Liukuva Keskiarvo Suodatin Piiri

Liikkuvaa keskiarvosuodatinta, joka ei levitä laskentavirheitä, vähentää laitteiston kokoa. Tämä liukuvan keskimääräisen suodattimen tilanpitolaite on tarkoitettu pitämään useita peräkkäisiä tietoja, kertoimien tallennusyksikkö kertoimien tallentamiseksi, ensimmäinen summaaja, joka laskee summan tietojenkäsittely-yksikössä pidetyn määrättyyn yhdistelmään liittyvän dataparin, kertojan, joka kertoo summan kertoimien tallennusyksikköön kertyneistä kertoimista ja toinen summaaja, joka kertoo kertojan tuottama määrä kertojan tuloksia. Mitä on väitetty. 1 Liikkuva keskimääräinen suodatin, joka käsittää datanpitolaitteen useiden peräkkäisten tietojen pitämiseksi. Kerroin tallennusyksikkö kertoimen tallentamiseksi. Dekoodaussignaalin lähtöyksikkö, joka laskee datan parin summan joka on mainittu mainitussa datanpitolaitteessa ja antaa ulos dekoodaussignaalin, joka vastaa mainittua summaa. a kerrointa käsittelevä yksikkö, joka prosessoi joka saadaan mainitusta kertoimien tallennusyksiköstä, joka perustuu mainittuun dekoodausarvosignaalin lähtöyksikköön tuotettuun dekoodausarvosignaaliin ja antaa mainitusta käsitellystä kertoimien datasta lisädataa ja summaaja, joka kerää määrätyn määrän mainittuja lisäystuloksia peräkkäin. jossa mainittu dekoodaus arvosignaalin ulostuloyksikkö tuottaa ensimmäisen signaalin, joka vahvistaa ulostulon kertoimien tallennusyksiköstä saadusta kertoimien datasta riippumatta, toinen signaali, joka kulkee mainitusta kertoimien tallennusyksiköstä kertyneestä kerto-aineesta ja kolmas signaali, joka siirtyy määrätyllä määrällä bittien kerrointa datanpitolaitteesta, joka pitää sisällään useita peräkkäisiä tietoja ja antaa ulos ensimmäisen signaalin ja toisen signaalin. Dekooderiyksikkö, jolla on ensimmäinen looginen piiri, joka syöttää nollan kun sekä ensimmäisellä että toisella signaalilla on alhainen taso, toinen logiikkapiiri kun ensimmäisellä signaalilla tai toisella signaalilla, mutta ei molemmilla, on korkea taso ja kolmas logiikkapiiri, joka tuottaa siirtymäsignaalin, kun sekä ensimmäisellä että toisella signaalilla on korkea taso. a kerroin tallennusyksikkö , joka tallentaa kertoimen ja antaa kertoimien signaalin. Valintayksikkö, joka antaa kolmannen signaalin, jolla on alhainen taso, kun nolla signaali syötetään dekooderiyksiköstä, kerroin on kolmas signaali, kun läpikulkutunnus syötetään dekooderiyksikköön tai siirrettyyn signaaliin, joka siirtää kerrointisignaalin kolmanneksi signaaliksi, kun siirrossignaali syötetään dekooderista, ja akkuyksikkö, joka kerää valintalaitteelta tulevan signaalin. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen liikkuva keskimääräinen suodatin, jossa valintayksikössä on neljäs logiikkapiiri, joka antaa ensimmäisen loogisen tuloksen, kun läpikulkutekniikka on korkealla tasolla ja kun nolla-signaalilla on alhainen taso ja ainakin yksi looginen toimintapiiri, jossa logiikan toimintapiirissä on viides logiikkapiiri, joka antaa toisen loogisen tuloksen, kun sekä ensimmäinen looginen tulos että n: n kerroin - signaali ovat korkeita, missä n on luonnollinen luku, kuudes logiikkapiiri, joka tuottaa kolmannen loogisen tuloksen, kun molemmat n-1 kertoimien signaali ja siirtymäsignaali ovat korkeatasoisia ja seitsemäs logiikkapiiri, joka antaa kolmannen signaalin, kun joko toinen logiikka tai kolmas looginen tulos on korkeatasoinen. 4 Liikkuva keskimääräinen suodatin, joka käsittää datanpitolaitteen, jolla on useita peräkkäisen datan ja tuottaa ensimmäisen signaalin ja toisen signaalin. Dekooderiyksikkö, jolla on ensimmäinen looginen piiri, joka antaa miinus-signaalin, kun sekä ensimmäisellä signaalilla että toisella signaalilla on alhainen taso, toinen logiikkapiiri, joka antaa läpisyöttösignaalin, kun joko ensimmäisellä signaalilla tai toisella signaalilla, mutta ei molemmilla, on korkea taso ja kolmas logiikkapiiri, joka antaa lähtösignaalin, kun sekä ensimmäisellä että toisella signaalilla on korkea taso. a kerroin joka tallentaa kerroin ja tuottaa kertoimien signaalin. Valintayksikkö, joka antaa signaalin, joka invertoi kerrointisignaalin kolmanneksi signaaliksi ja siirtosignaaliksi, kun miinus signaali syötetään dekooderiyksiköstä, signaali, jolla on alhainen taso kolmas signaali, kun nollasignaali syötetään dekooderiyksiköstä tai kerrointisignaalista kolmanneksi signaaliksi, kun lähdesignaali syötetään dekooderista ja akkuyksikkö siirtää kuvion sijainnin oikealle, kun kanta-signaali syötetään dekooderista yksikkö ja kerää signaalin ulostulon valitsinyksiköstä. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen liikkuva keskimääräinen suodatin, jossa valitsinyksikössä on neljäs logiikkapiiri, joka antaa ensimmäisen loogisen tuloksen, kun läpikulkutekniikka on korkealla tasolla ja kun nolla-signaali on matala tasolle ja ainakin yhdelle logiikka-operaatiopiirille, jossa logiikkaoperaatiopiirillä on viides logiikkapiiri, joka antaa toisen loogisen tuloksen, kun sekä ensimmäinen looginen tulos että nth koef kun n on luonnollinen luku, kuudes logiikkapiiri, joka antaa kolmannen logiikkatuloksen, kun sekä käänteinen n: nnen kertoimen signaali että miinus-signaali ovat korkeatasoisia, ja seitsemäs logiikkapiiri, joka antaa kolmannen signaalin joko toisen logiikkatuloksen tai Kolmas logiikkatulos on suuri taso. Keksinnön tausta.1 Keksinnön ala Esillä oleva keksintö koskee keskimääräistä laskentapiiriä, joka laskee ja tuottaa tulosignaalin keskiarvon, erityisesti liikkuvalle keskimääräiselle suodattimelle siirrettävän Tulosignaalin keskiarvo2 Liittyvän tekniikan kuvaus Liikkuva keskiarvomenetelmä on menetelmä signaalin tasoittamiseksi Esimerkki I Aloittelija s Digitaalisuodatin 30. marraskuuta 1989 s. 9-15 Shougo Nakamura, Tokyo Denki University Press Mukaan tämä liikkuvan keskiarvon laskentamenetelmä, liukuva keskiarvo lasketaan seuraavasti Kun k: nen liukuva keskiarvo on käytettävissä ja k 1 - liikevälin keskiarvo on laskettava, diff kaikkien k-liikkeen keskiarvon saavuttamiseksi käytettyjen tietojen vanhimpien tietojen välinen yhteys ja k-liikkeen keskiarvon saavuttamiseksi syöttävä uusi tieto lisätään k: nen liukuvalle keskiarvolle k: n - th liukuva keskiarvo p14 viitteessä I Tämän menetelmän etuna on se, että laskennan määrä liikkuvan keskiarvon saavuttamisessa pienenee kuitenkin, koska vanhimman datan ja uuden datan välinen ero lisätään jo saavutettuun liukuvaan keskiarvoon, jotta saataisiin seuraava liikkuva keskimääräinen, kun laskuvirhe esiintyy melu - tai toimintavaiheessa, laskuvirhe etenee loputtomiin, mikä on ongelma. Lisäksi aikaisemmin tunnetussa tekniikassa liikkuvia keskiarvoja saavutetaan ensin monessa vaiheessa ja useiden liikkuvien keskiarvojen liikkuvan keskiarvon keskiarvot otetaan Kun liikkuvien keskiarvojen portaiden määrä on suuri, laitteiden määrää on lisättävä suuressa määrin liikkuvien keskiarvojen lukumäärän mukaisesti, mikä on toinen ongelma. Keksinnön yhteenveto. Näiden ongelmien vuoksi esillä olevan keksinnön tavoitteena on saada aikaan liikkuvan keskimääräinen suodatin, joka pystyy ratkaisemaan nämä ongelmat. Edellä mainittujen ongelmien ratkaisemiseksi esillä olevan keksinnön mukaisella edustavalla liikkuvan keskimääräisen suodattimella on data pidättävän yksikön monta peräkkäistä dataa varten, kertoimien tallennusyksikkö kertoimien tallentamiseksi, ensimmäinen summaaja, joka laskee tietojenkeruulaitteessa pidetyn määrätyn yhdistelmän dataparin summan kertoimella, joka kertoo summan kertoimien avulla saadusta kertoimesta kerrointen tallennusyksikkö ja toinen summaaja, joka kertoo kertojan kertojan tuloksista määrätty määrä. PIIRUSTUSTEN KUVAUS. FIG 1 on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon. FIG 2 esittää signaalivirran esillä olevan keksinnön FIR-suodattimesta. FIG 3 on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön toista suoritusmuotoa. FIG 4 on piirikaavio esillä olevan keksinnön toisen suoritusmuodon mukainen dekooderi. FIG 5 on esillä olevan keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisen valitsimen piirikaavio. FIG 6 on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön kolmannen suoritusmuodon. FIG 7 on Esillä olevan keksinnön kolmannen suoritusmuodon mukainen dekooderin kytkentäkaavio. FIG 8 on esillä olevan keksinnön kolmannen suoritusmuodon mukaisen valitsimen kytkentäkaavio. Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus. Erityisesti, kun otetaan huomioon liikkuvan keskiarvon useiden liikkuvien keskiarvot, useita liikkuvia keskimääräisiä laskentapiirejä on kytketty vaiheittain Esillä olevassa keksinnössä käytetään FIR-lopullista impulssivasteen tyyppisuodatinta useiden liikkuvien keskiarvojen liikkuvan keskiarvon ottamiseksi. Seuraavassa selostetaan esillä olevan keksinnön suoritusmuotoa viittauksella oheisiin piirustuksiin. FIG 1 on lohkokaavio, joka esittää PR: n ensimmäisen suoritusmuodon mukaista liikkuvaa keskimääräistä laskentapiiriä Esillä oleva keksintö Tässä liikkuvaa keskimääräisessä laskentapiirissä syötetään 1-bittinen signaali datanpitolaitteistoon 101, jolla on RAM tai siirtorekisteri Tämä datanpitolaite 101 pitää vähimmäismäärän datan, joka vaaditaan liikkumavaran laskemiseksi esillä olevassa keksinnössä Esillä olevassa suoritusmuodossa pidetään dataa pitolaitteessa 101 vähintään 22 peräkkäistä dataa. Kaksi dataa luetaan tietojen säilytysyksiköstä 101 tarpeen mukaan. Nämä kaksi dataa syötetään summaimen 102 kahdelle tuloliittimelle. Tällöin summaaja 102 antaa sitten datan signaali kertojalle 103 Kertoimien data syötetään myös kertoimelle 103 koekiellimoduulista 104, joka toimii kertoimien tallennusyksiköinä Kerroin 103 antaa signaalin jollekin toisen summittajan tulonpäätteistä 105 Summaaja 105 antaa signaalin DF F106 DF F106 antaa signaalin summaimen 105 ja lukkopiirin 107 toiseen tuloliitäntään. Lukituspiiri 107 antaa sitten signaalin, joka tulee liikkuvan keskiarvon lähtösignaaliksi OUT e. Esimerkissä esillä olevassa suoritusmuodossa kolme liikkuvaa keskimääräistä suotinta sarjaan kytketään vaiheittain, joista kukin vie kahdeksan datan liikkuvaa keskiarvoa. Ensiksi ensimmäinen liikkuvaa keskiarvoa käyttävä data merkitään D: llä. Muut tiedot D 1 - D 7, joita käytetään liikkuvan keskiarvon ottamiseksi, syötetään peräkkäin jokaiselle näytteenottotavalle t Kahdeksatta dataa D7 syötettävän ajan asetetaan T 0 Ensimmäisen vaiheen liikkuvan keskimääräisen suodattimen liikkuva keskiarvo Ma 0 T0 on Ma 0 D 0 D 1 D 7 8. Koska tämä on liikkuva keskiarvo, tämä arvo muuttuu joka kerta, kun näytteenottoajan t kuluu. Aika, jolloin n 8 - toista dataa D n 7 syötetään, on induktiivisesti asetettu T n: ksi, missä n on ei-negatiivinen kokonaisluku Tällöin ensimmäisen vaiheen liikkuvan keskiarvon suodattimen keskiarvo T n on Ma n D n D n 1 D n 7 8 1. Toisen vaiheen liikkuva keskiarvo Suodatin yhdistettynä ensimmäiseen vaiheeseen liikkuva keskimääräinen suodatin vie ensimmäisen vaiheen liikkuvan keskiarvon toimittamien kahdeksan lähtötietojen keskiarvon e-suodattimen. Toisen vaiheen liukuvan keskimääräisen suodattimen liikkuva keskiarvo T 7: ssä on merkitty Mb 0: lla. Tällöin Mb0 ilmaistaan ​​Mb 0 Ma 0 Ma 1 Ma 7 8.Substituoidaan yhtälö 1 jokaiseen Ma 0: een Ma 7 edellä oleva yhtälö muuttuu. Seuraavaksi kolmannen vaiheen liukuva keskimääräinen suodatin yhdistettynä toiseen vaiheeseen liikkuvaa keskimääräistä suodatinta vie toisen vaiheen kahdesta lähdetietojen keskiarvosta liukuvan keskimääräisen suodattimen. Kolmannen vaiheen liikkuvan keskimääräisen datatiedon siirto keskimääräinen suodatin T 14: ssä on merkitty Mc 0: llä. Sitten Mc 0 ilmaistaan ​​Mc 0 Mb 0 Mb 1 Mb 7 8.Equation 3 osoittaa, että liikkuva keskiarvo voidaan saada käyttämällä 11-asteen FIR Finite Impulse Response - tyyppisuodatinta Kuvio 2 esittää FIR-suodattimen signaalivirtaa yhtälön 3 toteuttamiseksi. Seuraavassa selostetaan ensimmäisen suoritusmuodon mukaisen liikkuvan keskimääräisen suodattimen toimintaa viitaten kuvioihin 1 ja 2,1-bittinen data syötetään peräkkäin datan pidätysyksikkö 101 Datan hallussapito t 101: ssä on 22 peräkkäistä dataa Datanpitolaite 101 lukee uusimman datan D n 21 ja vanhimman datan D n Nämä tiedot D n ja D n 21 lähetetään summaimeen 102 ja summaaja 102 lisää D n: n ja D n: n Sitten summaaja 102 lähettää lisäyksen tuloksen kertojalle 103. Kerroin ROM 104 lukee ja toimittaa kertoimen k01 kertojalle 103 Kertoimen 103 kertoo sitten kerroin k 0 1 lisäyksen tulokseen Kerroin 103 lähettää sitten kertolasku - tuloksen summainelle 105 Summain 105 lähtödata pidetään väliaikaisesti DF F106: ssä. Seuraavaksi datan pitolaiteyksikkö 101 lukee datan D n 1 ja D n 20 Näitä tietoja D n 1 ja D n 20 ovat lähetetään summaimeen 102 ja summaaja 102 lisää D n 1: n ja D n: n 20 summaimen 102 lähettää sitten lisäyksen tuloksen kertojalle 103 kerroin ROM 104 lukee ja syöttää kerroin k 1 kertojalle 103 Kerroin 103 kertoo kerroin k 1 3 lisäyksen Th tulokseen e kerroin 103 lähettää sitten kertointituloksen yhteen summaimen 105 kahdesta tuloliitännästä 105 DF F106: ssä tilapäisesti pidetyn summain 105 ulostulodata syötetään takaisin summaimen 105 toiseen tuloliitäntään, kun kertolasku tulos D n 1 D n 20 k 1 syötetään summaimen 105 yhteen tuloliitäntään 105 Toisin sanoen summaimen 105 aikaisemmalla ajoituksella saavutettu tulos kumuloituu Samalla tavalla summaaja 102 lisää datan D m ja D 2n 21 mmn, n 1 n 10, kertoo datanpitolaite 101. Kerroin 103 kertoo sitten summan D m ​​D 2n 21-m kertoimelle k 1 l 1 - 10 kertoimella kerroin ROM 104. Summaaja 105 kertoo tämän jälkeen kerroksen tuloksen. Tämä prosessidunniste toistetaan Tämän jälkeen salpapiiri 107 vastaanottaa salpa-signaalin ajastuksenmuodostuspiiristä, jota ei ole esitetty piirustuksessa, kun yhtälön 3 numeratorissa olevat määrät eli kaikki kuviossa 2, kaikki kumuloituvat uit 107 sulkee sitten laskentatuloksen ja tuottaa liukuvan keskiarvon lopputulokseksi. Lopullisen tuloksen täsmäyttämiseksi lasketaan ja kerrotaan yhtälön 3 nimittäjä k 11 1 8 8 divisioonalla 8 3 Yleensä , binäärijärjestelmässä 2 n kerroin voidaan suorittaa siirtämällä ulostulo ylöspäin n bittiä käyttäen ja jakamalla 2 n binäärijärjestelmässä voidaan tuottaa ulostulo alaspäin n bittiä. Näin ollen käytännössä, kun johdotus DF FF: stä lukkopiiriin 107 voidaan toteuttaa esimerkiksi jakamalla 2 9 binäärisysteemissä kytkemällä DF FF salpa-piiriin 107 siirtämään ulostulo alaspäin 9 bittiseksi. Siksi divisioona 8 3: llä desimaalijärjestelmässä, mikä vastaa 2 9: n jakoa binäärijärjestelmässä, voidaan toteuttaa yhdistämällä DF FF salpapiiriin 107 siirtämällä ulostulo alaspäin 9 bittiä Tämä jako 8 3 desimaalijärjestelmässä ei tarvita ylimääräisiä erikoiskohteita e, ja se voidaan saavuttaa helposti. Esillä olevan keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaisesti käytetään FIR-suodattimen konfiguraatiota. Siksi, vaikka melu - tai toimintavaiheessa syntyisi laskentavirhe, normaali tulos voidaan saada Seuraava laskentajakso Lisäksi, vaikka keskimääräisten liikkuvien keskiarvojen ja sarjaportin vaiheiden lukumäärän muutettaisiin, riittää säätämään summien bittien määrää ja kertoimen ja kerroin-ROM: n näiden muutosten selviämiseksi ilman mikä merkittävästi kasvattaa laitteiston aluetta. FIG 3 on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön toisen suoritusmuodon mukaisen liikkuvan keskimääräisen laskentapiirin konfiguraatiota. Tässä liikkuvan keskimääräisen laskentapiirin, kuten ensimmäisen suoritusmuodon tapauksessa, on 1 bittinen tulosignaali syötetään datanpitolaitteistoon 201, jossa on RAM - tai siirtorekisteri Tämä datan pitolaiteyksikkö 201 lukee kaksi dataa ja lähettää kaksi dataa kahdelle tuloliittimelle dekooderin 210 dekooderi 210 lähettää sitten lähtösignaalin valitsimen 220 A valitulle päätelaitteelle A kerroin ROM 204 syöttää kertoimen datan valitsijaan 220 Valitsija 220 antaa lähtösignaalin yhdelle summaimen 205 kahdesta tuloliitännästä Summain 205 antaa ulostulosignaalin DF F206: lle. DF F206: n ulostulosignaali syötetään summaimen 205 toiseen sisääntuloliittimeen ja lukkopiiriin 207. Lukituspiiristä 207 lähtevä signaali on liikkuva keskimääräinen lähtösignaali OUT. Seuraavassa selostetaan toisessa suoritusmuodossa esitettyä toimenpidettä. 1-bittinen data syötetään peräkkäin datanpitolaitteeseen 201. Datanpitolaite 201 pitää 22 peräkkäistä dataa Kuten ensimmäisessä suoritusmuodossa datan pitolaiteyksikkö 201 lukee dataparien D n ja D n 21, D n 1 ja D n 20 D n 10 ja D n 11, kuten yhtälössä 3 esitetään. Dekooderi 210 tuottaa dekoodaussignaaleja, jotka vastaavat lukuarvojen dynaamisia arvoja, kuten taulukossa 1 on esitetty. TAULUKKO 1 Dekoodaavat arvot m 0 - n 10 toisen dekooderin dekooderista 210 Decode Input Input Value - datan datasignaali D m D 2n 21-m D m D 2n 21-m 0 0 0 Zero 0 1 1 kautta 1 0 1 kautta 1 1 10 Vaihto. Toisin sanoen , dekooderi 210 antaa nollasignaalin, kun kahden tulosignaalin summa on 0, läpivientisignaali, kun kahden tulosignaalin summa on 1 ja siirtymäsignaali, kun kahden tulosignaalin summa on 2.FIG 4 osoittaa dekooderin 210 esimerkkipiirin Dekooderi 210: llä on AND-piiri, EXOR-piiri ja NOR-piiri, joista kumpaankin edellä mainitut kaksi tulosignaalia syötetään. JA-piiri antaa lähtösignaalin EXOR-piiri antaa lähtön signaalin kautta NOR-piiri antaa nollasignaalin. Tätä voidaan muuttaa logiikkapiirillä, joka täyttää taulukossa 1 esitetyn logiikan. Valinta 220, joka toimii kertoimen prosessointiyksikkönä, toimii vastauksena decoderin toimittamaan dekoodausarvosignaaliin 210 Kun valitsin 220 vastaanottaa nollasignaalin dekooderista 210, valitsin 220 antaa L-tasosignaalin lisädataa riippumatta kerroin ROM: sta 204 syötetystä signaalista. Kun valitsin 220 vastaanottaa dekooderilta 210 tulevan läpivientisignaalin, valitsija 220 antaa ulos kertoimesta ROM 204 toimitetun signaalin sellaisena kuin se on. valitsin 220 vastaanottaa siirtymäsignaalin dekooderista 210, valitsin 220 siirtyy ylöspäin 1 bittisellä kertoimella ROM 204 toimitetulla signaalilla ja antaa ulos siirretyn signaalin. FIG 5 näyttää valitsimen 220 esimerkkipiirin. Summain 205 lisää lisäyksen joka on välittömästi ennen DF F 206: ssä olevaa nykyistä sykliä valitsimelta 220 vastaanotettuun lisäysdataan, ja antaa uuden additiotuloksen DF F: lle 206 Kun koko lisäys on päättynyt, lukkopiiri 207 salpaa lähtösignaalin salpaussignaalin perusteella DF F 206: sta. Lukituspiiristä 207 lähtösignaali tuotetaan liikkuvana keskiarvona. Tämän vuoksi dekooderi 210 lisää datan datan joka on datapari D n ja D n 21, D n 1 ja D n 20 D n 10 ja D n 11, ja tuottaa dekoodaussignaalin, joka vastaa lisäystulosta. Tämän dekoodaussignaalin perusteella, kertoimen ROM 204 lukema kerroinarvo jalostetaan Tämä käsitelty kerroin-arvo kumuloidaan liikkuvan keskiarvon saamiseksi. Siten toisen suoritusmuodon mukaan samat edut kuin ensimmäisessä suoritusmuodossa voidaan saavuttaa. Lisäksi, koska nämä edut voidaan saavuttaa käyttämällä yksinkertaista dekooderipiiriä ja valintapiiriä ilman kertojan käyttöä, laitteiston vaatimaa aluetta pienennetään. FIG 6 on lohkokaavio, joka esittää esillä olevan keksinnön kolmannen suoritusmuodon mukaista liikkuvaa keskimääräistä laskentapiiriä. Kuviossa 6 sama viitenumerot annetaan samoille komponentteille, joita on jo käytetty toisessa suoritusmuodossa Dekooderin 310 konfiguroinnit, valitsin 320, summaimella liikkuvan keskiarvon laskentapiirin kannettavalla päätteellä 350 kolmannesta suoritusmuodosta poikkeavat toisen suoritusmuodon vastaavien osien konfiguraatiosta. Dekooderista 310 lähtösignaali syötetään valitsimeen 320 ja summaimen nostamisen sisääntuloviestipäässä Ci siirrettävässä päätelaitteessa 350. Nämä kaksi dataa lukitaan dekooderilla 310 kuten toisessa suoritusmuodossa. Tämä dekooderi 310 suorittaa taulukossa 2 esitetyn dekoodausoperaation. Dekooderi 310 antaa sitten dekoodauksen tuloksen valintasignaalina summaimen siirrettävälle päätelaitteelle Ci päätelaite 350 TAULUKKO 2 Toisen suoritusmuodon dekooderin 310 dekoodausarvot m 0 - n 10 Dekoodata tulon syöttöarvotietojen datasignaali D m D 2n 21-m D m D 2n 21-m 0 0 0 miinus 0 1 1 nolla 1 0 Esimerkiksi, kun dekooderille 310 syötetyn D n: n ja D n 21: n summa on 0, dekooderi 310 tuottaa miinus-signaalin Kun D n: n ja D n: n summa 21 syötetään dekooderiin 310 on 1, dekooderi 310 antaa nollasignaalin Kun D n: n ja D n: n summa 21 syötetään dekooderiin 31 0 on 10, dekooderi 310 läpäisee läpivientisignaalin Kun valitsin 320 vastaanottaa miinus-signaalin dekooderista 310, valitsija 320 antaa signaalin, joka invertoi kertoimesta ROM 204 vastaanotetun signaalin polariteetin Kun valitsin 320 vastaanottaa nollasignaalin dekooderista 310 valitsin 320 antaa L-tasosignaalin riippumatta kertoimella ROM 204 vastaanotetusta signaalista. Kun valitsin 320 vastaanottaa lähdesignaalin dekooderista 310, valitsija 320 antaa kertoimesta ROM 204 vastaanotetun signaalin, kun se on vain, kun dekooderi 310 tuottaa miinus-signaalin, dekooderi 310 antaa H-tasosignaalin summaimelle siirrettävässä päätelaitteessa 350 Kaikissa muissa tapauksissa dekooderi 310 antaa L-tasosignaalin summaimelle siirtopääte 350. Yleensä järjestelmän AD-muuntimesta lähtöinen 1-bittinen data on binääritason data, jolla on H tai L-arvo. Laskennassa käytetään lohkon laskennassa 2: n komplementtimuodon dataa liikkuvan keskimääräisen suodattimen jälkeen. toisen suoritusmuodon piiristä vaaditaan muunnoslohko sen jälkeen, kun liikkuva keskimääräinen lohko binäärisen tason signaalin muuntamiseksi 2: n komplementtimuodon dataksi. Käyttämällä kuitenkin kolmannen suoritusmuodon dekooderia 310 voidaan binääritasosignaali muuntaa dataksi komplementtimuotoa 2 liikkuvassa keskimääräisessä lohkossa samanaikaisesti Toisin sanoen kerroinarvo lisätään, kun yhtälön 3 sulkien suluissa olevien arvojen summa on 10, kerroinarvoa ei lisätä, kun suluissa olevien arvojen summa yhtälöstä 3 on 1 ja kerroinarvosta vähennetään, kun yhtälön 3 sulkukerroksen sisällä olevien arvojen summa on 0. Tällä tavoin binääritasosignaali voidaan muuntaa 2: n komplementtimuodoksi, jonka tuotosarvolla on merkki Täten suorittaessasi operaation dekooderin avulla, kertoimen arvon käsittely prosessin tuloksen perusteella ja kumuloimalla lisäyksen tulokset, voidaan laskea liukuva keskiarvo. FIG Kuvio 7 on esillä olevan keksinnön kolmannen suoritusmuodon mukaisen dekooderin kytkentäkaavio. Kuvio 8 on esillä olevan keksinnön kolmannen suoritusmuodon mukaisen valitsimen piirikaavio. Tämän vuoksi esillä olevan keksinnön kolmannen suoritusmuodon mukaan sama etuja voidaan saavuttaa kuten ensimmäisessä ja toisessa suoritusmuodossa. Lisäksi koska kolmanteen suoritusmuotoon käytetään binääritasosignaalin muuntamista muunnokseksi komplementtimuodon 2 dataksi, laitteiston käyttöalue voidaan edelleen pienentää. Signaalinkäsittelyn digitaalinen Suodattimet. Digitaaliset suodattimet ovat olennaisesti näytteistettyjä järjestelmiä Syöttö - ja lähtösignaaleja edustavat näytteet, joilla on yhtä pitkä matka. Finiitti Implusse Response FIR - suodattimille on ominaista aikavakio riippuen vain tietyn määrän viimeisimmistä näytteistä tulosignaalista. Muissa termejä, kun tulosignaali on pudonnut nollaan, suodatintulostus tekee samoja annettujen näytteenottojaksojen jälkeen. Lähtön yk annetaan b ya lineaarinen yhdistelmä viimeisistä sisääntulonäytteistä xk i. Kertoimet antaisivat painon yhdistelmälle. Ne vastaavat myös z-domain-suodattimen siirtofunktiota koodaajan kertoimia. Seuraava kuva esittää järjestysnumeron N 1 FIR-suodattimen. Lineaaristen faasisuodattimien osalta kerroinarvot ovat symmetrisiä keskiosan ympärille ja viivajohto voidaan taittaa takaisin tämän keskipisteen ympärille, jotta vähennetään kertolaskujen määrää. FIR-suodattimen siirtofunktio suodattaa vain numeron. Tämä vastaa kaikkia - Zero-suodatin. FIR-suodattimet vaativat tyypillisesti suuria tilauksia, useiden satojen suuruuteen. Näin tällaisten suodattimien valinta vaatii paljon laitteistoa tai prosessoria. Tästä huolimatta yksi syy valita FIR-suodattimen toteutus on kyky lineaarivaiheen aikaansaaminen, mikä voi olla vaatimus joissakin tapauksissa Kuitenkin sähkösuunnittelijalla on mahdollisuus valita IIR-suodattimet, joilla on hyvä vaihe-lineaarisuus kuten Bessel-suodattimia tai suunnittelemaan ylipäästösuodatin normaalin IIR-suodattimen vaihevasteen korjaamiseksi. Keskimääräiset suodattimet MA Edit. Moving Keskimääräiset MA-mallit ovat prosessimalleja muodossa. MA-prosesseissa on vaihtoehtoinen kuva FIR-suodattimista. Keskimääräiset suodattimet Muokkaus. Suodatin, joka laskee signaalin N viimeisten näytteiden keskiarvon. Se on FIR-suodattimen yksinkertaisin muoto, kaikkien kertoimien ollessa yhtä suuret. Keskimääräisen suodattimen siirtofunktio on annettu. keskimääräinen suodatin on N tasaisesti sijoitettu nollaa pitkin taajuusakselia, mutta nolla DC: stä peittää suodattimen napa. Näin ollen on suurempi lohko DC, joka vastaa suodattimen passband. Cascaded Integrator-Comb CIC Suodattimet Edit. A Kaskadattu integraattori-kampasuodatin CIC on erikoistekniikka keskimääräisten suodattimien sijoittamiseksi sarjaan. Keskimääräisten suodattimien sarjan sijoittaminen parantaa ensimmäistä lohkoa DC: ssä verrattuna kaikkiin muihin lohkoihin. CIC-suodatin toteuttaa transfe r - toiminto, joka laskee RM-näytteiden keskiarvon. Sen siirtofunktiota annetaan siten. CIC-suodattimilla käytetään signaalin näytteiden lukumäärän laskemiseen kertoimella R tai muutoin signaalin ottamiseksi uudelleen pienemmällä taajuudella, heitetään pois R 1 - näytteet pois R: stä. Kerroin M ilmaisee, kuinka paljon signaalista käytetään ensimmäisestä leesusta. Keskimääräisten suodatusvaiheiden lukumäärä, N ilmaisee, kuinka hyvin muut taajuuskaistat vaimennetaan, vähemmän tasainen siirtofunktion DC: n ympärillä. CIC-rakenne mahdollistaa koko järjestelmän toteuttamisen vain summittaisilla ja rekistereillä, eivätkä käytä laitteistoissa ahneita kertoimia. R-kertoimen avulla voidaan lisätä signaalin resoluutiota log 2 RR: llä binaarien. Kanoniset suodattimet Muokkaa. Kanoniset suodattimet toteuttavat suodattimen siirtofunktion, jossa on useita viive-elementtejä, jotka ovat yhtä suuret kuin suodattimen järjestys, yksi kertoimeksi numeraattorikerroin, yksi kerroin per nimittäjäkerroin ja sarja o f adders Vastaavasti aktiivisten suodattimien kanonisten rakenteiden kanssa tällaiset piirit osoittivat olevan erittäin herkkiä elementtiarvoille pienellä muutoksella kertoimilla oli suuri vaikutus siirtotoimintoon. Myös aktiivisten suodattimien rakenne on siirtynyt kanonisista suodattimista muita rakenteita, kuten toisen kertaluvun ketjuja tai leapfrog-suodattimia. Toisen kertaluvun osuudet Muokkaus. Toisen kertaluvun jakso, jota kutsutaan usein biquadiksi, toteuttaa toisen kertaluvun siirtotoiminnon. Suodattimen siirtofunktio voidaan jakaa siirtofunktioiden tuotteiksi joka liittyy pareihin ja mahdollisesti nollapariksi Jos siirtotoiminnon tilaus on outo, ketjulle on lisättävä ensimmäinen tilausosa Tämä osio liittyy todelliseen napaan ja todelliseen nollaan, jos on olemassa yksi. direct-form 1.direct-form 2.direct-form 1 transposed. direct-muoto 2 transposed. The suoramuoto 2 siirretty seuraavasta kuvasta on erityisen mielenkiintoinen vaaditun laitteiston kannalta samoin kuin signaalin ja kertoimien kvantisointi. Digital Leapfrog Suodattimet Edit. Filter Structure Edit. Digital leapfrog suodattimet perustan simulointi analogisen aktiivisen leapfrog suodattimet Tämän vaihtoehdon on perittävä alkuperäisen tikkaiden piirin erinomaisista passband-herkkyysominaisuuksista. neljännen kertaluokan alipäästösuodattimen avulla voidaan toteuttaa digitaalinen piiri korvaamalla analogiset integraattorit akkujen kanssa. Analogisten integraattoreiden varaaminen akkuihin vastaa Z-muunnoksen yksinkertaistamista z 1 s T: ään, jotka ovat kaksi ensimmäistä termiä Taylor-sarjan zexps T Tämä approksimaatio on riittävän hyvä suodattimiin, joissa näytteenottotaajuus on paljon suurempi kuin signaalin kaistanleveys. Siirtofunktion muokkaus. Edeltävän suodattimen tilatilan esitys voidaan kirjoittaa. Tämän yhtälöryhmän avulla voidaan kirjoita A-, B-, C-, D-matriisit. Tässä esityksessä signaalinkäsittelyvälineitä kuten Octave tai Matlab sallivat piirtää f Ilterin taajuusvaste tai sen nollojen ja napojen tarkastelu. Digitaalisessa leapfrog-suodattimessa kertoimien suhteelliset arvot määrittävät siirtofunktion muodon Butterworth Chebyshev, kun taas niiden amplitudit asettavat katkaisutaajuuden Jakamalla kaikki kertoimet kahden vuoron kertoimella rajataajuus alaspäin yhdellä oktaavilla on myös kertoimella kaksi. Erityistapaus on Buterworthin kolmannen kertaluvun suodatin, jolla on aikavakioita, joiden suhteelliset arvot ovat 1, 1 2 ja 1. Tämän vuoksi tämä suodatin voidaan toteuttaa laitteistossa ilman mitään kerroin, mutta käyttämällä siirtymiä sijaan. Autoregressiiviset suodattimet AR Edit. Autoregressive AR - mallit ovat prosessimalleja muodossa. Jos un on mallin tuotos, xn on mallin panos ja unm ovat aiempia mallinäytteiden näytteitä Arvo Nämä suodattimet kutsutaan autoregressiiviksi, koska lähtöarvot lasketaan perustuen aiempien lähtöarvojen regressioihin. AR-prosessit voidaan edustaa kaikkiin napaisiin suodattimiin. ARMA-suodattimet Edit. Autoreg ressive Moving-Average ARMA-suodattimet ovat AR - ja MA-suodattimien yhdistelmiä. Suodattimen tuotos annetaan sekä painotetun panoksen että painotetun tuotosnäytteen lineaarisena yhdistelmänä. ARMA-prosesseja voidaan pitää digitaalisena IIR-suodattimena, jossa molemmat pylväät ja nollat. AR-suodattimet ovat monissa tapauksissa edullisia, koska niitä voidaan analysoida käyttämällä Yule-Walker-yhtälöitä MA - ja ARMA-prosesseja, ja toisaalta niitä voidaan analysoida monimutkaisilla epälineaarisilla yhtälöillä, joita on vaikea tutkia ja mallia. Jos meillä on AR-prosessi jossa on tap-painokerroin aa-vektori, xn: n sisääntulo ja yn: n ulostulo voimme käyttää yule-walker-yhtälöitä. Sanomme, että x 2 on tulosignaalin varianssi. Käsittelemme tulodatasignaalin 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.