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Title:
METHOD AND CIRCUIT ARRANGEMENT FOR FILTERING SIGNALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/015269
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a method for generating a temporally discrete amplitude value sequence s[n], characterised in that a continuous signal r(t) is filtered and subsequently sampled using a period T. According to the method: - the continuous signal r(t) is filtered by means of an analog filter (3), in particular a filter of the first order, with an impulse response hA (t) = - e-t/r, whereby &lgr represents an exponential weighting factor with a value range 0 <&lgr < 1 and &tgr is defined by the ratio of - T and 1n(&lgr ) according to &tgr = ----, - a first amplitude value sequence SA [n] is generated from the signal SA(t) thus filtered, by temporal discretization by means of equidistant sampling using the period T, and - to generate the amplitude value sequence s[n], the first amplitude value sequence SA[n] is filtered in a temporally discrete manner, said temporally discrete filtration being defined by the z transformed (HD)(Z), which is identical to the function (1 - &lgr Z-1) except for a constant factor. The entire signal flow is scaled using a scaling factor K, which fulfils the relationship K = &tgr /T, wherein &sgr represents a scaling factor with the value range &sgr ≥ 0.

Inventors:
Magesacher, Thomas (Gerbergasse 40, Villach, A-9500, AT)
Ödling, Per (Inteckningsvägen 17G, Hägersten, S-129 31, SE)
Börjesson, Per Ola (Södra Esplanaden 29, Lund, S-223 52, SE)
Nordström, Tomas (Oberzellergasse 20/12a, Wien, A-1030, AT)
Application Number:
PCT/AT2002/000241
Publication Date:
February 20, 2003
Filing Date:
August 09, 2002
Export Citation:
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Assignee:
Ftw, Forschungszentrum Telekommunikation Wien Betriebs-gmbh (Tech Gate Vienna, Donau-City-Strasse 1, Wien, A-1220, AT)
Magesacher, Thomas (Gerbergasse 40, Villach, A-9500, AT)
Ödling, Per (Inteckningsvägen 17G, Hägersten, S-129 31, SE)
Börjesson, Per Ola (Södra Esplanaden 29, Lund, S-223 52, SE)
Nordström, Tomas (Oberzellergasse 20/12a, Wien, A-1030, AT)
International Classes:
H03H17/02; (IPC1-7): H03H17/02
Other References:
T MAGESACHER ET AL: "An adaptive Mixed-signal Narrowband Interference Canceller for Wireline Transmission Systems" INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CIRCUITS AND SYSTEMS, ISCAS 2001, Bd. 4, 6. - 9. Mai 2001, Seiten 450-453, XP002227966 Sydney, NSW, Australia
STEWART R W ET AL: "OVERSAMPLING AND SIGMA-DELTA STRATEGIES FOR DATA CONVERSION" ELECTRONICS AND COMMUNICATION ENGINEERING JOURNAL, INSTITUTION OF ELECTRICAL ENGINEERS, LONDON, GB, Bd. 10, Nr. 1, 1. Februar 1998 (1998-02-01), Seiten 37-47, XP000773974 ISSN: 0954-0695
MAGESACHER T ET AL: "Spiltting the Recursive Last-Squares Algorithm" SIXTH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON SIGNAL PROCESSING AND ITS APPLICAITONS, 2001, Bd. 1, 13. - 16. August 2001, Seiten 319-322, XP002227967 Kuala Lumpur, Malaysia
Attorney, Agent or Firm:
Gibler, Ferdinand (Dorotheergasse 7/14, Vienna, A-1010, AT)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Erzeugung einer zeitdiskreten AmplitudenWertefolge s [n], wobei ein zeitkontinuierliches Signal r (t) gefiltert und anschließend mit einer Periode T abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das zeitkontinuierliche Signal r (t) mittels eines analogen Filters (3), insbesondere eines Filters erster Ordnung, mit einer Impulsantwort hA(t) = 1 et/# gefiltert wird, # wobei R einen exponentiellen Gewichtungsfaktor mit dem Wertebereich 0 <R <1 darstellt und wobei # durch das Verhältnis von T und ln(#) entsprechend <BR> <BR> <BR> <BR> T<BR> # = definiert ist,<BR> <BR> <BR> ln(#) aus dem so gefilterten Signal sA(t) durch zeitliche Diskretisierung mittels äquidistanter Abtastung mit der Periode T eine erste AmplitudenWertefolge sA [n] erzeugt wird, und zur Erzeugung der AmplitudenWertefolge s [n] die erste AmplitudenWertefolge SA [n] zeitdiskret gefiltert wird, wobei die zeitdiskrete Filterung durch die z Transformierte HD (z) definiert ist, welche bis auf einen konstanten Faktor gleich der Funktion (1. dz') ist, und daß der Gesamtsignalfluß mit einem Skalierunsfaktor K, welcher der Relation K = ##/T genügt, skaliert wird, wobei er einen Skalierungsfaktor mit dem Wertebereich 2 0 darstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gefilterte Signal sA (t) mit einem analogen Skalierunsfaktor PCa und die erste AmplitudenWertefolge sA [n] mit einem digitalen Skalierunsfaktor Kd skaliert wird, wobei die Skalierungsfaktoren der Relation K = ##/T = Ka#Kd genügen.
3. Schaltungsanordnung zur gewichteten Filterung eines zeitkontinuierlichen Signals r (t), die ein analoges Filter (3) und ein nachgeschaltetes Abtastglied (2) zur Abtastung mit einer Periode T umfaßt, und an deren Ausgang eine zeitdiskrete AmplitudenWertefolge s[n] abgreifbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das analoge Filter (3) mit einer Impulsantwort hA(t)= 1 et/# ausgebildet ist, wobei A # einen exponentiellen Gewichtungsfaktor mit dem Wertebereich 0 < # <1 darstellt und <BR> <BR> <BR> <BR> T<BR> wobei # durch das Verhältnis von T und ln(#) entsprechend #= # definiert<BR> <BR> <BR> ln(#) ist, und daß dem vorzugsweise als AbtastHalteGlied ausgebildeten Abtastglied (2) eine zeitdiskrete Filtereinheit (4) mit einer zTransformierten HD (z), welche bis auf einen konstanten Faktor gleich der Funktion (1#z1) ist, nachgeschaltet ist, wobei an deren Ausgang die gefilterte und zeitdiskrete Wertefolge s [n] abgreifbar ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Verstärker zur Signalskalierung vorgesehen ist, wobei die Gesamtskalierung K = crTl beträgt und wobei er einen Skalierungsfaktor mit dem Wertebereich # > 0 darstellt.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen analogen Verstärker (9) zur Skalierung des analogen Signals mit einem analogen Skalierungsfaktor ra sowie ein Verstärkungselement (5) zur Skalierung des zeitdiskreten Signals mit einem digitalen Skalierungsfaktor Kd aufweist, wobei die Skalierungsfaktoren der Relation K = Ka#Kd=##/T genügen und wobei er einen Skalierungsfaktor mit dem Wertebereich o 0 darstellt.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das analoge Filter (3) als ein als Tiefpaß ausgebildetes RCGlied ausgeführt ist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastglied (2) als ein AnalogDigitalUmsetzer ausgebildet ist.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitdiskrete Filtereinheit (4) in Software, vorzugsweise auf einem Signalprozessor, implementiert ist.
9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitdiskrete Filtereinheit (4) ein erstes Verstärkungselement (5) und einen Summierer (8) umfaßt, wobei der Ausgang des ersten Verstärkungselementes (5) mit einem ersten Eingang des Summierers (8) verbunden ist, und daß an den Ausgang des ersten Verstärkungselementes (5) desweiteren eine Serienschaltung aus einem Verzögerungsglied (6) und einem zweiten Verstärkungselement (7) angeschlossen ist, wobei der Ausgang der Serienschaltung mit einem zweiten Eingang des Summierers (8) verbunden ist.
Description:
Verfahren und Schaltungsanordnung zur Filterung von Signalen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer zeitdiskreten Amplituden- Wertefolge s [n], wobei ein zeitkontinuierliches Signal r (t) gefiltert und anschließend mit einer Periode T abgetastet wird.

Solche Verfahren sind insbesondere im Zusammenhang mit der Aufteilung des Recursive Least Square (RLS) Algorithmus in einen analogen, d. h. zeitkontinuierlichen, und einen digitalen, d. h. zeitdiskreten Teil, bekannt. Bei diesen Verfahren wird das zeitkontinuierliche Signal r (t) gewichtet gefiltert. Hierfür muß ein analoges, d. h. zeitkontinuierliches Gewichtungs-Filter bereitgestellt werden, welches die Impulsantwort 1 GrAtIT 0 : g t < T hG sonst sons aufweist. Das so gewichtet gefilterte Signal wird anschließend zur Erzeugung einer Amplituden-Wertefolge s [n] mit der Periode T abgetastet. Der Parameter er 2 0 ist dabei ein Skalierungsfaktor und kann frei gewählt werden. Der Parameter R stellt einen exponentiellen Gewichtungsfaktor dar.

Bei den bekannten Verfahren erfordert die analoge Realisierung des Gewichtungs- Filters ein analoges Verzögerungselement, wobei die gewünschte Impulsantwort hG (t) durch die Addition von zwei gegeneinander verschobenen Sprungantworten erhalten wird. Die Realisierung eines derartigen analogen Gewichtungs-Filters mit der Impulsantwort hG (t) ist aber technisch aufwendig.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art vorzustellen, bei dem die Wertefolge s [n], welche sich durch Filterung durch ein Gewichtungs-Filter mit der Impulsantwort hG (t) und anschließende Abtastung des Signals mit der Periode T ergibt, auf besonders einfache und effiziente Weise erzeugt werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das zeitkontinuierliche Signal r (t) mittels eines analogen Filters, insbesondere eines Filters erster Ordnung, mit einer Impulsantwort hA (t) =e~"gefiltert wird, wobei A T einen exponentiellen Gewichtungsfaktor mit dem Wertebereich 0 <R <1 darstellt und wobei r durch das Verhältnis von-T und In (, Z) entsprechend-v T definiert ist, ln(#) aus dem so gefilterten Signal sA (t) durch zeitliche Diskretisierung mittels äquidistanter Abtastung mit der Periode T eine erste Amplituden-Wertefolge sA [n] erzeugt wird, und zur Erzeugung der Amplituden-Wertefolge s [n] die erste Amplituden-Wertefolge SA [n] zeitdiskret gefiltert wird, wobei die zeitdiskrete Filterung durch die z-Transformierte HD (z) definiert ist, welche bis auf einen konstanten Faktor gleich der Funktion (1-Az-') ist, und daß der Gesamtsignalfluß mit einem Skalierunsfaktor K, welcher der Relation K = crr/r genügt, skaliert wird, wobei er einen Skalierungsfaktor mit dem Wertebereich cr 2 0 darstellt.

Auf diese Weise erhält man eine hinsichtlich der Realisierung effiziente Aufteilung des Gewichtungs-Filters in einen zeitkontinuierlichen Teil (vor der zeitlichen Diskretisierung) und einen zeitdiskreten Teil (nach der zeitlichen Diskretisierung). Dadurch, daß der Skalierunsfaktor der Relation K = urIT genügt, erhält man exakt die selbe Amplituden-Wertefolge s [n] wie beim bekannten Verfahren.

In Weiterführung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das gefilterte Signal sA (t) mit einem analogen Skalierunsfaktor Ka und die erste Amplituden-Wertefolge sA [n] mit einem digitalen Skalierunsfaktor Kd skaliert wird, wobei die Skalierungsfaktoren der Relation K = ##/T = Ka#Kd genügen. Die Aufteilung der Skalierung in einen analogen und einen digitalen Teil bietet den Vorteil einer größeren Flexibilität bei der Auslegung der Schaltung für das erfindungsgemäße Verfahren. Weiters können bereits vorhandene analoge Faktoren, welche sich beispielsweise aus der vorteilhaften Implementierung eines vorgeschalteten Filters mit Verstärkung ergeben können, unmittelbar als Skalierung fungieren.

Die Erfindung bezieht sich weiters auf eine Schaltungsanordnung zur gewichteten Filterung eines zeitkontinuierlichen Signals r (t), die ein analoges Filter und ein nachgeschaltetes Abtastglied zur Abtastung mit einer Periode T umfaßt, und an deren Ausgang eine zeitdiskrete Amplituden-Wertefolge s [n] abgreifbar ist.

Solche Schaltungsanordnungen sind im Zusammenhang mit der oben erwähnten Aufteilung des RLS Algorithmus in einen analogen und einen digitalen Bereich bekannt. Bei diesen Schaltungsanordnungen ist das analoge Filter als Gewichtungs-Filter ausgebildet, welches die Impulsantwort 1 Q, rr 0 < t < T sons 0 sons aufweist. Am Ausgang des Abtastgliedes, welches das gefilterte Signal mit der Periode T abtastet, ist die Amplituden-Wertefolge s [n] abgreifbar.

Die bekannten Schaltungsanordnungen zur Erzeugung der für die Aufteilung des RLS Algorithmus in einen analogen und einen digitalen Teil notwendigen Amplituden- Wertefolge s [n] weisen den Nachteil einer aufwendigen Realisierung auf. Die analoge Realisierung des Gewichtungs-Filters erfordert ein analoges Verzögerungselement, wobei die gewünschte Impulsantwort h. (t) durch die Addition von zwei gegeneinander verschobenen Sprungantworten erhalten wird. Die Realisierung eines derartigen analogen Gewichtungs- Filters mit der Impulsantwort hc (t) ist technisch aufwendig.

Es ist somit eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art vorzustellen, bei der die Wertefolge s [n], welche sich durch Filterung durch ein Gewichtungs-Filter mit der Impulsantwort hs (t) und anschließende Abtastung des Signals mit der Periode T ergibt, auf besonders einfache und effiziente Weise erzeugt werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß - das analoge Filter mit einer Impulsantwort hA (t) =e~"r ausgebildet ist, wobei , einen r exponentiellen Gewichtungsfaktor mit dem Wertebereich 0 < # <1 darstellt und wobei # <BR> <BR> -T<BR> durch das Verhältnis von -T und ln(#) entsprechend #= # definitert ist,<BR> <BR> <BR> ln(#) und da# dem vorzugsweise als Abtast-Halte-Glied ausgebildeten Abtastglied (2) eine zeitdiskrete Filtereinheit (4) mit einer z-Transformierten HD (z), welche bis auf einen konstanten Faktor gleich der Funktion (1-Az~') ist, nachgeschaltet ist, wobei an deren Ausgang die gefilterte und zeitdiskrete Wertefolge s [n] abgreifbar ist.

Diese Schaltungsanordnung erzeugt eine Amplituden-Wertefolge s [n], welche bis auf einen multiplikativen Faktor derjenigen Amplituden-Wertefolge s [n] entspricht, welche durch die im Stand der Technik bekannten Schaltungsanordnungen erzeugt wird. Gegenüber den bekannten Schaltungsanordnungen zeichnet sie sich aber durch eine wesentlich einfachere Realisierung aus. Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann die exponentielle Gewichtung zum Beispiel mit Hilfe einer Kombination aus einem einfach zu realisierenden analogen Tiefpaß-Filter erster Ordnung mit einer vom Rechenaufwand her sehr einfachen zeitdiskreten Filtereinheit mit dazwischenliegender Abtastung mittels eines Abtastgliedes durchgeführt werden. Diese Realisierung ist bedeutend effizienter als bekannte Realisierungen mit lediglich einem analogen Filter, gefolgt von einem Abtastglied.

In Weiterbildung der Erfindung kann zumindest ein Verstärker zur Signalskalierung vorgesehen ist, wobei die Gesamtskalierung r = cr/r beträgt und wobei er einen Skalierungsfaktor mit dem Wertebereich er 0 darstellt. Dadurch erhält man genau die gleiche Amplituden-Wertefolge s [n], wie bei den bekannten Schaltungsanordnungen.

Nach einer weiteren Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Schaltungsanordnung einen analogen Verstärker zur Skalierung des analogen Signals mit einem analogen Skalierungsfaktor ra sowie ein Verstärkungselement zur Skalierung des zeitdiskreten Signals mit einem digitalen Skalierungsfaktor Kd aufweist, wobei die Skalierungsfaktoren der Relation x = xa xd = zlT genügen und wobei er einen Skalierungsfaktor mit dem Wertebereich 2 0 darstellt. Dies ermöglicht die weiter oben beschriebene vorteilhafte Aufteilung der Skalierung in einen analogen und einen digitalen Teil.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das analoge Filter als ein als Tiefpaß ausgebildetes RC-Glied ausgeführt ist. Dies ermöglicht eine besonders einfache Ausführung des analogen Filters.

Gemäß einer anderen Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das Abtastglied als ein Analog-Digital-Umsetzer ausgebildet ist. Dadurch erhält man unmittelbar ein zeit-und wertdiskretes Signal.

In weiterer Fortbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die zeitdiskrete Filtereinheit in Software implementiert ist. Dies ermöglicht eine besonders flexible Implementierung. Insbesondere kann der digitale Skalierungsfaktor im nachhinein leicht geändert werden. Desweiteren wird die digitale Weiterverarbeitung des digitalen, d. h. zeit-und wertdiskrete Signal vereinfacht.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die zeitdiskrete Filtereinheit ein erstes Verstärkungselement und einen Summierer umfaßt, wobei der Ausgang des ersten Verstärkungselementes mit einem ersten Eingang des Summierers verbunden ist, und daß an den Ausgang des ersten Verstärkungselementes desweiteren eine Serienschaltung aus einem Verzögerungsglied und einem zweiten Verstärkungselement angeschlossen ist, wobei der Ausgang der Serienschaltung mit einem zweiten Eingang des Summierers verbunden ist. Durch diese erfindungsgemäße Hardware- Implementierung der zeitdiskreten Filtereinheit ergibt sich eine besonders kleine und kompakte Bauform, welche weiters den Vorteil eines geringen Stromverbrauchs und einer insgesamt kleineren Latency aufweist.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher beschrieben.

Dabei zeigt : Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer im Stand der Technik bekannten Schaltungsanordnung, bestehend aus einem zeitkontinuierlichen Gewichtungs-Filter 1 und einem Abtastglied 2 ; Fig. 2 die Impulsantwort hs (t) des zu realisierenden Gewichtungs-Filters 1 ; Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform der zeitdiskreten Filtereinheit 4.

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer im Stand der Technik bekannten Schaltungsanordnung, welche bei der Aufteilung des sogenannten RLS Algorithmus verwendet wird. Bei diesem Algorithmus wird basierend auf der Methode der kleinsten Quadrate eine exponentielle Gewichtung der Eingangssignale durchgeführt ( [Adaptive Filter Theory. Prentice Hall, ISBN 0-13-322760-X, third edition, 1996] ). Dabei werden weiter in der Vergangenheit liegende Signalanteile über eine exponentielle Gewichtung bzw. über einen exponentiellen Gewichtungsfaktor A schwächer bewertet als aktuelle Signalanteile.

Gemäß Fig. 1 wird das zu filternde analoge (zeit-und wertkontinuierliche) Signal r (t), welches z. B. das Eingangssignal einer adaptiven Einstelleinrichtung sein kann, einem analogen (zeit-und wertkontinuierlichen) Gewichtungs-Filter 1 mit der Impulsantwort hc (t) zugeführt. Aus dem so gewonnenen Signal Sc (t) wird nun mit einem Abtastglied 2, beispielsweise mit einem einfachen Abtast-Halte-Glied, durch äquidistante Abtastung des Signals SG (t) mit der Periode T die zeitdiskrete Folge s [n] erzeugt.

In Fig. 2 ist die Impulsantwort 4, or sonst 0 des Gewichtungs-Filters 1 dargestellt. Die skalaren, reellen Konstanten A und er können im Prinzip frei gewählt werden. Der Parameter A entspricht einem exponentiellen Gewichtungsfaktor, wobei 0 < R < 1 gelten muß. Für den im Prinzip ebenfalls frei wählbaren Parameter er 0 gilt beim hybriden RLS Algorithmus vorzugsweise ln (A) cr =.<BR> <BR> <P> A-1 Dies bewirkt eine Verstärkung von exakt eins bei niedrigen Frequenzen. Die Dauer, für die hs (t) von Null verschiedene Werte annimmt, entspricht der Perdiodendauer T des Abtastgliedes 2. Auch der Wert von T kann frei gewählt werden. Im allgemeinen sind i, u und T aber durch die Anwendung vorgegeben.

Die analoge Realisierung des Gewichtungs-Filters 1 ist aber technisch äußerst aufwendig und erfordert unter anderem ein analoges Verzögerungselement. Die gewünschte Impulsantwort h. (t) wird dabei durch die Addition von zwei gegeneinander verschobenen Sprungantworten erhalten.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird das analoge (zeit-und wertkontinuierliche) Signal r (t) einem analogen (zeit-und wertkontinuierlichen) Filter 3 mit der Impulsantwort hA (t) zugeführt. Diese Impulsantwort ist durch 1 -t/# -T<BR> <BR> hA(t)=#e mit # =<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> # ln(#) gegeben, wobei # wieder einen exponentiellen Gewichtungsfaktor mit dem Wertebereich <BR> <BR> <BR> 0 <, Z < 1 und er einen Skalierungsfaktor mit dem Wertebereich er 0 darstellt. Der Parameter T entspricht wieder der Perdiodendauer des nachgeschalteten Abtastgliedes 2.

Das analoge Filter 3 kann durch ein einfaches Filter erster Ordnung, beispielsweise durch ein einfaches als Tiefpaß ausgebildetes RC-Glied mit der Zeitkonstante -C = r realisiert sein. Dies ermöglicht eine besonders einfache Ausführung das analogen Filters 3.

Das vom analogen Filter 3 kommende gefilterte analoge Signal sA (t) wird in Fig. 3 weiter einem analogen Verstärker 9, der zur Realisierung eines analogen Skalierungsfaktors Ka vorhanden ist, zugeführt. Dies ermöglicht den Ausgleich eventuell vorhandener fehlerhafter Skalierungen des analogen Signals. Das Vorsehen eines analogen Verstärkers 9 ist aber nicht zwingend. Ist kein solcher vorgesehen, gilt ra = 1. Zur Realisierung der gewünschten Skalierung kann der analoge Verstärker 9 natürlich auch vor dem analogen Filter 3 geschalten sein.

Aus dem analogen Signal sa (t) am Ausgang des analogen Verstärkers 9 wird mittels eines als Abtast-Halte-Glied ausgeführten Abtastgliedes 2 durch äquidistante Abtastung mit der Periode T eine erste zeitdiskrete Wertefolge sA [n] erzeugt. Übliche Abtast-Halte-Glieder stellen eine besonders einfache Realisierung des Abtastgliedes 2 dar.

Es ist aber auch möglich, statt des Abtast-Halte-Gliedes einen Analog-Digital- Umsetzer als Abtastglied 2 vorzusehen. Die erste Wertefolge SA [nl sowie die nachgeschaltete zeitdiskrete Filtereinheit 4 sind dann sowohl zeit-als auch wertdiskret (digital).

Zur bestmöglichen Aussteuerung des Analog-Digital-Umsetzers kann in diesem Fall die nachstehend näher beschriebene Gesamtskalierung des Signals vollständig analog erfolgen.

Die erste zeitdiskrete Wertefolge sA [n] wird in Fig. 3 einer zeitdiskreten Filtereinheit 4, gekennzeichnet durch dessen z-Transformierte HD (z) = (l-z''), <BR> <BR> <BR> zugeführt, welche die Amplituden-Wertefolge s [n] erzeugt. Wesentlich ist hier die Funktion (l-. z''). Der Faktor Kd dient als Skalierungsfaktor.

Dieser digitale Skalierungsfaktor Kd erlaubt die endgültige Skalierung der Ausgangsfolge s [n]. Der endgültige Skalierungsfaktor K für den Gesamtsignalfluß setzt sich somit beim in Fig. 3 dargestellten erfindungsgemäßen Verfahren aus analogem und digitalem Skalierungsfaktor gemäß K = Ka'Kd zusammen. Die gesamte Skalierung erfolgt durch Multiplikation mit Ka vor dem Abtast-Halte-Glied und eine Multiplikation mit Kd nach dem Abtast-Halte-Glied.

Für die Übereinstimmung des Ergebnisses beim erfindungsgemäßen Verfahren mit dem beim bekannten Stand der Technik-d. h. bei einem vollständig analogen Gewichtungsfilter mit Impulsantwort hG (t) und anschließender Abtastung-muß die Relation <BR> <BR> <BR> <BR> #<BR> <BR> K =cr- T gelten. Die Skalierung mit dem Skalierungsfaktos K kann natürlich auch vollständig analog (in diesem Fall gilt Kd = t) oder vollständig digital (in diesem Fall gilt Ka = 1) erfolgen.

Das erfindungsgemäße Verfahren liefert mit diesem Skalierungsfaktor dieselbe Amplituden-Wertefolge s [n] wie das bekannte Verfahren, wobei die Realisierung aber bedeutend vereinfacht ist. Die digitale Filtereinheit 4 wirkt systemtechnisch gesehen so, daß eine zweite Impulsantwort, welche im wesentlichen einer versetzten und invertierten analogen Impulsantwort-, hA (t-T) entspricht, zu der ersten analogen Impulsantwort hA (t) hinzu addiert wird. Aus der Addition dieser beiden Impulsantworten ergibt sich die gewünschte Impulsantwort hC (t).

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die zeit-und/oder wertdiskrete Filtereinheit 4 in Hardware realisiert sein. Damit erhält man besonders kleine und kompakte Bauformen für die Filtereinheit 4. Weiters ergibt sich ein geringer Stromverbrauch und eine insgesamt kleinere Latency.

In diesem Fall besteht die Filtereinheit 4 vorzugsweise, wie in Fig. 4 im Detail dargestellt, aus einem ersten Verstärkungselement 5 zur Realisierung des digitalen Skalierungsfaktors Kd, einem Verzögerungsglied 6, einem zweiten Verstärkungselement 7 zur Realisierung des Faktors A und einem Summierer 8. Bei vollständiger analoger Skalierung kann natürlich auf das Verstärkungselement 5 verzichtet werden. Es gilt dann Kd =1. Weiters kann das Verstärkungselement 5 auch dem Summierer 8 nachgeschalten sein.

Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Realisierung der Filtereinheit 4 in Software, z. B. auf einem Signalprozessor erfolgen. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität in der Implementierung und ist vorteilhaft bei der digitalen, d. h. zeit-und wertdiskreten Weiterverarbeitung des Signals.