системах обработки информации частотных датчиков с целью разделени  по каналам последовательностей полос частот сле довани  импульсов дл  .зьщачи соответствующих исполнительных команд. Известны цифровые фильтры дл  -выделени  полос частот с заданными средними частотами и границами полос пропускани . Известно устройство, представл ющее собой систему цифровых фильтров, каждый из которых настроен на згщанную область частот и имеет общий кварцевый генератор импульсов эталон ной частоты L1. Однако данное устройство достаточ но сложно и требует тщательной настройки . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  уст ройство, содержащее счетчик, счетный вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, и п параллельно включенных каналов фильтра :ции, каждый из которых состоит -из дешифратора, элемента пам ти и элемента совпадени , выход которого соединен с первым входом накопител  f2. Недостаток устройства заключаетс  в том, что возникающий случайно на выходе устройства ложный сигнал, например , в результает сбо  каких-либо элементов схемы, а также помех по цепи питани  или входного сигнгша, будет присутствовать в течение всего времени, пока дешифратор несколько раз не примет одно из фиксированных состо ний. Кроме,того, указанное устройство не позвол ет обрабатьшать входной сигнал, частота которого измен етс  непрерывно. Цель изобретени  - повышение помехоустойчивости . Дл  этого в многоканальный полосовой цифровой фильтр, содержащий счетчик , счетный вход которого соединен с.выходом генератора эталонной частоты , и г1 параллельно включенных каналов фильтрации, каждый из которых состоит из дешифратора, элемента пам ти и элемента .совпадени , выход которого соединен с первым входом накопител , введены синхронизатор, распределитель частоты., дойолнительный счетчик и в каждый канал фильтрации - дополнительный дешифратор/ дополнительный элемент пам ти и дополнительный элемент совпадени , при этом в кэзкдом канале фильтрации первый вход элемента совпадени  соединен с пр мым выходом элемента пам ти своего канала фильтрации. второй вход - с инверсным выходом элеме-нта пам ти последующего какала фильтра ции, третий вход - с пр мым выходом дополнительного элемента пам ти своего канала фильтрации, а четвертый вход - с первым выходом синхронизатора , первый вход дополнительного элемента совпадени  подключен к пр мому выходу элемента пам ти последу101цего канала фильтрации, второй вход К инверсному выходу элемента пам ти Явоего канала фильтрации, третий щхоц к инверсному выходу дополнительного элемента своего канала фильтрации , четвертый вход - к первому выходу синхронизатора, а выход ко второму входу накопител , первый екод элемента пам ти соединен с выходом дешифратора, первый вход дополнительного элемента пам ти - с выходом дополнительного дешифратора входы дешифраторов и первые входы дополнительных дешифраторов объеди-. иены и подключены к выходу счетчика а вторые входы дополнительных дешифраторов - к выходу дополнительного счетчика, причем выход генератора эталонной частоты соединен со счетWb входом дополнительного счетчика к со входом распределител  частоты, выходы которого подключены к тактовым входам -синхронизатора, второй выход которого соединен с установочными входами счетчика, дополнительного счетчика, элементов пам ти каждого канала фильтрации.

На чертеже представлена структурна  электрическа  схема многоканального полосового цифрового фильтра.

Источник импульсов измер емой частоты подключен к входу синхронизтора 1, тактовые входы которого подсоединены к выходам распределител  частоты 2, подключенного к генератору эталонной частоты 3. На вход счечика 4 подаютс  .импульсы с выхода генератора 3. Выходц счетчика 4 подключены к дешифраторам 5 заданных состо ний, выходы которых соединены с входами элементов 6 пам ти, выполненных на триггерах. Пр мые выходы элементов б пам ти соединены с первыми входами соответствующих эле- ментов совпадени  7, второй вход каждого элемента совпадени  7 сое-динен с инверсным выходом элемента пам ти б следующего канала. Выход каждого элемента совпадени  7 подключен к входу соответствующего накопител  8. Установочный вход каждого накопител  8 подключен к выходу дополнительного элемента совпадени  9. ncpBLMH вход каждого дополнительного элемента совпадени  9 подключен к пр мому выходу элемента б пам ти, второй вход - к инверсному выходу соответствующего элемента пам ти 6. Третьи входы схем дополнительных элементов совпадени  9, объединенные с третьими.входами элементов совпадени  7, подсоединены к выходу Опрос синхронизатора 1. Установочные входы элементов 6 пам ти и счетчика 4 подключены к другому выходу (Сброс) синхронизатора 1. Вход дополнительного счетчика 10 объединен с входом счетчика 4, выход его подключен ко вторым входам дополнительных дешифраторов 11, каждому из которых соответствует контрольное состо ние счетчика 4, близкое к фиксированному, выдел емому соответствующим дешифратором 5, и кратное состо нию дополнительного счетчика 10. Входы дополнительных элементов пам ти 12 подключены к выходам дополнительных дешифраторов 11, а выходы - к четвертьЕ входам элементов совпадени  7 и 9.

При необходимости получени  на выходе какого-либо канала полосы частот с заданной величиной перекрыти  по отношению к соседним каналам, вторые входы элементов совпадени  7 и 9 п-го канала могут быть подключены соответственно к инверсному и пр мому выходам элемента пам ти (п + к) канала, где К 2,3 и т. д. как, например, это показано пунктиром на чертеже дл  первого и третьего каналов.

Устройство работает следующим образом .

При поступлении на вход устройства последовательности импульсов синхронизатор 1, управл емый сдвинутыми по фазе тактовыми импульсами с выхода распределител  2, вырабатывает две последовательности импульсов с периодом входного сигнала, сдвинутые друг относительно друга на период тактовой частоты. При этом импульсы на первом выходе распреде.пител  2 опережают по времени импульсы на другом его выходе. Импульсы тактовой частоты генератора 3 поступают на счетчик 4. При этом счетчик принимает р д состо ний, фиксируемых соответствующими дешифраторами, сначала дополнительным 11, затем основным 5 выходные сигналы которых фиксируютс  в элементах 12 и б пам ти. При этом чем ниже частота поступающих на вход устройства импульсов , тем большее количество элементов 12 и 6 пам ти переключитс  и.вьщаст разрешающий уровень сначала на четвертый, а затем и на первый вход соответствующих элемеь:тоБ совпадени  7. Однако с приходом сигнала Опрос на третьи входы элементов coвпaлef к  7 вкход ой сиг.чал будет присутствовать только

на ёыходе того элемента совпадени  7, который соответствует последнему из дешифраторов 5, выдавшему сигнал на элемент 6 пам ти до прихода сигнала Опрос, поскольку на втором входе этого элемента имеетс  разрешающий уровень соседнего элемента б пам ти, соответствующего очередному дешифратору 5, не получившему сигнал.со счетчика 4. Таким образом на выходе каждого элемента совпадедени  7 будут присутствовать импульсы , совпадающие по времени с импульсами Опрос, частоты которых лежат в границах, задаваемых соседними дешифраторами .

На выходе накопителей 8 командный сигнал по вл етс  только после уверенного приема соответствующим элементом совпадени  7 заданной полосы частот- (например, в количестве трех импульсов). Сигнал, случайно прошедший на выход элемента совпадени  7, в следующем цикле опроса сбрасываетс  с накопител  8 с помощью дополнительного элемента совпадени  9. Сигналом Сброс с выхода синхронизатора элементы пам ти 6 и 12 и счетчики 4 и 10 устанавливаютс  в исходное состо ние.

Применение в устройстве четкой

организации частот Сброс и Опрос введение дополнительных элементов совпадени , включение определенным образом накопителей импульсов и элементов пам ти, а также введение дополнительных дешифраторов с контрольными элементами пам ти позвол ет сократить до минимума веро тность по влени  на выходе ложной информации, что особенно важно когда выходные сигналы  вл ютс .командными дл  приведени  в действие исполнител1)Ных механизмов .как при обработке информации с заданной стабильностью полос частот, так и с непрерывно мен ющейс  частотой. Кроме того, включение синхронизатора в иепь-входного сигнала значительно пов.ышает помехоустойчивость фильтра; фильтр не сложен по конструкции, по настройке и может быть реализован на микросхемах широкого применени .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Многоканальный полосовой цифровой фильтр, содержащий счетчик, счетный вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты, и П параллельно включенных каналов фильтрации , каждый из которых состоит ии дешифратора, элемента пам ти и элемента совпадени , выход которого соединен с первым входом накопител , отлич-ающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости в него введены синхрон-изатор, распределитель частоты, дополнительный счетчик и в каждый канал фильтрации- дополнительный дешифратор, дополнительный элемент пам ти и дополни0 тельный элемент совпадени , при в каждом канале фильтрации первый вход элемента совпадени  соединен с пр мым выходом элемента пам ти своего канала фильтрации, второй

   5 вход - с инверсным выходом элемента па.м ти последующего канала фильтрации , третий вход - с пр мым выходом дополнительного элемента пам ти своего канала фильтрации, а четвертый

   0 вход - с первым выходом синхронизатора , первый вход дополнительного элемента совпадени  подключен к пр мому выходу элемента пам ти последующего канала фильтрации, второй вход к инверсному выходу элемента пам ти

   5 своего канала фильтрации, третий вход - к инверсному выходу дополнительного элемента пам ти своего канала фильтрации, четвертый вход - к первому выходу синхронизатора, а вы0 ход - ко второму входу накопител , первый вход элемента пам ти соединен с выходом дешифратора, первый вход дополнительного элемента пам ти с выходом дополнительного дзшифр.атора , входы дешифраторов и первый входы дополнительных дешифраторов объединены и подключены к выходу счетчика , а вторые входы дополнительных дешифраторов - к выходу дополнитель0 ного счетчика, причем выход генератора эталонной частоты соединен со счетным входом дополнительного счетчика и со входом распределител  частоты , выходы которого подключены к тактовым входам синхронизатора,, второй выход которого соединен с уст-ановочнымр входами счетчика, дополнительного счетчика, элементов пам ти и дополнительных- элементов пам ти каждого канала фильтрации.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертиз е 1. Машбиц Л.М. Синтез систем частотной селекции с помощью числовых схем. Радиотехника, т. 24, № 9, 1969, с. 63-70.
2. 2. Авторское свидетельство СССР f 250225. кл. Н 03 У 17/62, 1968 (прототип).