Главная > Разное > Теория и применение цифровой обработки сигналов
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

9.11. Расчленение цифровых фильтров на составные части при построении их на интегральных микросхемах

При построении системы, в которой используются специализированные цифровые устройства, важную роль обычно играет ее стоимость, которая зависит от уровня интеграции применяемых интегральных микросхем и от их быстродействия. Хайтли рассмотрел методику расчленения схем применительно к построению на существующих микросхемах гребенки из 24 цифровых БИХ-фильтров четвертого порядка. Под расчленением подразумевается такое разделение памяти и арифметических устройств всей цифровой системы на небольшие функционально законченные блоки, которое делает возможным построение их с применением больших интегральных схем.

Рассмотренная Хайтли система содержала 24 канала, каждый из которых представлял собой рекурсивный БИХ-фильтр четвертого порядка (все фильтры были составлены из последовательно соединенных блоков второго порядка). Частота следования отсчетов на входах всех 24 каналов была взята равной 32 кГц, хотя входной речевой сигнал был дискретизован с частотой 8 кГц. Переход с помощью интерполяции от 8 кГц к 32 кГц был осуществлен для того, чтобы в качестве преобразователя код — аналог можно было использовать недорогой двоичный масштабный умножитель (дельта-модулятор). Разрядность промежуточных результатов фильтров была равна 16, а коэффициентов фильтра — 12. Таким образом, для запоминания всех промежуточных результатов потребовалась память объемом  разрядов. В каждом из мультиплексируемых блоков второго порядка используются четыре умножителя, так что общее число разрядов каждого из таких блоков равно .

Используемые интегральные микросхемы имели быстродействие 25 мГц. Хайтли расчленил систему следующим образом:

Память: 128 разрядов на корпус                                       12 корпусов

Умножители: 4 разряда на корпус                                   12 корпусов

Трехвходовые сумматоры: всего 2                                   2 корпуса

Детекторы переполнения: всего 4                                    2 корпуса

Преобразователи в дополнительный код: всего 4           2 корпуса

Устройство управления: всего 1                                       10 корпусов

Отсюда получаем, что при современном уровне технологии БИС для построения гребенки из 24 цифровых фильтров требуются 40 корпусов. По оценке Хайтли, к концу 70-х годов продолжающийся прогресс БИС-технологии позволит создать такую же систему всего на 12—14 корпусах, причем ее быстродействие будет вдвое больше, а потребляемая мощность вдвое меньше.

 

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление