Цифровой фильтр второго порядка.

Как уже отмечалось, цифровые фильтры высокого порядка удобно и выгодно реализовывать, используя звенья второго порядка в качестве основных конструктивных блоков.

Звено цифрового фильтра второго порядка определяется соотношением “вход-выход”:

где - входная последовательность, - выходная последовательность, - коэффициенты.

Предположим, как и ранее, что входная последовательность задается в дополнительном коде с точностью B бит и с фиксированной запятой. Кроме того, масштаб выбран так, чтобы входная последовательность была ограничена, т.е. .

Следуя рассмотренному ранее подходу, определим функцию F от пяти двоичных аргументов следующим образом:

тогда

Так как функция F имеет только 32 возможных значения, их можно хранить в ПЗУ объемом бит и для вычисления “y” использовать структуры, рассмотренные выше.

В результате для последовательной реализации ЦФ второго порядка получим структуру фильтра, изображенную на рис.7.6.

Рис. 7.6. Последовательная реализация фильтра второго порядка на основе ИС ТТЛ

Входные данные сдвигаются в регистры SR1, SR2, используемые для получения с помощью отводов выборок а выходная последовательность в конце каждого вычисления переписывается из регистра АЛУ в регистр SR3 и затем последовательно сдвигается в регистр SR4. Регистры SR3 и SR4 используются для получения с помощью отводов выборок . Сумматор/выключатель имеет разрядность 8 бит и состоит из двух АЛУ. Регистры R5 и R4, в которых хранится два суммируемых слова, позволяют совместить циклы обращения к памяти и сложения, увеличивая тем самым пропускную способность фильтра. При периоде тактового генератора 50нс для рассмотренной структуры фильтра потребуется порядка 450нс для получения каждой выходной выборки. Суммирование произведения осуществили за 9 тактов по 50нс (8 разрядов + 1). Для управлением фильтром требуется только счетчик по модулю 9 и несколько ключей.

Дата добавления: 2015-11-14