Movimento média filtro circuito

Um filtro de média móvel que não propaga um erro de cálculo é proporcionado reduzindo o tamanho do hardware. Este filtro de média móvel tem uma unidade de retenção de dados para manter vários dados sucessivos, uma unidade de armazenamento de coeficientes para armazenar coeficientes, um primeiro sumador que calcula a soma de Um par de dados de uma combinação prescrita mantida na unidade de suporte de dados, um multiplicador que multiplica a soma a dados de coeficiente obtidos a partir da unidade de armazenamento de coeficientes e um segundo adicionador que adiciona um número prescrito de resultados de multiplicação produzidos pelo multiplicador. Um filtro de média móvel compreendendo: uma unidade de retenção de dados para manter uma pluralidade de dados sucessivos; uma unidade de armazenamento de coeficientes para armazenar um coeficiente; uma unidade de saída de sinais de valor de descodificação que calcula uma soma de um par de dados de um Prescrita na referida unidade de suporte de dados e emite um sinal de valor de descodificação que corresponde à referida unidade de processamento de coeficientes sum. a que processe S dados de coeficiente obtidos a partir da referida unidade de armazenamento de coeficientes com base no dito sinal de valor de descodificação emitido pela dita unidade de saída de sinal de valor de descodificação e emitem os ditos dados de coeficientes processados ​​como dados de adição e um somador que acumula um número prescrito dos ditos resultados de adição sequencialmente, Uma unidade de saída de sinal de valor emite um primeiro sinal que fixa uma saída independentemente dos dados de coeficiente obtidos da referida unidade de armazenamento de coeficientes, um segundo sinal que passa dados de coeficientes obtidos a partir da referida unidade de armazenamento de coeficientes e um terceiro sinal que desloca um número prescrito de bits Dados obtidos a partir da referida unidade de armazenamento de coeficientes.2.Um filtro de média móvel que compreende: uma unidade de suporte de dados, que contém uma pluralidade de dados sucessivos e emite um primeiro sinal e um segundo sinal. uma unidade de descodificador, que tem um primeiro circuito lógico que emite um valor zero Quando o primeiro sinal e o segundo sinal têm um nível baixo, uma segunda saída do circuito lógico Ting um sinal de passagem quando o primeiro sinal ou o segundo sinal, mas não ambos, tem um nível elevado, e um terceiro circuito lógico que emite um sinal de deslocamento quando tanto o primeiro sinal como o segundo sinal têm o nível elevado. Uma unidade de armazenamento de coeficientes , Que armazena um coeficiente e emite um sinal de coeficiente. Uma unidade de selecção, que emite um terceiro sinal com um nível baixo quando o sinal de zero é introduzido a partir da unidade de descodificação, o sinal de coeficiente como o terceiro sinal quando o sinal de passagem é introduzido a partir do Descodificador ou um sinal deslocado deslocando o sinal de coeficiente como o terceiro sinal quando o sinal de mudança é introduzido a partir do descodificador e uma unidade de acumulador que acumula a saída de sinal da unidade de selecção 3. Filtro de média móvel de acordo com a reivindicação 2, Em que a unidade de selecção tem um quarto circuito lógico que emite um primeiro resultado lógico quando o sinal de passagem tem um nível elevado e quando o sinal de zero tem um nível baixo e pelo menos um circuito de operação lógica, em que No circuito de operação lógica tem um quinto circuito lógico que emite um segundo resultado lógico quando tanto o primeiro resultado lógico como o nésimo sinal de coeficiente são de nível elevado, em que n é número natural, um sexto circuito lógico que emite um terceiro resultado lógico quando ambos n-1 O sinal de coeficiente e o sinal de mudança de velocidade são de nível elevado e um sétimo circuito lógico que emite o terceiro sinal quando o segundo resultado lógico ou o terceiro resultado lógico é de nível elevado.4 Um filtro de média móvel compreendendo uma unidade de suporte de dados que contém uma pluralidade de Dados sucessivos e emite um primeiro sinal e um segundo sinal. Uma unidade de descodificador que tem um primeiro circuito lógico que emite um sinal de menos quando tanto o primeiro sinal como o segundo sinal têm um nível baixo, um segundo circuito lógico que emite um sinal de passagem quando o sinal Primeiro sinal ou o segundo sinal, mas não ambos, tem um nível elevado e um terceiro circuito lógico que emite um sinal de deslocamento quando tanto o primeiro sinal como o segundo sinal têm um nível elevado. um coeficiente Que armazena um coeficiente e emite um sinal de coeficiente. Uma unidade de selecção que emite um sinal que inverte o sinal de coeficiente como um terceiro sinal e um sinal de transporte quando o sinal de menos é introduzido a partir da unidade de descodificação, um sinal com baixo nível como o Terceiro sinal quando o sinal de zero é introduzido a partir da unidade de descodificação ou o sinal de coeficiente como o terceiro sinal quando o sinal de passagem é introduzido a partir do descodificador e uma unidade de acumulador move um local de figura para a direita quando o sinal de transporte é introduzido a partir do descodificador Unidade e acumula a saída de sinal da unidade de selecção 5. O filtro de média móvel de acordo com a reivindicação 4, em que a unidade de selecção tem um quarto circuito lógico que emite um primeiro resultado lógico quando o sinal de passagem tem um nível elevado e quando o sinal de zero tem baixo E pelo menos um circuito de operação lógica, em que o circuito de operação lógica tem um quinto circuito lógico que emite um segundo resultado lógico quando tanto o primeiro resultado lógico como o n-ésimo coef Em que n é um número natural, um sexto circuito lógico que emite um terceiro resultado lógico quando tanto o inverso n-ésimo sinal de coeficiente como o sinal negativo são nível elevado e um sétimo circuito lógico que emite o terceiro sinal quando o segundo resultado lógico ou O terceiro invento refere-se a um circuito de cálculo médio que calcula e emite a média de um sinal de entrada, em particular para um filtro de média móvel para calcular o movimento Média do sinal de entrada.2 Descrição da técnica relacionada. O método de média móvel é um método para suavizar um sinal. Por exemplo, Referência I Iniciante s Filtro Digital Nov 30, 1989 pp 9-15 por Shougo Nakamura, Tokyo Denki University Press De acordo com Neste método de média móvel, a média móvel é calculada da seguinte forma: Quando a k-ésima média móvel está disponível ea média móvel k 1 deve ser calculada, Entre os dados mais antigos de todos os dados utilizados na obtenção da k-ésima média móvel e os novos dados que são introduzidos para obter a k 1-ésima média móvel é adicionada à k-ésima média móvel para obter a k 1-ésima A média móvel p14 na Referência I A vantagem deste método é que a quantidade de cálculo na obtenção da média móvel é reduzida No entanto, uma vez que a diferença entre os dados mais antigos e os novos dados é adicionada à média móvel já obtida para obter a próxima mudança Média, uma vez que um erro de cálculo ocorre por um ruído ou um erro de operação, o erro de cálculo se propaga indefinidamente, o que é um problema. Além disso, ocasionalmente na técnica anterior, as médias móveis são primeiro obtidas em múltiplos estádios e a média móvel do movimento múltiplo Quando o número de estágios das médias móveis é grande, a quantidade de hardware tem de ser aumentada em grande medida de acordo com o número de médias móveis, o que é outro problema. SUMÁRIO DA INVENÇÃO Tendo em vista estes problemas, é um objectivo da presente invenção proporcionar um filtro de média móvel capaz de resolver estes problemas. Para resolver os problemas acima mencionados, um filtro de média móvel representativo de acordo com a presente invenção tem dados Uma unidade de retenção para manter múltiplos dados sucessivos, uma unidade de armazenamento de coeficientes para armazenar coeficientes, um primeiro sumador que calcula a soma de um par de dados de uma combinação prescrita mantida na unidade de suporte de dados, um multiplicador que multiplica a soma por dados de coeficientes obtidos de A unidade de armazenamento de coeficientes e um segundo adicionador que adiciona um número prescrito de resultados de multiplicação produzidos pelo multiplicador. A FIG. 1 é um diagrama de blocos mostrando a primeira concretização da presente invenção. A FIG 2 mostra o fluxo de sinal Do filtro FIR do presente invento. A FIG 3 é um diagrama de blocos que mostra a segunda forma de realização da presente invenção. A FIG 4 é um diagrama de circuito de O descodificador de acordo com a segunda forma de realização da presente invenção. A FIG. 5 é um diagrama de circuito do selector de acordo com a segunda forma de realização da presente invenção. A FIG. 6 é um diagrama de blocos mostrando a terceira forma de realização da presente invenção. Circuito do descodificador de acordo com a terceira forma de realização da presente invenção. A FIGURA 8 é um diagrama de circuito do selector de acordo com a terceira forma de realização da presente invenção. DESCRIÇÃO DESCRITIVA DA INVENÇÃO. Convencionalmente, ao tomar a média móvel de movimentos múltiplos Médias, vários circuitos de cálculo da média móvel estão ligados por fases. Na presente invenção, um filtro de tipo Resposta de Impulso Finito FIR é utilizado para tomar a média móvel de médias móveis múltiplas. No que se segue, uma concretização da presente invenção será explicada com referência Para os desenhos anexos. A FIG. 1 é um diagrama de blocos que mostra o circuito de cálculo da média móvel de acordo com a primeira concretização da pr Neste circuito de cálculo de média móvel, um sinal de 1 bit é introduzido numa unidade de suporte de dados 101 que tem uma RAM ou um registo de deslocamento Esta unidade de suporte de dados 101 contém um número mínimo de dados necessário para calcular a média móvel na presente invenção Na presente forma de realização, pelo menos 22 dados sucessivos são mantidos na unidade de suporte de dados 101 Dois dados são lidos a partir da unidade de suporte de dados 101 conforme necessário Estes dois dados são introduzidos nos dois terminais de entrada de um adicionador 102 O adicionador 102 emite então um Sinal para um multiplicador 103 Dados de coeficiente também são introduzidos no multiplicador 103 a partir de uma ROM de coeficientes 104 que funciona como uma unidade de armazenamento de coeficientes O multiplicador 103 emite um sinal para um dos terminais de entrada de outro adicionador 105 O adicionador 105 emite um sinal para um DF F106 O DF F106 emite um sinal para o outro terminal de entrada do sumador 105 e um circuito de bloqueio 107 O circuito de bloqueio 107 emite então um sinal que se torna o sinal de saída OUT da média de avanço E. Na presente forma de realização, três filtros de média móvel são conectados em série por etapas, cada um dos quais toma a média móvel de oito dados. Primeiro, os primeiros dados a serem utilizados para tomar a média móvel são indicados por D0 Os outros dados D 1 a D 7 a serem utilizados para tomar a média móvel são introduzidos em sequência para cada tempo de amostragem t O tempo em que a oitava informação D 7 é entrada é definido como T 0 Os dados de média móvel Ma 0 do filtro de média móvel de primeiro estágio Em T 0 é Ma 0 D 0 D 1 D 7 8. Uma vez que esta é uma média móvel, este valor muda a cada vez que o período do tempo de amostragem t passa. O tempo em que os n 8-ésimo dados D n 7 é entrada Indutivamente ajustado para T n onde n é um número inteiro não negativo Então, os dados de média móvel Ma n do filtro de média móvel de primeiro estágio em T n são Ma n D n D n 1 D n 7 8 1. A média móvel de segundo estágio Filtro ligado ao filtro de média móvel da primeira fase toma a média dos oito dados de saída fornecidos a partir da primeira fase movendo a média E. A saída de dados de média móvel do filtro de média móvel de segundo estágio em T 7 é denotada por Mb 0 Então, Mb 0 é expresso por Mb 0 Ma 0 Ma 1 Ma 7 8.Substituindo a equação 1 em cada um dos Ma 0 a Ma 7 a equação acima se torna. Em seguida, o filtro de média móvel de terceiro estágio ligado ao filtro de média móvel de segundo estágio toma a média dos oito dados de saída fornecidos a partir do filtro de média móvel de segundo estádio. O filtro médio em T 14 é denotado por Mc 0 Então, Mc 0 é expresso por Mc 0 Mb 0 Mb 1 Mb 7 8. A equação 3 mostra que a média móvel pode ser obtida usando um filtro tipo Resposta de Impulso Finito FIR de ordem 11 A FIG 2 mostra o fluxo de sinal do filtro FIR para a realização da equação 3.No que se segue, o funcionamento do filtro de média móvel de acordo com a primeira forma de realização será explicado com referência às FIGS 1 e os dados de 2,1 bits são introduzidos sequencialmente nos dados Unidade de retenção 101 A unidade de retenção de dados T 101 contém 22 dados sucessivos A unidade de suporte de dados 101 lê os dados mais recentes D n 21 e os dados mais antigos D n Estes dados D n e D n 21 são enviados para o sumador 102, e o adicionador 102 adiciona Dn e Dn O sumador 102 envia então o resultado da adição ao multiplicador 103 O coeficiente ROM 104 lê e fornece o coeficiente k 0 1 ao multiplicador 103 O multiplicador 103 multiplica então o coeficiente k 0 1 pelo resultado da adição O multiplicador 103 Em seguida, envia o resultado de multiplicação para o adicionador 105. Os dados de saída do adicionador 105 são temporariamente mantidos no DF F106. Em seguida, a unidade de suporte de dados 101 lê os dados D n 1 e D n 20 Estes dados D n 1 e D n 20 são Enviada para o somador 102 e o sumador 102 adiciona Dn 1 e D n 20 O sumador 102 envia o resultado da adição ao multiplicador 103 A ROM de coeficiente 104 lê e fornece o coeficiente k1 3 ao multiplicador 103 Multiplicador 103 multiplica então o coeficiente k 1 3 ao resultado da adição Th E o multiplicador 103 envia o resultado de multiplicação para um dos dois terminais de entrada do sumador 105 Os dados de saída do sumador 105 temporariamente mantido no DF F106 são alimentados de volta para o outro terminal de entrada do sumador 105 quando o resultado de multiplicação D n 1 D n 20 k 1 é entrada para um terminal de entrada do sumador 105 Em outras palavras, o resultado que tinha sido obtido no sincronismo anterior pelo sumador 105 é acumulado Da mesma maneira, o sumador 102 adiciona os dados D M e D 2n 21-mmn, n 1 n 10 lidos pela unidade de suporte de dados 101 O multiplicador 103 multiplica então a soma D m D 2n 21 m pelo coeficiente k 1 1 1 a 10 lido pelo coeficiente ROM 104 O somador Depois, o circuito de fecho 107 recebe um sinal de fecho de um circuito gerador de tempo não ilustrado no desenho quando as quantidades no numerador da equação 3, isto é, todas as quantidades mostradas na FIG 2, são todos acumulados O circuito de trava Uit 107 então trava o resultado do cálculo e produz a média móvel como saída final. Para tornar o resultado final preciso, o denominador da equação 3 precisa ser calculado e multiplicado por k 11 1 8 8 divisão por 8 3 Em geral , Uma multiplicação por 2 n no sistema binário pode ser realizada deslocando a saída para cima por n bits, e uma divisão por 2 n no sistema binário pode ser realizada deslocando a saída para baixo por n bit Daí na prática, quando A fiação DF FF para o circuito de trava 107, por exemplo, uma divisão por 2 9 no sistema binário pode ser realizada ligando o DF FF ao circuito de trava 107 de modo a deslocar a saída para baixo em 9 bits. Por conseguinte, uma divisão Por 8 3 no sistema decimal, que é equivalente a uma divisão por 2 9 no sistema binário, pode ser realizada conectando o DF FF ao circuito de trava 107 de modo a deslocar a saída para baixo por 9 bits Esta divisão por 8 3 No sistema decimal não requer nenhum hardwar especial adicional E pode ser conseguida facilmente. Portanto, de acordo com a primeira forma de realização da presente invenção, é utilizada uma configuração de filtro FIR Por conseguinte, mesmo se um erro de cálculo é gerado por um ruído ou um erro de operação, pode obter-se um resultado de saída normal em O próximo ciclo de cálculo Além disso, mesmo se o número médio de médias móveis e o número de estádios da ligação em série forem alterados, basta ajustar o número de bits nos adicionadores eo multiplicador eo coeficiente ROM para fazer face a estas alterações sem Aumentando significativamente a área do hardware. A FIG 3 é um diagrama de blocos que mostra a configuração de um circuito de cálculo da média móvel de acordo com a segunda forma de realização da presente invenção. Neste circuito de cálculo da média móvel, como no caso da primeira forma de realização, É introduzida numa unidade de retenção de dados 201 que tem um registo de RAM ou de deslocamento Esta unidade de retenção de dados 201 lê dois dados e envia os dois dados para o terminal de entrada dois S de um descodificador 210 O descodificador 210 envia então um sinal de saída para o terminal de selecção de um selector 220 A ROM de coeficientes 204 fornece dados de coeficientes ao selector 220 O selector 220 emite um sinal de saída para um dos dois terminais de entrada de um adicionador 205 O sumador 205 emite um sinal de saída para um DF F206 O sinal de saída do DF F206 é introduzido no outro terminal de entrada do sumador 205 e um circuito de bloqueio 207 O sinal de saída do circuito de bloqueio 207 é o sinal de saída de média móvel OUT. A unidade de retenção de dados 201 mantém 22 dados sucessivos. Tal como na primeira forma de realização, a unidade de retenção de dados 201 lê pares de dados D n e D n 21, D n 1 e D n 20 D n 10 e D n 11 como ilustrado na equa�o 3. O descodificador 210 emite sinais de valor de descodifica�o correspondentes aos valores dos dados de leitura dois como mostrado na Tabela 1 TABELA 1 Valores de decodificação m 0 a n 10 do descodificador 210 da segunda forma de realização Decodificação Entrada Valor de Entrada Dados Dados Sinal D m D 2n 21 m D m D 2n 21 m 0 0 0 Zero 0 1 1 Through 1 0 1 Through 1 1 10 Shift. , O descodificador 210 emite um sinal de zero quando a soma dos dois sinais de entrada é 0, um sinal de passagem quando a soma dos dois sinais de entrada é 1 e um sinal de deslocamento quando a soma dos dois sinais de entrada é 2.FIG 4 Mostra um circuito exemplificativo do descodificador 210 O descodificador 210 tem um circuito AND, um circuito EXOR e um circuito NOR, a cada um dos quais são fornecidos os dois sinais de entrada acima mencionados. O circuito AND fornece um sinal de deslocamento. Através do sinal O circuito NOR fornece um sinal de zero Isto pode ser alterado com um circuito lógico que satisfaz a lógica mostrada na Tabela 1. O selector 220, que funciona como uma unidade de processamento de coeficientes, opera em resposta ao sinal de valor de descodificação fornecido pelo descodificador 210 Quando o selector 220 recebe um sinal zero do descodificador 210, o O selector 220 emite um sinal de nível L como dados de adição independentemente do sinal fornecido a partir da ROM 204 de coeficiente. Quando o selector 220 recebe um sinal de passagem do descodificador 210, o selector 220 emite o sinal fornecido a partir da ROM de coeficientes 204 tal como é O selector 220 recebe um sinal de deslocamento do descodificador 210, o selector 220 desloca para cima por 1 bit o sinal fornecido a partir da ROM de coeficientes 204 e emite o sinal deslocado. A FIG 5 mostra um circuito exemplificativo do selector 220. O adicionador 205 adiciona a adição Resultado do ciclo imediatamente antes do presente ciclo mantido no DF F 206 aos dados de adição recebidos do selector 220 e emite o novo resultado de adição para o DF F 206 Quando a adição completa é terminada, o circuito de fecho 207 bloqueia o sinal de saída Do DF F 206 com base no sinal de bloqueio. O sinal de saída do circuito de bloqueio 207 é emitido como a média móvel. Assim, o descodificador 210 adiciona os dados dentro dos parênteses de equ 3, isto é, pares de dados D n e D n 21, D n 1 e D n 20 D n 10 e D n 11 e emite um sinal de valor de descodificação que corresponde ao resultado de adição Com base neste sinal de valor de descodificação, O valor do coeficiente lido pelo coeficiente ROM 204 é processado. Este valor do coeficiente processado é acumulado para obter a média móvel. Consequentemente, de acordo com a segunda forma de realização, podem ser obtidas as mesmas vantagens que na primeira concretização. Utilizando um circuito descodificador simples e um circuito selector sem utilizar um multiplicador, a área requerida pelo hardware é reduzida. A FIG 6 é um diagrama de blocos que mostra um circuito de cálculo de média móvel de acordo com a terceira forma de realização da presente invenção. Na FIG. 6, a mesma Os números de referência são dados aos mesmos componentes que já são utilizados na segunda concretização As configurações do descodificador 310, o selector 320, o adicionador com terminal de carregamento 350 do circuito de cálculo da média móvel Da terceira forma de realização diferem das configurações das correspondentes da segunda forma de realização. O sinal de saída do descodificador 310 é introduzido no selector 320 e o terminal de sinal de carregamento Ci do adicionador com terminal de carregamento 350. Os mesmos dois dados São lidos pelo descodificador 310 como na segunda concretização Este descodificador 310 executa a operação de descodificação mostrada na Tabela 2 O descodif icador 310 emite então o resultado da descodificação como um sinal de selecção para o terminal de carregamento Ci do adicionador com carregamento Terminal 350 QUADRO 2 Valores de decodificação m 0 a n 10 do descodificador 310 da segunda forma de realização Decodificação Entrada Valor de Entrada Dados Dados Sinal D m D 2n 21 m D m D 2n 21 m 0 0 0 Menos 0 1 1 Zero 1 0 Por exemplo, quando a soma de Dn e Dn 21 entrada para o descodificador 310 é 0, o descodificador 310 emite um sinal negativo quando a soma de Dn e Dn 21 entrada para o descodificador 310 É 1, o descodificador 310 emite um sinal de zero Quando a soma de Dn e Dn 21 de entrada para o descodificador 31 0 é 10, o descodificador 310 emite um sinal de passagem Quando o selector 320 recebe um sinal de menos do descodificador 310, o selector 320 emite um sinal que inverte a polaridade do sinal recebido a partir da ROM de coeficiente 204. Quando o selector 320 recebe um sinal de zero A partir do descodificador 310, o selector 320 emite um sinal de nível L independentemente do sinal recebido a partir da ROM 204 de coeficiente. Quando o selector 320 recebe um sinal de passagem do descodificador 310, o selector 320 emite o sinal recebido da ROM 204 de coeficiente É apenas quando o descodificador 310 emite um sinal de menos, o descodificador 310 emite um sinal de nível H para o adicionador com terminal de carregamento 350. Em todos os outros casos, o descodificador 310 transmite um sinal de nível L ao adicionador com terminal de transporte 350. Em geral, a saída de dados de 1 bit do conversor de AD do sistema é dados de nível binário tendo o valor H ou L Os dados de forma de complemento de 2 são utilizados no cálculo no bloco após o filtro de média móvel. Circuito da segunda forma de realização, é necessário um bloco de conversão após o bloco de média móvel para converter um sinal de nível binário em dados da forma de complemento de 2. Contudo, utilizando o descodificador 310 da terceira forma de realização, um sinal de nível binário pode ser convertido em dados Em outras palavras, o valor do coeficiente é adicionado quando a soma dos valores dentro do parênteses da equação 3 é 10, o valor do coeficiente não é adicionado quando a soma dos valores dentro do parêntese Da equação 3 é 1 e o valor do coeficiente é subtraído quando a soma dos valores dentro do parêntese da equação 3 é 0. Desta forma, o sinal de nível binário pode ser convertido em dados de forma complementar de 2 cujo valor de saída tem um sinal Assim, realizando a operação utilizando o descodificador, processando o valor do coeficiente com base no resultado da operação e acumulando os resultados da adição, pode ser calculada a média móvel. 7 é um diagrama de circuito do descodificador de acordo com a terceira forma de realização da presente invenção. A FIG. 8 é um diagrama de circuito do selector de acordo com a terceira forma de realização da presente invenção. Por conseguinte, de acordo com a terceira forma de realização da presente invenção, a mesma Vantagens podem ser conseguidas como nas primeira e segunda formas de realização Além disso, uma vez que o conversor para converter um sinal de nível binário em dados de forma de complemento de 2 é utilizado na terceira concretização, a área ocupada pelo hardware pode ser ainda mais reduzida. Filtros. Os filtros digitais são por essência amostrados sistemas Os sinais de entrada e saída são representados por amostras com igual distância de tempo. Finite Implulse Response FIR filtros são caracterizados por uma resposta de tempo dependendo apenas de um determinado número das últimas amostras do sinal de entrada Em outros Uma vez que o sinal de entrada caiu para zero, a saída do filtro fará o mesmo após um dado número de períodos de amostragem. A saída yk é dada b Ya combinação linear das últimas amostras de entrada xk i. Os coeficientes bi dão o peso para a combinação Eles também correspondem aos coeficientes do numerador da função de transferência de filtro de domínio z. A figura seguinte mostra um filtro FIR de ordem N1. Para os filtros de fase linear, os valores dos coeficientes são simétricos em torno do meio e a linha de retardo pode ser dobrada para trás em torno deste ponto médio, a fim de reduzir o número de multiplicações. A função de transferência de filtros FIR só pocesses um numerador Isso corresponde a um todo - zero filter. FIR filtros normalmente exigem encomendas de alta, na magnitude de várias centenas Assim, a escolha deste tipo de filtros vai precisar de uma grande quantidade de hardware ou CPU Apesar disso, uma razão para escolher uma implementação de filtro FIR é a capacidade de Conseguem uma resposta de fase linear, o que pode ser uma exigência em alguns casos. No entanto, o desenhista de fiter tem a possibilidade de escolher filtros IIR com uma boa linearidade de fase na passagem , Tais como filtros Bessel ou para projetar um filtro allpass para corrigir a resposta de fase de um filtro padrão IIR. Moving Filtros Média MA Edit. Moving Modelos MA médio são modelos de processo nos processos form. MA é uma representação alternativa de filtros FIR. Filtro médio Filtro Edit. A que calcula a média das N últimas amostras de um signal. It é a forma mais simples de um filtro FIR, com todos os coeficientes sendo equal. The função de transferência de um filtro médio é dada por. A função de transferência de um O filtro médio tem N zeros igualmente espaçados ao longo do eixo de frequência. No entanto, o zero em DC é mascarado pelo pólo do filtro. Portanto, há um lobo maior um DC que contabiliza a faixa de passagem do filtro. O filtro integrador-pente em cascata CIC é uma técnica especial para a implementação de filtros médios colocados em série. A colocação em série dos filtros médios aumenta o primeiro lobo em DC em comparação com todos os outros lóbulos. Um filtro CIC implementa a transfe R função de N filtros de média, cada um calculando a média de amostras de RM Sua função de transferência é assim dada por. CIC filtros são usados ​​para dizimar o número de amostras de um sinal por um fator de R ou, em outros termos, a resample um sinal A uma frequência mais baixa, descartando amostras R 1 de R O factor M indica quanto do primeiro lobo é utilizado pelo sinal O número de fases médias do filtro, N indica o quão bem outras bandas de frequência são amortecidas, à custa de um Menos plana função de transferência em torno de DC. The CIC estrutura permite implementar todo o sistema com apenas adders e registos, não usando qualquer multiplicadores que são gananciosos em termos de hardware. Downsampling por um fator de R permite aumentar a resolução do sinal log 2 RR Filtros. Canonical filtros Edit. Canonical implementar uma função de transferência de filtro com um número de elementos de atraso igual à ordem do filtro, um multiplicador por coeficiente de numerador, um coeficiente multiplicador por denominador e uma série o F adders Similarmente aos filtros ativos estruturas canônicas, este tipo de circuitos mostrou-se muito sensível aos valores dos elementos uma pequena mudança em um coeficientes teve um grande efeito sobre a função de transferência. Aqui também, o design de filtros ativos passou de filtros canônicos para Outras estruturas, tais como cadeias de seções de segunda ordem ou filtros de salto de linha. Chain de Seções de Segunda Ordem Edit. A secção de segunda ordem muitas vezes referida como biquad implementa uma função de transferência de segunda ordem A função de transferência de um filtro pode ser dividido em um produto de funções de transferência cada Associado a um par de pólos e possivelmente um par de zeros Se a função de transferência s ordem é ímpar, então uma seção de primeira ordem tem que ser adicionada à cadeia Esta seção está associada ao pólo real e ao real zero se houver um. direct-form 1.direct-form 2.direct-form 1 transposed. direct-form 2 transposed. The directo-formulário 2 transposto da figura a seguir é especialmente interessante em termos de hardware necessário Bem como a quantificação de sinal e coeficiente. Filtros Leapfrog Edit. Filter Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit Edit. Seguindo o filtro de salto baixo todo-pólo de 4ª ordem. Pode ser implementado como um circuito digital substituindo os integradores analógicos por acumuladores. Substituir os integradores analógicos por acumuladores corresponde simplificar a transformada Z a z 1 s T que são os dois primeiros termos Da série Taylor de zexps T Esta aproximação é boa o suficiente para filtros onde a freqüência de amostragem é muito maior do que a largura de banda de sinal. Transfer Função Edit. A representação de espaço de estado do filtro anterior pode ser escrito como. Desde este conjunto de equações, Escreva as matrizes A, B, C, D como. A partir desta representação, as ferramentas de processamento de sinal como Octave ou Matlab permitem traçar o f No filtro de salto digital, os valores relativos dos coeficientes definem a forma da função de transferência Butterworth Chebyshev, enquanto que suas amplitudes estabelecem a freqüência de corte dividindo todos os coeficientes por um fator de dois turnos A freqüência de corte para baixo por uma oitava também um fator de dois. Um caso especial é o filtro Buterworth 3 ª ordem que tem constantes de tempo com valores relativos de 1, 1 2 e 1 Devido a isso, este filtro pode ser implementado em hardware sem qualquer Multiplicador, mas usando deslocamentos em vez disso. Autoregressive Filtros AR Edit. Autoregressive modelos AR são modelos de processo na forma. Quando un é a saída do modelo, xn é a entrada do modelo, e un - m são amostras anteriores da saída do modelo Valor Esses filtros são chamados auto-regressivos porque os valores de saída são calculados com base em regressões dos valores de saída anteriores. Os processos AR podem ser representados por um filtro de todos os pólos. Filtros de ARMA Edit. Autoreg Ressive Os filtros ARMA de média móvel são combinações de filtros AR e MA A saída do filtro é dada como uma combinação linear da entrada ponderada e amostras de saída ponderada. Os processos ARMA podem ser considerados como um filtro IIR digital, com pólos e zeros Os filtros. AR são preferidos em muitos casos porque podem ser analisados ​​usando as equações de Yule-Walker. Os processos MA e ARMA, por outro lado, podem ser analisados ​​por equações não-lineares complicadas que são difíceis de estudar e modelar. Se tivermos um processo AR Com coeficientes de ponta-a aa vetor de a, an-1 uma entrada de xn e uma saída de yn podemos usar as equações de yule-walker Dizemos que x 2 é a variância do sinal de entrada Tratamos o sinal de dados de entrada como um 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 - 2017, Greg Stanley.