Glidande Medelvärde Filter Krets

Ett rörligt medelvärdefilter som inte propagerar ett beräkningsfel tillhandahålls som reducerar hårdvarans storlek. Detta rörliga genomsnittliga filter har en datahållningsenhet för att hålla flera successiva data, en koefficientförvaringsenhet för lagring av koefficienter, en första adderare som beräknar summan av ett par data av en föreskriven kombination som hålls i datahållningsenheten, en multiplikator som multiplicerar summan till koefficientdata erhållen från koefficientförvaringsenheten och en andra adderare som lägger upp ett förordnat antal multiplikationsresultat som produceras av multiplikatorn. Vad som hävdas är 1 Ett glidande medelfilter innefattande en datahållningsenhet för att hålla ett flertal successiva data. En koefficientförvaringsenhet för lagring av en koefficient. a avkodningsvärdesignalutmatningsenhet som beräknar en summa av ett par data av en Föreskrivna kombinationen som hålls i nämnda datahållningsenhet och matar ut en avkodningsvärdessignal som motsvarar summan av en koefficientbehandlingsenhet som processer s-koefficientdata erhållen från nämnda koefficientförvaringsenhet baserat på nämnda avkodningsvärdesignalutmatning från nämnda avkodningsvärdesignalutmatningsenhet och matar ut den bearbetade koefficientdatan som additionsdata och en adderare som ackumulerar ett föreskrivet antal av nämnda tillsatsresultat i följd. varav nämnda avkodning värdesignalutmatningsenhet matar ut en första signal som fixar en utgång oberoende av koefficientdata erhållen från koefficientförvaringsenheten, en andra signal som överför koefficientdata erhållen från koefficientförvaringsenheten och en tredje signal som skiftar med ett föreskriven antal bitkoefficient Data som erhållits från nämnda koefficientförvaringsenhet.2 Ett glidande medelfilter innefattande en datahållningsenhet som håller ett flertal efter varandra följande data och matar ut en första signal och en andra signal. a avkodarenhet som har en första logikkrets som matar ut en noll Signal när både den första signalen och den andra signalen har en låg nivå, en andra logisk kretsutgång Göra en genomgående signal när antingen den första signalen eller den andra signalen men inte båda har en hög nivå och en tredje logisk krets som matar ut en skiftsignal när både den första signalen och den andra signalen har en hög nivå. a koefficient lagringsenhet , Som lagrar en koefficient och matar ut en koefficient signal. a väljarenhet som matar ut en tredje signal som har en låg nivå när nollsignalen matas in från avkodarenheten, koefficientsignalen som den tredje signalen när genom-signalen matas in från Avkodningsenhet eller en skiftad signal som skifter koefficientsignalen som den tredje signalen när skiftsignalen matas in från avkodaren och en ackumulator-enhet, vilken ackumulerar signalutmatningen från väljarenheten.3 Det rörliga medelfilteret enligt krav 2, Vari väljarenheten har en fjärde logikkrets som utmatar ett första logiskt resultat när genom-signalen har hög nivå och när noll-signalen har låg nivå och åtminstone en logisk driftskrets, där i logikoperationskretsen har en femte logikkrets utmatande ett andra logiskt resultat när både det första logiska resultatet och nth koefficientsignalen är hög nivå, där n är ett naturligt tal, en sjätte logikkrets utmatar ett tredje logiskt resultat när båda n-1: e Koefficientsignalen och växlingssignalen är höga nivåer och en sjunde logikkrets som matar ut den tredje signalen när antingen det andra logiska resultatet eller det tredje logiska resultatet är hög nivå.4 Ett rörligt medelfilter innefattande en datahållarehet, som innehåller ett flertal successiva data och utgångar en första signal och en andra signal. a avkodarenhet, vilken har en första logikkrets som matar ut en minussignal när både den första signalen och den andra signalen har låg nivå, en andra logikkrets som matar ut en genomgående signal när antingen Första signalen eller den andra signalen men inte båda har hög nivå och en tredje logikkrets utmatar en växlingssignal när både den första signalen och den andra signalen har hög nivå. a koefficient lagringsenhet som lagrar en koefficient och matar ut en koefficient signal. a väljarenhet som matar ut en signal som inverterar koefficientsignalen som en tredje signal och en bärsignal när minusignalen matas in från avkodarenheten, en signal med låg nivå som Tredje signalen när nollsignalen matas in från avkodarenheten eller koefficientsignalen som den tredje signalen när genom-signalen matas in från avkodaren och en ackumulatorhet flyttar en figursättning till höger när bärsignalen matas in från avkodaren Enhet och ackumulerar signalutmatningen från väljarenheten.5 Det glidande medelfiltret enligt krav 4, varvid väljarenheten har en fjärde logikkrets som matar ut ett första logiskt resultat när genomgående signalen har hög nivå och när nollsignalen har låg Nivå och åtminstone en logisk operationskrets, varvid den logiska operationskretsen har en femte logikkrets som utmatar ett andra logiskt resultat när både det första logiska resultatet och nth coef ficient signal är hög nivå där n är naturligt tal, en sjätte logikkrets som utmatar ett tredje logiskt resultat när både inverterad nth koefficientsignal och minussignalen är höga nivåer och en sjunde logikkrets utmatar den tredje signalen när antingen det andra logiska resultatet eller Det tredje logiska resultatet är hög nivå. Bakgrund till uppfinningen 1. Uppfinningens område Föreliggande uppfinning hänför sig till en medelkalkylkrets som beräknar och matar ut medelvärdet av en insignal, i synnerhet till ett glidande medelfilter för att beräkna rörelsen Medelvärdet av ingångssignalen.2 Beskrivning av relaterad teknik. Den rörliga medelvärdesmetoden är en metod för utjämning av en signal. Exempelvis Referens I Nybörjare s Digitalfilter 30 november 1989 s. 9-15 av Shougo Nakamura, Tokyo Denki University Press Enligt Denna rörliga medelvärdesmetod beräknas glidande medelvärde enligt följande När k-th glidande medelvärdet är tillgängligt och k 1: e glidande medelvärdet måste beräknas, Ference mellan de äldsta data av all data som används för att erhålla det k-th glidande medlet och de nya data som matas in för att erhålla k 1: e glidande medelvärdet läggs till k-th glidande medelvärdet för att erhålla k 1: e Glidande medelvärdet p14 i referens I Fördelen med denna metod är att mängden beräkning vid erhållande av glidande medel minskas. Eftersom skillnaden mellan den äldsta data och den nya data läggs till i glidande medel som redan erhölls för att erhålla nästa rörelse Genomsnittet, när ett beräkningsfel inträffar med ett brus eller ett operationsfel, utbreder beräkningsfelet obestämd vilket är ett problem. Vidare, ibland inom känd teknik, erhålls rörliga medelvärden först i flera steg och det rörliga genomsnittet för multipelrörelsen Medelvärden tas När antalet steg i de rörliga medeltalen är stora måste mängden hårdvara ökas i stor utsträckning i enlighet med antalet rörliga medelvärden, vilket är ett annat problem. SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN. Givet dessa problem är det ett ändamål med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett glidande medelfilter som kan lösa dessa problem. För att lösa de ovan angivna problemen har ett representativt glidande medelfilter enligt föreliggande uppfinning en data innehavsenhet för att hålla flera successiva data, en koefficientförvaringsenhet för lagring av koefficienter, en första adderare som beräknar summan av ett par data för en föreskriven kombination som hålls i datahållningsenheten, en multiplikator som multiplicerar summan med koefficientdata erhållen från Koefficientförvaringsenheten och en andra adderare som lägger upp ett föreskrivet antal multiplikationsresultat som produceras av multiplikatorn. BESKRIVNING AV RITNINGARNA. FIG 1 är ett blockdiagram som visar den första utföringsformen av föreliggande uppfinning. FIG 2 visar signalflödet Av FIR-filtret enligt föreliggande uppfinning. FIG 3 är ett blockdiagram som visar den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning. FIG 4 är ett kretsschema över Avkodaren enligt den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning. FIG 5 är ett kretsschema över väljaren enligt den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning. FIG 6 är ett blockschema som visar den tredje utföringsformen av föreliggande uppfinning. FIG 7 är en Kretsschema för avkodaren enligt den tredje utföringsformen av föreliggande uppfinning. FIG 8 är ett kretsschema över väljaren enligt den tredje utföringsformen av föreliggande uppfinning. DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN. Konventionellt när man tar det rörliga medlet av flera rörelser medelvärden, multipla glidande medelräkningskretsar är kopplade i steg I föreliggande uppfinning används ett filter av typen FIR Finite Impulse Response-typ för att ta det glidande medlet av flera rörliga medelvärden. I det följande kommer en utföringsform av föreliggande uppfinning att förklaras med hänvisning Till bifogade ritningar. FIG 1 är ett blockschema som visar den glidande medelberäkningskretsen enligt den första utföringsformen av pr Föreliggande uppfinning I denna glidande genomsnittliga beräkningskrets matas en 1-bitars signal till en datahållande enhet 101 som har ett RAM eller ett skiftregister. Denna datahållande enhet 101 håller ett minimalt antal data som krävs för att beräkna det glidande medlet i föreliggande uppfinning I föreliggande utföringsform hålls åtminstone 22 på varandra följande data i datahållningsenheten 101. Två data läses från datainnehållsenheten 101 efter behov. Dessa två data matas in till de två ingångsterminalerna hos en adderare 102 Adderaren 102 matar sedan ut en Signal till en multiplikator 103 Koefficientdata matas också in till multiplikatorn 103 från en koefficient ROM 104 som fungerar som en koefficientlagringsenhet Multiplikatorn 103 matar ut en signal till en av ingångsterminalerna hos en annan adderare 105 Adderaren 105 matar ut en signal till en DF F106 DF F106 matar ut en signal till adderarens 105 andra ingång och en låskrets 107 Låskretsen 107 matar sedan ut en signal som blir utsignalen OUT av den rörliga averag E. I den föreliggande utföringsformen är tre glidande medelfilter anslutna i serie i steg, vilka var och en tar det glidande medlet av åtta data. Först är de första data som ska användas för att ta det glidande medlet betecknat med D 0 De andra data D 1 till D 7 som används för att ta det rörliga genomsnittsvärdet matas in i följd för varje provtagningstid t Den tid då den åttonde dataen D 7 matas in är inställd på T 0 Den glidande genomsnittsdata Ma 0 av det första stegets glidande medelfilter Vid T 0 är Ma 0 D 0 D 1 D 7 8. Eftersom detta är ett glidande medelvärde, ändras detta värde varje gång samplingstiden går över. Den tid då n 8: e data D n 7 matas in är Induktivt inställd till Tn där n är ett icke-negativt heltal Därefter är den glidande genomsnittsdata Ma n för det första stegets glidande medelfilter vid T n Ma n D n D n 1 D n 7 8 1. Det andra steget glidande medelvärdet filter som är anslutet till det första stegets glidande medelfilter tar medeltalet av de åtta utgångsdata som tillförs från det första stegets rörliga medelvärde E-filter. Den rörliga genomsnittliga datautgången för det andra stegets glidande medelfilteret vid T7 betecknas med Mb 0. Då uttrycks Mb 0 av Mb 0 Ma 0 Ma 1 Ma 7 8. Utbyte ekvation 1 i var och en av Ma 0 till Ma 7 blir ovanstående ekvation. Nästan det tredje stegets glidande medelfilter som är kopplat till det andra stegets glidande medelfilter tar medeltalet av de åtta utgångsdata som tillförs från det andra stegets glidande medelfilter. Den rörliga genomsnittsdatautgången för det tredje steget rörande genomsnittligt filter vid T 14 betecknas med Mc 0 Då är Mc 0 uttryckt av Mc 0 Mb 0 Mb 1 Mb 7 8.Equation 3 visar att det glidande medlet kan erhållas med ett FIR Finite Impulse Response-typfilter av 11: e ordningen Fig 2 visar signalflödet för FIR-filtret för att realisera ekvation 3. I det följande kommer driften av det glidande medelfiltret enligt den första utföringsformen att förklaras med hänvisning till fig 1 och 2,1-bitars data matas i följd till data innehavsenhet 101 Datainnehållet uni t 101 rymmer 22 efter varandra följande data Datainnehållsenheten 101 läser de nyaste dataerna Dn 21 och de äldsta dataen Dn Dessa data Dn och Dn21 skickas till adderaren 102 och adderaren 102 lägger upp Dn och Dn 21 Adderaren 102 skickar sedan resultatet av tillägget till multiplikatorn 103 Koefficient ROM 104 läser och matar koefficienten k 0 1 till multiplikatorn 103 Multiplikatorn 103 multiplicerar sedan koefficienten k 0 1 till resultatet av additionen Multiplikatorn 103 skickar sedan multiplikationsresultatet till adderaren 105. Adderingsdataens 105 data lagras tillfälligt i DF F106.Näste läser datainnehållsenheten 101 data Dn1 och Dn20. Dessa data Dn1 och Dn20 är Skickas till adderaren 102 och adderaren 102 lägger upp Dn1 och Dn20 Adderaren 102 skickar sedan resultatet av additionen till multiplikatorn 103 Koefficient ROM 104 läser och matar koefficienten k13 till multiplikatorn 103 multiplikatorn 103 multiplicerar sedan koefficienten k13 till resultatet av tillsatsen Th E multiplikatorn 103 skickar sedan multiplikationsresultatet till en av de två ingångsterminalerna hos adderaren 105. Utmatningsdata för adderaren 105 som tillfälligt hålls i DF F106 matas tillbaka till den andra ingångsterminalen hos adderaren 105 när multiplikationsresultatet Dn 1 D n 20 k 1 matas in till adderarens 1 ingångsterminal 105 Med andra ord, det resultat som erhållits i den tidigare tidpunkten av adderaren 105 är kumulerat. På samma sätt adderar adderaren 102 data D m och D 2n 21 mmn, n 1 n 10 läs av datahållningsenheten 101 Multiplikatorn 103 multiplicerar sedan summan D m ​​D 2n 21-m till koefficienten k 1 1 1 till 10 läs av koefficienten ROM 104 Adderaren 105 ackumulerar multiplikationsresultatet Detta process ID upprepas Efter detta mottar spärrkretsen 107 en spärrsignal från en tidsgenererande krets som ej visas i ritningen när kvantiteterna i räknaren i ekvation 3, det vill säga alla kvantiteter som visas i fig. 2, är alla kumulerade Låscirkeln uit 107 låses sedan beräkningsresultatet och matar ut det rörliga genomsnittsvärdet som slutprodukten. För att göra slutresultatet exakt måste nivån av ekvation 3 beräknas och multipliceras med k 11 1 8 8 division med 8 3 Generellt kan en multiplikation med 2 n i det binära systemet utföras genom att växla utmatningen uppåt med n bit och en uppdelning med 2 n i det binära systemet kan utföras genom att förskjuta utmatningen nedåt med n bit. Därför i praktiken när koppling från DF FF till spärrkretsen 107 kan exempelvis en uppdelning med 2 9 i binärsystemet realiseras genom att ansluta DF FF till spärrkretsen 107 för att förskjuta utmatningen nedåt med 9 bit. Därför är en division med 8 3 i decimalsystemet, vilket är ekvivalent med en uppdelning med 2 9 i det binära systemet, kan realiseras genom att ansluta DF FF till låskretsen 107 för att skifta utmatningen nedåt med 9 bit. Denna delning med 8 3 i decimal systemet kräver ingen extra speciell hårdvara E och kan lätt uppnås. Enligt den första utföringsformen av föreliggande uppfinning används en FIR-filterkonfiguration. Även om ett beräkningsfel genereras av ett brus eller ett operationsfel kan ett normalt utmatningsresultat erhållas i Nästa beräkningscykel Om det genomsnittliga antalet rörliga medelvärden och antalet steg i serieanslutningen ändras, är det dessutom tillräckligt att justera antalet bitar i addersna och multiplikatorn och koefficienten ROM för att klara dessa förändringar utan att Avsevärt öka området för hårdvaran. FIG 3 är ett blockschema som visar konfigurationen av en glidande medelberäkningskrets enligt den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning. I denna glidande medelberäkningskrets, såsom i fallet med den första utföringsformen, är a 1 - bit-ingångssignalen matas till en datahållningsenhet 201 som har ett RAM - eller skiftregister. Denna datahållningsenhet 201 läser två data och sänder de två data till de två ingångsterminalerna S av en avkodare 210 Avkodaren 210 sänder sedan en utsignal till väljarkontakten hos en väljare 220 A-koefficient ROM 204 matar koefficientdata till väljaren 220 Väljaren 220 matar ut en utsignal till en av de två ingångsterminalerna hos en adderare 205 Adderaren 205 matar ut en utsignal till en DF F206. Utgångssignalen från DF F206 matas in till adderarens 205 andra ingång och en låskrets 207. Signalutgången från låskretsen 207 är den rörliga medelförsignalen OUT. I det följande kommer operationen i den andra utföringsformen att förklaras 1-bitars data matas in i följd till datahållningsenheten 201 Datainnehållsenheten 201 innehåller 22 på varandra följande data Såsom i den första utföringsformen läser datahållarenheten 201 datapar Dn och Dn21, Dn1 och Dn20Dn10 och Dn11 som visas i ekvation 3. Avkodaren 210 matar ut avkodningsvärdesignaler motsvarande värdena för de lästa två data som visas i Tabell 1 TABELL 1 Avkodningsvärden m 0 till n 10 av dekoder 210 i den andra utföringsformen Avkodning Inmatningsvärdesdata Datasignal D m D 2n 21-m D m D 2n 21-m 0 0 0 Noll 0 1 1 Till och med 1 0 1 Till och med 1 1 10 Skift. I andra ord Avkodaren 210 matar ut en nollsignal när summan av de två ingångssignalerna är 0, en genomgående signal när summan av de två insignalerna är 1 och en skiftsignal när summan av de två insignalerna är 2.FIG 4 visar en exemplarisk krets av avkodaren 210 Avkodaren 210 har en OCH-krets, en EXOR-krets och en NOR-krets, varav de ovannämnda två insignalerna matas ut. OCH-kretsen matar ut en växlingssignal. EXOR-kretsen matar ut en genom-signal NOR-kretsen matar ut en noll-signal. Detta kan ändras med en logisk krets som uppfyller logiken som visas i tabell 1.Väljaren 220, som fungerar som en koefficientbehandlingsenhet, arbetar som svar på dekodervärdesignalen som matas från avkodaren 210 När väljaren 220 tar emot en noll-signal från avkodaren 210, väljaren 220 matar ut en L-nivå-signal som additionsdata oberoende av signalen som matas från koefficient ROM 204 När väljaren 220 mottar en genomgående signal från avkodaren 210 matar väljaren 220 signalen som matas från koefficient ROM 204 som den är när Väljaren 220 mottar en skiftsignal från avkodaren 210, väljaren 220 skifter uppåt med 1 bit uppåt signalen som matas från koefficient ROM 204 och matar ut den skiftade signalen. FIG 5 visar en exemplifierande krets av väljaren 220. Adderaren 205 lägger till tillägget resultatet av cykeln omedelbart innan den nuvarande cykeln hålls i DF F 206 till tilläggsdata mottagen från väljaren 220 och matar ut det nya tillsatsresultatet till DF F 206 När hela tillägget är över låser spärrkretsen 207 utsignalen av DF F 206 baserat på låssignalen. Utsignalen från låskretsen 207 matas ut som det glidande medlet. Därför lägger avkodaren 210 upp data inom parenteserna av ekv Ation 3, det vill säga datapar Dn och Dn21, Dn1 och Dn20Dn10 och Dn11 och matar ut en avkodningsvärdessignal som motsvarar additionsresultatet Baserat på denna avkodningsvärdessignal, koefficientvärdet som läses av koefficient ROM 204 bearbetas. Detta bearbetade koefficientvärde ackumuleras för erhållande av glidande medelvärde. I enlighet med den andra utföringsformen kan samma fördelar som i den första utföringsformen uppnås. Eftersom dessa fördelar kan uppnås Med användning av en enkel avkodarkrets och en väljarkrets utan att använda en multiplikator, är det område som krävs av hårdvaran reducerad. FIG 6 är ett blockdiagram som visar en glidande medelberäknings-krets enligt den tredje utföringsformen av föreliggande uppfinning i fig 6, samma hänvisningsbeteckningar ges till samma komponenter som redan används i den andra utföringsformen Dekoderens 310 konfigurationer, väljaren 320, adderaren med inmatningsterminalen 350 hos den glidande medelberäkningskretsen Av den tredje utföringsformen skiljer sig från konfigurationerna av motsvarande de i den andra utföringsformen. Utgångssignalen från avkodaren 310 matas in till väljaren 320 och adderarens signalanslutningsklämma Ci med inmatningsterminalen 350. Samma två data avläses av avkodaren 310 som i den andra utföringsformen. Avkodaren 310 utför den avkodningsoperation som visas i Tabell 2 Avkodaren 310 matar sedan ut resultatet av avkodningen som en väljarsignal till bäringsterminalen Ci hos adderaren med bäring terminal 350 TABELL 2 Avkodningsvärden m 0 till n 10 av dekoder 310 i den andra utföringsformen Avkodning Inmatningsvärde Datadata Signal D m D 2n 21-m D m D 2n 21-m 0 0 0 Minus 0 1 1 Noll 1 0 1 Noll 1 1 10 Genom. För exempel, när summan av Dn och Dn 21 ingången till avkodaren 310 är 0, matar avkodaren 310 en minussignal. När summan av Dn och Dn 21 matas till avkodaren 310 är 1 matar avkodaren 310 en nollsignal När summan av Dn och Dn 21 matas till avkodaren 31 0 är 10, matar avkodaren 310 en genomgående signal När väljaren 320 tar emot en minusignal från avkodaren 310 matar väljaren 320 en signal som inverterar polariteten hos signalen mottagen från koefficient ROM 204 När väljaren 320 mottar en nollsignal från avkodaren 310 matar väljaren 320 en L-nivåsignal oberoende av signalen mottagen från koefficient ROM 204 När väljaren 320 tar emot en genomgående signal från avkodaren 310 matar väljaren 320 signalen mottagen från koefficient ROM 204 som den är Endast när avkodaren 310 matar ut en minusignal matar avkodaren 310 en H-nivåsignal till adderaren med inmatnings-terminal 350 I allt annat fall utmatar avkodaren 310 en L-nivåsignal till adderaren med inbruktangent 350. I allmänhet är 1-bitars datautgång från system AD-omvandlaren binär nivådata med H eller L-värde. Data av komplementform av 2 används vid beräkningen i blocket efter det glidande medelfiltret I Krets i den andra utföringsformen krävs ett omvandlingsblock efter det glidande medelblocket för att omvandla en binär nivåsignal till data av komplementform av 2. Men med hjälp av avkodaren 310 i den tredje utföringsformen kan en binär nivåsignal omvandlas till data komplementform av 2 i det glidande medelblocket samtidigt Med andra ord tillsätts koefficientvärdet när summan av värdena inom parentesen i ekvation 3 är 10, koefficientvärdet läggs inte till när summan av värdena inom parentesen av ekvation 3 är 1 och koefficientvärdet subtraheras när summan av värdena inom parentesen i ekvation 3 är 0 På detta sätt kan den binära nivånsignalen omvandlas till data av komplementform av 2 vars utmatningsvärde har ett tecken Genom att utföra operationen genom att använda avkodaren, bearbetar koefficientvärdet baserat på resultatet av operationen och kumulerar resultaten av tillsatsen, kan det glidande medlet beräknas. FIG 7 är ett kretsschema för avkodaren enligt den tredje utföringsformen av föreliggande uppfinning. Fig. 8 är ett kretsschema över väljaren enligt den tredje utföringsformen av föreliggande uppfinning. I enlighet med den tredje utföringsformen av föreliggande uppfinning är samma Fördelar kan uppnås som i de första och andra utföringsformerna. Eftersom omvandlaren för omvandling av en binär nivåsignal till data av komplementform av 2 används i den tredje utföringsformen kan området som upptas av hårdvaran ytterligare reduceras. Signalbehandling Digital Filter. Digitalfilter är i huvudsak samplade system Ingångs - och utsignalerna representeras av prover med samma tidsavstånd. Finite Implulse Response FIR-filter kännetecknas av ett tidsreaktion beroende endast på ett givet antal av de sista proven på ingångssignalen I andra Termer när ingångssignalen har fallit till noll, kommer filterutmatningen att göra detsamma efter ett visst antal samplingsperioder. Utmatningen yk ges b Ya linjär kombination av de sista ingångsproverna xk i. Koefficienterna bi ger vikten för kombinationen De motsvarar också koefficienterna i täljaren för z-domänfiltrets överföringsfunktion. Följande figur visar ett FIR-filter i ordning N 1. För linjära fasfilter är koefficientvärdena symmetriska runt mitten och fördröjningslinjen kan vikas tillbaka kring denna mittpunkt för att minska antalet multiplikationer. Överföringsfunktionen hos FIR-filter utsätter endast en täljare. Detta motsvarar en alla - filter. FIR-filter kräver vanligtvis höga beställningar, i storleken av flera hundra. Således kommer valet av denna typ av filter att behöva en stor mängd hårdvara eller CPU. Trots detta är en anledning till att välja en FIR-filterimplementering förmågan att Uppnå ett linjärt fassvar, vilket kan vara ett krav i vissa fall Ändå har fiterdesignern möjlighet att välja IIR-filter med en bra faslinjäritet i passet band, till exempel Bessel-filter eller att designa ett all-passfilter för att korrigera fasresponsen hos ett standard IIR-filter. Flytta genomsnittliga filter MA Edit. Moving Average MA-modeller är processmodeller i form. MA-processerna är en alternativ representation av FIR-filter. Genomsnittliga filter Edit. A filter som beräknar genomsnittet av de N sista proverna av en signal. Det är den enklaste formen av ett FIR-filter, med alla koefficienter lika. Överföringsfunktionen hos ett medelfilter anges av överföringsfunktionen hos en Medelfiltret har N lika lätta nollor längs frekvensaxeln. Noll vid DC maskeras av filterets pol. Därför finns en större lob en DC som står för filterpassbandet. Cascaded Integrator-Comb CIC Filters Edit. A Cascaded integratorkamfilter CIC är en speciell teknik för implementering av genomsnittsfilter i serie. Serieplaceringen av de genomsnittliga filteren förstärker den första loben vid likström jämfört med alla andra lobes. Ett CIC-filter implementerar transfekten R-funktionen av N-medelfilter, var och en beräknar medelvärdet av RM-prover. Dess överföringsfunktion ges således. CIC-filter används för att decimera antalet samplar av en signal med en faktor R eller, i andra termer, för att återprov en signal Vid en lägre frekvens slänger R 1 prover ut ur R Faktorn M indikerar hur mycket av den första loben som används av signalen Antalet genomsnittliga filtersteg, N indikerar hur bra andra frekvensband dämpas, på bekostnad av en Mindre platt överföringsfunktion runt DC. CIC-strukturen tillåter att implementera hela systemet med endast adders och register, utan att använda multiplikatorer som är giriga när det gäller hårdvara. Därefter sampling med en faktor R möjliggör att signalresolutionen ökas med log 2 RR Bits. Canonical filters Edit. Canonical filters implementerar en filteröverföringsfunktion med ett antal fördröjningselement lika med filterordningen, en multiplikator per täljare koefficient, en multiplikator per nämnarkoefficient och en serie o F adders På liknande sätt som aktiva filter kanoniska strukturer visade sig denna typ av kretsar vara mycket känsliga för elementvärdena, en liten förändring i koefficienterna hade stor effekt på överföringsfunktionen. Här har också utformningen av aktiva filter skiftats från kanoniska filter till Andra strukturer som kedjor av andra ordningssektioner eller hoppfiltre. Kärna av andra ordningens sektioner Redigera. En andra ordersektion som ofta kallas biquad implementerar en andra orderöverföringsfunktion. Överföringsfunktionen hos ett filter kan delas upp i en produkt av överföringsfunktioner vardera Associerad med ett par poler och eventuellt ett par nollor Om överföringsfunktionens order är udda måste en första orderdel läggas till i kedjan Denna sektion är associerad med den reella polen och den verkliga noll om det finns en. direct-form 1.direct-form 2.direct-form 1 transposed. direct-form 2 transposed. Direktform 2 införlivad av följande figur är särskilt intressant när det gäller nödvändig hårdvara såväl som signal - och koefficientkvantisering. Digital Leapfrog-filter Edit. Filter Structure Edit. Digital Leapfrog-filterbas på simuleringen av analoga aktiva leapfrog-filter. Incitamentet för detta val är att ärva från de ursprungliga passbandskänslighetsegenskaperna hos den ursprungliga stegenkretsen. Följande 4: e ordningen är allpolig lågpassfiltrets filter. Kan implementeras som en digital krets genom att ersätta de analoga integratorerna med ackumulatorer. Återförandet av de analoga integratorerna med ackumulatorer motsvarar att förenkla Z-transformen till z 1 s T som är de två första termerna Av Taylor-serien Zexps T Denna approximation är bra nog för filter där samplingsfrekvensen är mycket högre än signalbandbredden. Transaktionsfunktionen Rediger. Statusutrymmesrepresentationen hos den föregående filmen kan skrivas as. Från denna ekvationsuppsättning kan man Skriv A, B, C, D matriserna som. Från denna representation tillåter signalbehandlingsverktyg såsom Octave eller Matlab att plotta f ilter s frekvensrespons eller för att undersöka dess nollor och poler. I det digitala språngfiltret sätter koefficients relativa värden formen av överföringsfunktionen Butterworth Chebyshev, medan deras amplituder sätter cutofffrekvensen. Delar alla koefficienter med en faktor av två skift Cutoff frekvensen ned med en oktav också en faktor två. Ett speciellt fall är Buterworth 3: e orderfiltret som har tidskonstanter med relativa värden på 1, 1 2 och 1 På grund av detta kan detta filter implementeras i hårdvara utan någon multiplikator, men använder skift istället. Utanvändargränssnitt AR Edit. Autoregressiva AR-modeller är processmodeller i formuläret. Var un är utgången från modellen, xn är ingången till modellen och un-m är tidigare samplar av modellutgången Värde Dessa filter kallas autoregressiva eftersom utgångsvärdena beräknas baserat på regressioner av tidigare utmatningsvärden. AR-processer kan representeras av en allpolig filter. ARMA-filter Edit. Autoreg resurs Moving-Average ARMA-filter är kombinationer av AR - och MA-filter Filtrets utmatning ges som en linjär kombination av både den viktade ingången och den viktade utgången. ARMA-processer kan betraktas som ett digitalt IIR-filter, med både poler och nollor. AR-filter är föredragna i många fall eftersom de kan analyseras med hjälp av Yule-Walker-ekvationerna MA och ARMA-processer kan å andra sidan analyseras av komplicerade, olinjära ekvationer som är svåra att studera och modell. Om vi ​​har en AR-process med tryckviktskoefficienter aa vektor av an, an - 1 en ingång av xn och en utgång från yn kan vi använda yule-walker-ekvationerna Vi säger att x2 är variansen av ingångssignalen. Vi behandlar ingångsdata-signalen som en random signal, even if it is a deterministic signal, because we do not know what the value will be until we receive it We can express the Yule-Walker equations as. Where R is the cross-correlation matrix of the process output. And r is the autocorrel ation matrix of the process output. Variance Edit. We can show that. We can express the input signal variance as. Or, expanding and substituting in for r 0 we can relate the output variance of the process to the input variance. The Simple Moving Average Filter. This page describes the simple moving average filter This page is part of the section on Filtering that is part of A Guide to Fault Detection and Diagnosis. The simple moving average filter averages recent values of the filter input for a given number of inputs This is the most common example of the moving average MA category of filters, also called finite impulse response FIR filters Each recent input is multiplied by a coefficient for all linear MA filters, and the coefficients are all the same for this simple moving average The sum of the coefficients is 1 0, so that the output eventually matches the input when the input doesn t change Its output just depends on recent inputs, unlike the exponential filter that also reuses its previ ous output The only parameter is the number of points in the average - the window size. Moving average step response. Like any MA filter, it completes a step response in a finite time depending on window size. This simple moving average example above was based on 9 points Under modest assumptions, it is providing the optimal smoothing estimate for a value at the midpoint of the time interval, in this case, 4 5 sample intervals in the past. Copyright 2010 - 2013, Greg Stanley.