專利名稱：比特串中值濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電通信傳輸?shù)谋忍卮當(dāng)?shù)字信號(hào)處理非線性濾波裝置。
近年來(lái)，國(guó)外對(duì)非線性濾波方面的中值濾波理論研究很活躍，″模似中值濾波″(參見(jiàn)″IEEE電路與系統(tǒng)匯刊″、1986年1月、第一期、第33卷)和″滑動(dòng)中值的計(jì)算″(參見(jiàn)″IEEE聲學(xué)語(yǔ)言信號(hào)處理匯刊″、1989年4月、第4期、第37卷)兩篇研究文獻(xiàn)反映出中值濾波理論在國(guó)外已經(jīng)取得很大進(jìn)展。盡管中值濾波理論以它突出的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用價(jià)值受到高度重視，但是目前仍然處在算法研究與模擬實(shí)驗(yàn)的階段，實(shí)施中往往采用模數(shù)轉(zhuǎn)換A／D與數(shù)模轉(zhuǎn)換D／A變換，借助昂貴的計(jì)算機(jī)進(jìn)行復(fù)雜的排序計(jì)算，這嚴(yán)重地限制了它的廣泛應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是利用中值濾波理論而提供一種全硬件簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的實(shí)用數(shù)字信號(hào)處理的比特串中值濾波器。
其解決方案是根據(jù)輸入信號(hào)為X(m)、輸出信號(hào)位為Y(m)、窗變度為2N＋1的Y(m)
median x(m－n)……x(m)……x(m＋n) 的中值濾波原理，采用模擬與數(shù)字電路相結(jié)合而對(duì)滑動(dòng)窗內(nèi)數(shù)據(jù)求中值的電路結(jié)構(gòu)，通過(guò)集成塊的比較器、鎖存器、移位寄存器、時(shí)鐘發(fā)生器和由集成塊的模擬加法器、比較器與輸入電阻、補(bǔ)償電阻、反饋電阻組成的表決電路所共同構(gòu)成。
按照上述方案制造的比特串中值濾波器，因?yàn)椴捎媚M與數(shù)字電路相結(jié)合的形式，所以結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單；同時(shí)由于著眼點(diǎn)放在利用較新的中值濾波理論，所以能夠擬制突發(fā)性的強(qiáng)脈沖干擾、平滑各種尖銳的隨機(jī)噪聲、保持?jǐn)?shù)字信號(hào)的邊緣特性，特別適用于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字通信及電傳等的比特串?dāng)?shù)字信號(hào)處理；另外由于該結(jié)構(gòu)具有高性能低價(jià)格的優(yōu)點(diǎn)，所以適于廣泛地推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型提出的實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理的比特串中值濾波器的電路結(jié)構(gòu)圖。
如圖所示，由集成塊的比較器U1鎖存器U2移位寄存器U3時(shí)鐘發(fā)生器U4和集成塊的模擬加法器U5、比較器U6與輸入電阻R1～R5、補(bǔ)償電阻R6R7、反饋電阻R8組成的表決電路所共同構(gòu)成的實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理的全硬件電路結(jié)構(gòu)中，比較器U1用型號(hào)為L(zhǎng)M339(或LM219、LM119)的集成電路實(shí)現(xiàn)，當(dāng)輸入端V＋≥V－時(shí)，則輸出端VC為高電平3伏，當(dāng)輸入端V＋＜V－時(shí)，則輸出端VC為低電平0伏，其中輸入端V－有標(biāo)準(zhǔn)比較電壓V＋1；鎖存器U2用型號(hào)為SN74 LS375(或SN54L375)的集成電路實(shí)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)G由低變高時(shí)，輸入端D的輸入信號(hào)傳送到輸出端Q輸出，當(dāng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)G由高變低時(shí)，輸出端Q輸出不變，其輸出為標(biāo)準(zhǔn)的TTL開(kāi)關(guān)電平；移位寄存器U3用型號(hào)為SNS4164(或SN74LS164、SN24273、SN74LS273)的集成電路實(shí)現(xiàn)，該移位寄存器U3采用串行移位輸入，并行輸出，當(dāng)時(shí)鐘脈沖信號(hào)G1由低變高時(shí)，輸入端D1的電平移到輸出端Q1，原輸出端Q1、Q2、Q3、Q4的電平信號(hào)依次移到輸出端Q2、Q3、Q4、Q5，原輸出端Q5的電平信號(hào)丟失，其輸出端Q1～Q5的高電平為2伏，低電平為0伏；表決電路的模擬加法器U5用型號(hào)為L(zhǎng)M324的運(yùn)算放大集成電路實(shí)現(xiàn)，比較器U6用型號(hào)為L(zhǎng)M339(或LM219)的集成電路實(shí)現(xiàn)，輸入電阻R1～R5和反饋電阻R8為110千歐、補(bǔ)償電阻R6為110千歐、R7為22千歐，當(dāng)表決電路的輸入信號(hào)中有任意三個(gè)信號(hào)為高電平時(shí)，輸出信號(hào)為高電平，反之為低電平，表決電路的輸出信號(hào)高電平為3伏，低電平為0伏，表決電路中的比較器U6的輸入端V－有標(biāo)準(zhǔn)比較電壓Vf2；時(shí)鐘發(fā)生器U4用型號(hào)為NE555N的時(shí)基集成電路實(shí)現(xiàn)，其功能是產(chǎn)生整個(gè)裝置的控制時(shí)鐘信號(hào)。
該比特串中值濾波器經(jīng)輸入端X(m)進(jìn)行寬度為70MS、高度為5V的方波疊加脈沖干擾，其輸出端Y(m)在保持跳變信號(hào)的同時(shí)去掉干擾；用于A350－3B數(shù)字保密接力機(jī)，在馬達(dá)轟鳴的惡劣條件下，能順利工作，克服誤碼率的發(fā)生。
權(quán)利要求一種電通信傳輸?shù)谋忍卮當(dāng)?shù)字信號(hào)處理的中值濾波器，其特征是該中值濾波器通過(guò)集成塊的比較器U1、鎖存器U2、移位寄存器U3、時(shí)鐘發(fā)生器U4和由集成塊的模擬加法器U5、比較器U6與輸入電阻R1～R5、補(bǔ)償電阻R6R7、反饋電阻R8組成的表決電路所共同構(gòu)成。
專利摘要一種電通信傳輸?shù)谋忍卮當(dāng)?shù)字信號(hào)處理的中值濾波器，采用比較器、鎖存器、移位寄存器、時(shí)鐘發(fā)生器和表決電路共同構(gòu)成；該結(jié)構(gòu)能夠擬制強(qiáng)脈沖干擾、平滑各種尖銳隨機(jī)噪聲，保持信號(hào)邊緣特性，適用于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)字通信及電傳等的比特串?dāng)?shù)字信號(hào)處理；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有高性能低價(jià)格的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L25/08GK2068298SQ90211769
公開(kāi)日1990年12月26日 申請(qǐng)日期1990年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月19日
發(fā)明者張宏科 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍重慶通信學(xué)院