9.8. Мультиплексирование

Как правило, реальные системы оказываются сложнее рассмотренных в предыдущих разделах. Сравнительно часто используется набор КИХ-фильтров или БИХ-фильтров, причем каждый из фильтров может быть построен в параллельной или каскадной форме. Чем большее количество фильтров приходится мультиплексировать, тем, по-видимому, выгоднее использовать цифровые методы фильтрации, так как благодаря достижениям в области создания последовательных ЗУ большой интеграции эти ЗУ легко можно приспособить для запоминания промежуточных результатов. Следует, однако, с осторожностью относиться к созданию многофункциональной системы путем использования общих запоминающих и арифметических устройств, поскольку при этом будет заметно усложняться управление.

1)

2)

3)                       Не вводить сдвигом из АУ1

4)                                                    Не вводить сдвигом из АУ2

5) . Ввести  в буфер , ввести сдвигом  из АУ1

6)

7)                                                      Не сдвигать   АУ1

8)                                                                                   АУ2

9)  Ввести в буфер, ввести сдвигом  из АУ1

10)

11) Вычислить

12) Вычислить

 Заключительный сдвиг

Фиг. 9.15. Построение каскадного БИХ-фильтра с использованием двух АУ.

Фиг. 9.16. К иллюстрации мультиплексирования.

Фиг. 9.17. Блок-схема КИХ-фильтра с мультиплексированием.

Пример того, как с помощью мультиплексирования можно построить три независимых КИХ-фильтра, используя только одно арифметическое устройство, приведен на фиг. 9.16—9.18. На фиг. 9.16 показаны три независимых входа ,  и  и три независимых выхода ,  и . Там же приведены все коэффициенты фильтров. На фиг. 9.17 изображена упрощенная блок-схема реализации всех трех фильтров, основанная на переключении входных сигналов и их независимой обработке в арифметическом устройстве. Распределитель обеспечивает выдачу каждого выходного отсчета в соответствующий канал. На фиг. 9.18 представлены последовательность выполнения вычислений и состояния памяти в процессе этих вычислений.

Фиг. 9.18. Последовательность вычислений в фильтре мультиплексированием.

Приведенный на фиг. 9.16 — 9.18 пример не является единственно возможным типом мультиплексирования для цифровых устройств. Второй тип мультиплексирования имеет место при параллельном спектральном анализе, когда один и тот же входной сигнал одновременно обрабатывается с помощью набора различных фильтров. Основное внимание должно быть уделено суммарной скорости обработки данных, определяемой общим количеством фильтров, реализуемых путем мультиплексирования. До тех пор пока скорость обработки согласуется с быстродействием применяемых микросхем, система может быть построена с использованием мультиплексирования.

В последующих разделах будут рассмотрены несколько практических цифровых систем, построенных на основе мультиплексирования, что обеспечило преимущество цифровых методов обработки.