JP2002064362A - オーバサンプリングfirフィルタ、オーバサンプリングfirフィルタの制御方法、およびオーバサンプリングfirフィルタを有する半導体集積回路、オーバサンプリングfirフィルタでフィルタリングされたデータを送信する通信システム - Google Patents
オーバサンプリングfirフィルタ、オーバサンプリングfirフィルタの制御方法、およびオーバサンプリングfirフィルタを有する半導体集積回路、オーバサンプリングfirフィルタでフィルタリングされたデータを送信する通信システムInfo
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Abstract
用されるオーバサンプリングFIRフィルタに関し、フ
ィルタの動作中にオーバサンプリング数が変更されて
も、フィルタの出力応答の連続性を保持することを目的
とする。 【解決手段】 入力データを順次にシフトするシフトレ
ジスタの各保持部に対応する複数のセレクタは、複数の
タップ係数のうち所定のタップ係数をクロックに同期し
て順次に選択する。保持部に保持された入力データと、
保持部に対応するセレクタで選択されたタップ係数とが
乗算される。乗算の結果は、加算されて出力データとし
て出力される。オーバサンプリング数の変更に応じて、
セレクタが選択するタップ係数を変更することで、出力
データの連続性を保持できる。オーバサンプリング数に
対応する数の保持部を備える必要がないため、オーバサ
ンプリングFIRフィルタの回路規模を低減できる。
Description
の携帯機等に使用されるオーバサンプリングFIRフィ
ルタに関する。
ィルタは、アナログフィルタでは実現できない直線位相
特性、伝達関数、安定性を有しているため、通信装置、
オーディオ装置などの様々な用途に利用されている。特
に、ディジタル移動通信方式の一つであるCDMA(符号分
割多元接続; Code Division Multiple Access)等のフ
ィルタに適用する場合に有効である。FIRフィルタで
は、フィルタの阻止域の安定性を図るためオーバサンプ
リング方式が主流になっている。
タとして、例えば、特開平8−37444号公報に開示
されるものが知られている。この公報に開示されるオー
バサンプリングFIRフィルタは、入力データを保持す
る複数の遅延子を備えたシフトレジスタと、係数選択回
路と、加算器とを備えている。係数選択回路は、シフト
レジスタの遅延子からの出力値とタイミング信号とに応
じて所定のタップ係数を発生する。加算器は、係数選択
回路から出力される複数のタップ係数の和を求める。
のように構成にすることで、シフトレジスタの遅延子の
数を、入力データのサンプリングの数に対応する数だけ
持つ必要がなくなる。この結果、加算器の規模が低減さ
れ、通常のオーバサンプリングFIRフィルタに比べ、
ハードウエア構成を簡単にできる。なお、以下の説明で
は、この種のオーバサンプリングFIRフィルタを、タ
ップ切替式のオーバサンプリングFIRフィルタとも称
する。
は、携帯機は、送信する信号を拡散コードを用いて拡散
し、拡散したデータを基地局に向けて出力する。この
際、基地局での受信データの位相を合わせるため、携帯
機は、FIRフィルタにおけるオーバサンプリングの数
を、携帯機と基地局との距離に応じて変えなくてはなら
ない。上述したタップ切替式のFIRフィルタは、入力
データのオーバサンプリングの数に対応する数の遅延子
を持っていない。このため、オーバサンプリングの数が
変更された場合、その出力応答が不連続になるという問
題があった。このため、オーバサンプリング数が変化す
るCDMA方式の携帯機に、タップ切替式のFIRフィルタ
を採用することはできなかった。これに対して、オーバ
サンプリング数分の遅延子を有するオーバサンプリング
FIRフィルタは、タップ切替式のオーバサンプリング
FIRフィルタに比べ回路規模は大きいが、オーバサン
プリング数に応じて入力データに付加するゼロデータの
数を変えられるため、出力応答を連続にできる。
ンプリングFIRフィルタにおいて、フィルタの動作中
にオーバサンプリングの数が変更されても、フィルタの
出力応答の連続性を保持することにある。本発明の別の
目的は、オーバサンプリングFIRフィルタの回路規模
を低減することにある。
リングFIRフィルタ、請求項5のオーバサンプリング
FIRフィルタの制御方法、請求項9のオーバサンプリ
ングFIRフィルタを有する半導体集積回路、および請
求項10のオーバサンプリングFIRフィルタでフィル
タリングされたデータを送信する通信システムでは、FI
Rフィルタにおける縦続接続された複数の保持部を有す
るシフトレジスタは、入力データを受け、受けた入力デ
ータを順次にシフトし、各保持部から出力する。保持部
に対応してそれぞれ形成された複数のセレクタは、複数
のタップ係数のうち所定のタップ係数をクロックに同期
して順次に選択する。ここで、オーバサンプリング数
は、入力データが変化する周期において、乗算されるタ
ップ係数の数の和である。換言すれば、オーバサンプリ
ング数は、データに対して1つのセレクタが選択するタ
ップ係数の数の和である。乗算器は、保持部に保持され
た入力データと、保持部に対応するセレクタで選択され
たタップ係数とを乗算する。乗算の結果は、加算器で加
算され出力データとして出力される。
は、オーバサンプリング数の変更に応じて、セレクタが
選択するタップ係数を変更することで、出力データの連
続性が保持される。従来は、出力データの連続性を保持
するためにオーバサンプリング数に対応する数の保持部
を備える必要があった。本発明では、オーバサンプリン
グ数に対応する数の保持部を備える必要がないため、オ
ーバサンプリングFIRフィルタの回路規模が低減され
る。
ルタおよび請求項6のオーバサンプリングFIRフィル
タの制御方法では、セレクタが選択可能な複数のタップ
係数の一部は、重複している。このため、オーバサンプ
リング数の変更に応じて、セレクタが選択するタップ係
数が変更された場合にも、入力データとの乗算が必要な
タップ係数は、セレクタ全体で確保される。この結果、
出力データの連続性が保持される。
ルタおよび請求項7のオーバサンプリングFIRフィル
タの制御方法では、オーバサンプリング数に応じて、入
力データの取り込み後にセレクタが最初に選択するタッ
プ係数が、セレクタに指示される。この指示は、フィル
タ内のタップ制御部、フィルタ外のタップ制御部、ある
いはソフトウエアが行う。セレクタは、上記指示に従い
タップ係数を選択すればよい。このため、制御機構が簡
易になる。したがって、高速なフィルタリング動作が可
能になる。また、制御機構が簡易なため、本発明の適用
によりコストが上昇することはない。
ルタおよび請求項8のオーバサンプリングFIRフィル
タの制御方法では、オーバサンプリング数が変更された
とき、入力データの取り込み毎に、順次入力側の保持部
に対応するセレクタから、セレクタが選択するタップ係
数をオーバサンプリング数の変更前の所定のタップ係数
に戻す制御が行われる。このため、オーバサンプリング
数の変更後に、各セレクタは、入力データに応じた正し
いタップ係数を選択することができる。この結果、オー
バサンプリング数の変更の前後において、出力データの
連続性が保持される。
用いて説明する。図1は、本発明のオーバサンプリング
FIRフィルタ、オーバサンプリングFIRフィルタの
制御方法、およびオーバサンプリングFIRフィルタを
有する半導体集積回路、オーバサンプリングFIRフィ
ルタでフィルタリングされたデータを送信する通信シス
テムの第1の実施形態を示している。この実施形態は、
請求項1ないし請求項10に対応している。
例えば、CDMA方式あるいはW-CDMA(Wideband-CDMA)方式
の通信システムにおける携帯機4の送信回路6に使用さ
れる。送信回路6は、半導体製造技術を使用して、Si基
板上にCMOSトランジスタ等を集積して1チップで形成さ
れている。携帯機4から送信された信号は、基地局8で
受信される。
タ2の詳細を示している。オーバサンプリングFIRフ
ィルタ2は、入力データを保持するフリップフロップFF
0、FF1、FF2、FF3、FF4を入力側から直列に接続したシ
フトレジスタ10と、フリップフロップFF0〜FF4に対応
してそれぞれ形成されたセレクタSEL0、SEL1、SEL2、SE
L3、SEL4および乗算器MLT0、MLT1、MLT2、MLT3、MLT4
と、加算器ADTと、タップ制御部12とを有している。
ロップFF0で入力データDIN受け、サンプリングトリガ信
号STRGに同期して、受けたデータを順次出力側にシフト
する。セレクタSEL0は、タップ係数C1、C2、C3、C4、C5
を受け、タップ制御部12からの制御信号に応じていず
れかのタップ係数を順次選択し、出力する。セレクタSE
L1は、タップ係数C4、C5、C6、C7、C8、C9を受け、タッ
プ制御部12からの制御信号に応じていずれかのタップ
係数を順次選択し、出力する。セレクタSEL2は、タップ
係数C8、C9、C10、C11、C12、C13を受け、タップ制御部
12からの制御信号に応じていずれかのタップ係数を順
次選択し、出力する。セレクタSEL3は、タップ係数C1
2、C13、C14、C15、C16、“0”を受け、タップ制御部
12からの制御信号に応じていずれかのタップ係数を順
次選択し、出力する。セレクタSEL4は、タップ係数C16
または“0”を受け、タップ制御部12からの制御信号
に応じていずれかのタップ係数を選択し、出力する。こ
こで、例えば、セレクタSEL0、SEL1は、ともにタップ係
数C4、C5を受けている。セレクタSEL1、SEL2は、ともに
タップ係数C8、C9を受けている。このように、本実施形
態では、互いに隣接するセレクタは、受けるタップ係数
の一部が重複されている。すなわち、セレクタSEL0〜SE
L4の構成は、従来と大きく異なる。
0〜FF4から出力される入力データDINと、セレクタSEL0
〜SEL4から出力されるタップ係数とをそれぞれ乗算し、
乗算結果を加算器ADTに出力している。加算器ADTは、乗
算器MLT0からMLT4からの乗算結果を順次加算し、加算結
果を出力データDOUTとして出力している。タップ制御部
12は、サンプリングトリガ信号STRG、クロック信号CL
K、およびタップトリガ信号TTRGを受け、セレクタSEL0
〜SEL4にそれぞれ制御信号を出力している。サンプリン
グトリガ信号STRGは、入力データDINをシフトレジスタ
10内でシフトするための信号である。クロック信号CL
Kは、セレクタSEL〜SEL4においてタップ係数を順次に切
り替えるための信号である。タップトリガ信号TTRGは、
オーバサンプリング数を1だけ増加または減少させるた
めの信号である。この実施形態では、タップトリガ信号
TTRGの周波数は、クロック信号CLKの周波数の4倍にさ
れている。すなわち、このFIRフィルタ2は、16タ
ップ4倍オーバサンプリングのFIRフィルタとして動
作する。換言すれば、シフトレジスタ10が入力データ
DINを1回シフトする毎に、セレクタSEL0〜SEL4は、タ
ップ係数の選択動作をそれぞれ4回実行する。
の例を示している。この発生回路16は、例えば、図1
に示した送信回路6内に形成されている。この発生回路
16は、サンプリングトリガ信号STRGでリセットされク
ロック信号CLKでカウントアップする2進カウンタ16
aと、タップトリガ信号TTRG(-)、TTRG(+)をそれぞれ生
成するアンド回路16b、16cとを有している。アン
ド回路16bは、サンプリングトリガ信号STRGおよびカ
ウンタ16aのカウンタ値“3”の活性化中に、タップ
トリガ信号TTRG(-)を出力する。アンド回路16cは、
サンプリングトリガ信号STRGおよびカウンタ16aのカ
ウンタ値“5”の活性化中に、タップトリガ信号TTRG
(+)を出力する。タップトリガ信号TTRG(-)、TTRG(+)
は、タップトリガ信号TTRGとして図2に示したタップ制
御部12に供給される。そして、オーバサンプリング数
が4回(標準)から3回、または4回から5回に変更さ
れたとき、タップトリガ信号TTRG(-)、またはTTRG(+)が
それぞれ活性化される。
明する。図4は、FIRフィルタの動作中に、オーバサ
ンプリング数が4回から3回に変更された場合を示して
いる。図2に示したセレクタSEL0〜SEL4は、タップ制御
部12の制御を受け、クロック信号CLKに同期してタッ
プ係数を順次切り替える。また、セレクタSEL0〜SEL4
は、タップ制御部12の制御を受け、サンプリングトリ
ガ信号STRGに同期して所定のタップ係数を選択する。枠
内の数字は、セレクタSEL0〜SEL4が選択するタップ係数
の番号を示している。
中に、セレクタSEL0〜SEL4は、サンプリングトリガ信号
STRGに同期してそれぞれタップ係数C1、C5、C9、C13、
“0”を選択する(図4(a))。以後、セレクタSEL0
〜SEL4は、サンプリングトリガ信号STRGが活性化される
まで、図2に示したタップ係数を図の左側から順に選択
する。この結果、破線の太枠で示したように、セレクタ
SEL0〜SEL3は、16個の連続したタップ係数C1〜C16を
選択する。選択されたタップ係数C1〜C16は、入力デー
タ(DIN)とそれぞれ乗算される。そして、乗算結果が
加算させ、出力データ(DOUT)として出力される。
せる場合、サンプリングトリガ信号STRGの活性化間隔が
1クロック分短くされる。そして、サンプリングトリガ
信号STRGに同期してタップトリガ信号TTRG(-)が活性化
される(図4(b))。このとき、セレクタSEL0〜SEL4
は、それぞれタップ係数C1、C4、C8、C12、C16を選択す
る(図4(c))。すなわち、図2に示したタップ制御
部12は、オーバサンプリング数の変更に応じて、入力
データDINの取り込み後にセレクタSEL0〜SEL4が最初に
選択するタップ係数を、これ等セレクタSEL0〜SEL4に指
示する。セレクタSEL1、SEL2、SEL3が選択するタップ係
数C4、C8、C12は、各セレクタのオーバサンプリング数
が4回(標準)のときに選択されるタップ係数C5、C9、
C13より1つ前の値である。
性化の前後において、セレクタSEL0は、タップ係数を順
次C1、C2、C3、C1、C2、...に切り替える。セレクタSEL
1は、タップ係数を順次C5、C6、C7、C4、C5、...に切り
替える。セレクタSEL2は、タップ係数を順次C9、C10、C
11、C8、C9、...に切り替える。セレクタSEL3は、タッ
プ係数を順次C13、C14、C15、C12、C13、...に切り替え
る。セレクタSEL4は、タップ係数を順次“0”、
“0”、“0”、C16、“0”、...に切り替える。セレ
クタSEL3がタップ係数をC16ではなくC12を選択するた
め、対応する入力データのオーバサンプリング数は3回
になる。
時に、セレクタSEL0、SEL1は、それぞれ標準のタップ係
数C1、C5を選択する(図4(d))。セレクタSEL2、SE
L3、SEL4は、それぞれ前回と同一のタップ係数C8、C1
2、C16を選択する。次のサンプリングトリガ信号STRGの
活性化時に、セレクタSEL0〜SEL2は、それぞれ標準のタ
ップ係数C1、C5、C9(図4(e))を選択する。セレク
タSEL3、SEL4は、それぞれ前回と同一のタップ係数C1
2、C16を選択する。次のサンプリングトリガ信号STRGの
活性化時に、セレクタSEL0〜SEL3は、それぞれ標準のタ
ップ係数C1、C5、C9、C13(図4(f))を選択する。
セレクタSEL4は、前回と同一のタップ係数C16を選択す
る。そして、次のサンプリングトリガ信号STRGの活性化
時に、セレクタSEL0〜SEL4は、それぞれ標準のタップ係
数C1、C5、C9、C13、“0”を選択する。
の活性化の都度、図2に示した入力側のフリップフロッ
プに対応するセレクタから順次タップ係数を標準の値に
戻していくことで、オーバサンプリング数を減少させた
後、実線の太枠で示したように、入力データ(DIN)
は、順次にタップ係数C1〜C16と乗算され、出力データ
(DOUT)として出力される。すなわち、出力応答の連続
性が保持される。
バサンプリング数が4回から5回に変更された場合を示
している。なお、オーバサンプリング数が増加する場
合、セレクタSEL4は、常に“0”を選択している。オー
バサンプリング数が4回のときの各セレクタSEL0〜SEL4
の動作は、図4と同一であるため、説明を省略する。
せる場合、サンプリングトリガ信号STRGの活性化間隔が
1クロック分長くされる。そして、サンプリングトリガ
信号STRGに同期してタップトリガ信号TTRG(+)が活性化
される(図5(a))。この後、セレクタSEL0〜SEL3
は、それぞれタップ係数C1、C6、C10、C14を選択する
(図5(b))。セレクタSEL1〜SEL3が選択するタップ
係数C6、C10、C14は、各セレクタのオーバサンプリング
数が4回(標準)のときに選択されるタップ係数C5、C
9、C13より一つ後の値である。
択することで、対応する入力データのオーバサンプリン
グ数は5回になる。タップトリガ信号TTRG(+)の活性化
の前後で、セレクタSEL0は、タップ係数を順次C1、C2、
C3、C5、C1、C2、...に切り替える。セレクタSEL1は、
タップ係数を順次C5、C6、C7、C8、C9、C6、C7、...に
切り替える。セレクタSEL2は、タップ係数を順次C9、C1
0、C11、C12、C13、C10、C11、...に切り替える。セレ
クタSEL3は、タップ係数を順次C13、C14、C15、C16、
“0”、C14、C15、...に切り替える。セレクタSEL3が
タップ係数“0”を選択するため、対応する入力データ
のオーバサンプリング数は5回になる。
時に、セレクタSEL0、SEL1は、それぞれ標準のタップ係
数C1、C5を選択する(図5(c))。セレクタSEL2、SE
L3は、それぞれ前回と同一のタップ係数C10、C14、
“0”を選択する。次のサンプリングトリガ信号STRGの
活性化時に、セレクタSEL0〜SEL2は、それぞれ標準のタ
ップ係数C1、C5、C9(図5(d))を選択する。セレク
タSEL3は、前回と同一のタップ係数C14を選択する。次
のサンプリングトリガ信号STRGの活性化時に、セレクタ
SEL0〜SEL3は、それぞれ標準のタップ係数C1、C5、C9、
C13を選択する(図5(e))。
の活性化の都度、図2に示した入力側のフリップフロッ
プに対応するセレクタから順次タップ係数を標準の値に
戻していくことで、オーバサンプリング数を増加させた
後、太枠で示したように、入力データ(DIN)は、順次
にタップ係数C1〜C16と乗算され、出力データ(DOUT)
として出力される。すなわち、出力応答の連続性が保持
される。
タDINに対してフィルタの応答が続く期間に、オーバサ
ンプリング数を1回だけ変更可能である。すなわち、図
4において、16回のオーバサンプリング期間(破線の
太枠を含む期間)に、オーバサンプリング数を1だけ減
少または増加できる。
ング数の変化に応じてセレクタSEL0〜SEL4が選択するタ
ップ係数を変更した。このため、出力データDOUTの連続
性を保持できる。オーバサンプリング数に対応する数の
保持部を備える必要がないため、オーバサンプリングF
IRフィルタの回路規模を低減できる。セレクタSEL0〜
SEL4が選択可能なタップ係数の一部を重複させた。この
ため、入力データDINに対して選択すべきタップ係数
を、セレクタ全体で確保でき、出力データDOUTの連続性
を保持できる。
数に応じて、入力データDINの取り込み後にセレクタSEL
0〜SEL4が最初に選択するタップ係数を指示した。セレ
クタSEL0〜SEL4は、上記指示に従いタップ係数を選択す
ればよいため、制御機構を簡易にできる。したがって、
高速なフィルタリング動作が可能になる。また、制御機
構が簡易なため、本発明の適用によりコストが上昇する
ことを防止できる。
におけるシフトレジスタ10のシフト動作に対応して、
セレクタSEL0〜SEL4が選択する所定のタップ係数を、順
次入力側の保持部FF0〜FF4に対応するセレクタSEL0〜SE
L4からオーバサンプリング数の変更前の所定のタップ係
数に戻す制御を行った。このため、オーバサンプリング
数の変更の前後において、出力データDOUTの連続性を保
持できる。
オーバサンプリングFIRフィルタ18を示している。
この実施形態は、請求項1ないし請求項10に対応して
いる。第1の実施形態で説明した回路・信号と同一の回
路・信号については、同一の符号を付し、これ等につい
ては、詳細な説明を省略する。オーバサンプリングFI
Rフィルタ18は、第1の実施形態と同様、例えば、CD
MA方式あるいはW-CDMA(Wideband-CDMA)方式の通信シス
テムにおける携帯機の送信回路(半導体集積回路)に使
用される。この実施形態では、第1の実施形態のタップ
制御部12の代わりに、タップ制御部20が形成されて
いる。その他の構成は、第1の実施形態と同一である。
ップ係数は、次式(1)、(2)により求められる。式
(1)、(2)は、標準の4つのタップ係数(例えば、
SEL1では、タップ係数C5〜C8)に対して、前後にそれぞ
れ必要なタップ係数の数を表している。 OVR×(SL+1)−(OVR−1)×SL+OVR ‥‥‥(1) OVR×(SL+1)−(OVR−1)×(SL+1) ‥‥‥(2) (OVR:オーバサンプリング数、SL:セレクタSELの番号) すなわち、セレクタSEL0は、標準のタップ係数C1、C2、
C3、C4に対して前に0、後に1つ付加したタップ係数C
1、C2、C3、C4、C5を選択可能である。セレクタSEL1
は、標準のタップ係数C5、C6、C7、C8に対して前に1
つ、後に2つ付加したタップ係数C4、C5、C6、C7、C8、
C9、C10を選択可能である。セレクタSEL2は、標準のタ
ップ係数C9、C10、C11、C12に対して前に2つ、後に3
つ付加したタップ係数タップ係数C7、C8、C9、C10、C1
1、C12、C13、C14、C15を選択可能である。セレクタSEL
3は、標準のタップ係数C13、C14、C15、C16に対して前
に3つ、後に4つ付加したタップ係数C10、C11、C12、C
13、C14、C15、C16、“0”、“0”、“0”、“0”
を選択可能である。セレクタSEL4は、標準のタップ係数
“0”、“0”、“0”、“0”に対して前に4つ、後
に5つ付加したタップ係数“0”、...を選択可能で
ある。上記のように、タップ係数C16の後は、全て
“0”になる。
のフリップフロップFF0〜FF4に対応するフリップフロッ
プ(図示せず)を有し、受けたタップトリガ信号TTRG
(-)、TTRG(+)およびその時間を保持している。タップ制
御部20は、フリップフロップに保持された情報に基づ
いて、セレクタSEL0〜SEL4が選択するタップ係数を制御
する。
に対してフィルタの応答が続く期間に、オーバサンプリ
ング数を1ずつ複数回にわたり減少または増加可能であ
る。ここで、上述した式(1)、(2)から求められる
選択可能なタップ係数の数は、フィルタの応答が続く範
囲において最大の変化量分が必要な数である。図7は、
FIRフィルタの動作中に、オーバサンプリング数が連
続して2回減少された場合を示している。すなわち、タ
ップトリガ信号TTRG(-)は、サンプリングトリガ信号STR
Gに同期して連続して2回活性化される。最初のタップ
トリガ信号TTRG(-)の活性化に伴う動作(図7(a))
は、上述した図4と同一のため、説明を省略する。
化されたとき(図7(b))、セレクタSEL0〜SEL4は、
最初のタップトリガ信号TTRG(-)の活性化に伴って選択
したタップ係数とは異なるタップ係数を選択する。ま
ず、セレクタSEL0〜SEL4は、それぞれタップ係数C1、C
4、C7、C11、C15を選択する(図7(c))。セレクタS
EL1が選択するタップ係数C4、は、オーバサンプリング
数が4回(標準)のときに選択されるタップ係数C5より
1つ前の値である。セレクタSEL2、SEL3が選択するタッ
プ係数C7、C11は、オーバサンプリング数が標準のとき
に選択されるタップ係数C9、C13より2つ前の値であ
る。
性化の前後において、セレクタSEL0は、タップ係数を順
次C1、C2、C3、C1、C2、...に切り替える。セレクタSEL
1は、タップ係数を順次C4、C5、C6、C4、C5、...に切り
替える。セレクタSEL2は、タップ係数を順次C8、C9、C1
0、C7、C8、...に切り替える。セレクタSEL3は、タップ
係数を順次C12、C13、C14、C11、C12、...に切り替え
る。セレクタSEL4は、タップ係数を順次C16、“0”、
“0”、C15、C16、...に切り替える。セレクタSEL3が
タップ係数をC15ではなくC11を選択するため、対応する
入力データのオーバサンプリング数は2回になる。
時に、セレクタSEL0、SEL1は、それぞれ標準のタップ係
数C1、C5を選択する。セレクタSEL2は、前回選択したタ
ップ係数C7より1つ後のタップ係数C8を選択する(図7
(d))。セレクタSEL3、SEL4は、それぞれ前回と同一
のタップ係数C11、C15を選択する。次のサンプリングト
リガ信号STRGの活性化時に、セレクタSEL0〜SEL2は、そ
れぞれ標準のタップ係数C1、C5、C9を選択する(図7
(e))。セレクタSEL3は、前回選択したタップ係数C1
1より1つ後のタップ係数C12を選択する。セレクタSEL4
は、前回と同一のタップ係数C15を選択する。次のサン
プリングトリガ信号STRGの活性化時に、セレクタSEL0〜
SEL3は、それぞれ標準のタップ係数C1、C5、C9、C13を
選択する(図7(f))。セレクタSEL4は、前回選択し
たタップ係数C15より1つ後のタップ係数C16を選択す
る。そして、次のサンプリングトリガ信号STRGの活性化
時に、セレクタSEL0〜SEL4は、それぞれ標準のタップ係
数C1、C5、C9、C13、“0”を選択する(図7
(g))。
て複数回減少される場合にも、出力応答の連続性が保持
される。図8は、FIRフィルタの動作中に、オーバサ
ンプリング数が連続して2回増加された場合を示してい
る。すなわち、タップトリガ信号TTRG(+)は、サンプリ
ングトリガ信号STRGに同期して連続して2回活性化され
る。最初のタップトリガ信号TTRG(+)の活性化に伴う動
作(図8(a))は、上述した図5と同一のため、説明
を省略する。また、タップトリガ信号TTRG(+)が活性化
される場合、セレクタSEL4には、常に“0”が供給され
る。このため、セレクタSEL4の説明は省略する。
化されたとき(図8(b))、セレクタSEL0、SEL1、SE
L2、SEL3は、最初のタップトリガ信号TTRG(+)の活性化
に伴って選択したタップ係数とは異なるタップ係数を選
択する。これらの制御は、タップ制御部26が行う。ま
ず、セレクタSEL0〜SEL3は、それぞれタップ係数C1、C
6、C10、C15を選択する(図8(c))。セレクタSEL1
〜SEL3が選択するタップ係数C6、C10、C14は、各セレク
タのオーバサンプリング数が4回(標準)のときに選択
されるタップ係数C5、C9、C13より一つ後の値である。
で、セレクタSEL0は、タップ係数を順次C2、C3、C4、C
5、C1、C2、...に切り替える。セレクタSEL1は、タップ
係数を順次C7、C8、C9、C10、C6、C7、...に切り替え
る。セレクタSEL2は、タップ係数を順次C11、C12、C1
3、C14、C11、C12、...に切り替える。セレクタSEL3
は、タップ係数を順次C15、C16、“0”、“0”、C1
5、C16、...に切り替える。セレクタSEL3がタップ係数
“0”を2回選択することで、対応する入力データのオ
ーバサンプリング数が“3”のデータ区間が2回にな
る。
時に、セレクタSEL0、SEL1は、それぞれ標準のタップ係
数C1、C5を選択する(図8(d))。セレクタSEL2は、
前回より1つ前のタップ係数C10を選択する。セレクタS
EL3は、前回と同一のタップ係数C15を選択する。次のサ
ンプリングトリガ信号STRGの活性化時に、セレクタSEL0
〜SEL2は、それぞれ標準のタップ係数C1、C5、C9(図8
(e))を選択する。セレクタSEL3は、前回より1つ前
のタップ係数C14を選択する。次のサンプリングトリガ
信号STRGの活性化時に、セレクタSEL0〜SEL3は、それぞ
れ標準のタップ係数C1、C5、C9、C13を選択する(図8
(f))。
て複数回増加される場合にも、出力応答の連続性が保持
される。図9は、FIRフィルタの動作中に、オーバサ
ンプリング数が標準より1回減少された後、すぐに標準
より1回増加された場合を示している。すなわち、タッ
プトリガ信号TTRG(-)がサンプリングトリガ信号STRGに
同期して活性化された後、TTRG(+)が活性化される。最
初のタップトリガ信号TTRG(-)の活性化に伴う動作(図
9(a))は、上述した図5と同一のため、説明を省略
する。
とき(図9(b))、セレクタSEL0〜SEL3は、それぞれ
タップ係数C1、C6、C9、C13を選択する(図9
(c))。セレクタSEL0が選択するタップ係数は、オー
バサンプリング数が標準のときに選択される値である。
セレクタSEL1が選択するタップ係数C6は、オーバサンプ
リング数が標準のときに選択されるタップ係数C5より一
つ前の値である。
で、セレクタSEL0は、タップ係数を順次C2、C3、C4、C
5、C1、C2、...に切り替える。セレクタSEL1は、タップ
係数を順次C5、C6、C7、C8、C6、C7、...に切り替え
る。セレクタSEL2は、タップ係数を順次C9、C10、C11、
C12、C9、C10、...に切り替える。セレクタSEL3は、タ
ップ係数を順次C13、C14、C15、C16、C13、C14、...に
切り替える。
時に、セレクタSEL0、SEL1、SEL3は、それぞれ標準のタ
ップ係数C1、C5、C13(図9(d))を選択する。セレ
クタSEL2は、前回より1つ後のタップ係数C10を選択す
る。次のサンプリングトリガ信号STRGの活性化時に、セ
レクタSEL0〜SEL2は、それぞれ標準のタップ係数C1、C
5、C9を選択する(図9(e))。セレクタSEL3は、前
回より1つ後のタップ係数C14を選択する。次のサンプ
リングトリガ信号STRGの活性化時に、セレクタSEL0〜SE
L3は、それぞれ標準のタップ係数C1、C5、C9、C13を選
択する(図9(f))。
増加が連続する場合にも、出力応答の連続性が保持され
る。この実施形態においても、上述した第1の実施形態
と同様の効果を得ることができる。さらに、この実施形
態では、1つの入力データDINに対してフィルタの応答
が続く期間に、オーバサンプリング数の減少、増加を連
続して変更することができる。
るオーバサンプリングFIRフィルタ22を示してい
る。この実施形態は、請求項1ないし請求項10に対応
している。第1の実施形態で説明した回路・信号と同一
の回路・信号については、同一の符号を付し、これ等に
ついては、詳細な説明を省略する。
は、第1の実施形態と同様、例えば、CDMA方式あるいは
W-CDMA(Wideband-CDMA)方式の通信システムにおける携
帯機の送信回路(半導体集積回路)に使用される。この
実施形態では、オーバサンプリングFIRフィルタ22
は、入力データを保持する16個のフリップフロップFF
0〜FF15を入力側から直列に接続したシフトレジスタ3
2と、フリップフロップFF0〜FF15に対応してそれぞれ
形成されたセレクタSEL0〜SEL15および乗算器MLT0〜MLT
15と、加算器ADTと、タップ制御部24とを有してい
る。乗算器MLT0〜MLT15は、フリップフロップFF0〜FF15
から出力される入力データDINと、セレクタSEL0〜SEL15
から出力されるタップ係数とをそれぞれ乗算し、乗算結
果を加算器ADTに出力している。 タップ制御部24
は、フリップフロップFF0〜FF15に対応するフリップフ
ロップ(図示せず)を有し、受けたタップトリガ信号TT
RGおよびその時刻を保持している。タップ制御部24
は、フリップフロップに保持された情報に基づいて、セ
レクタSEL0〜SEL15が選択するタップ係数を制御する。
タップ制御部24は、タップトリガ信号TTRGとして、TT
RG(-3)、TTRG(-2)、TTRG(-1)、TTRG(+1)、TTRG(+2)、TT
RG(+3)のいずれかを出力する。すなわち、この実施形態
では、1つの入力データDINに対してフィルタの応答が
続く期間に、オーバサンプリング数を最大“3”(後述
するオーバサンプリング数の最大ずれ量M)だけ減少ま
たは増加可能である。その他、オーバサンプリングFI
Rフィルタ22内の基本的な接続関係は、第1の実施形
態と同一である。
が選択可能なタップ係数は、次式(3)、(4)により
求められる。式(3)、(4)は、標準のタップ係数
(4つ)に対して前、後にそれぞれ必要なタップ係数の
数を表している。 OVR×(SL+1)−(OVR−M)×SL+OVR ‥‥‥(3) OVR×(SL+1)−(OVR−M)×(SL+1) ‥‥‥(4) (OVR:オーバサンプリング数、M:オーバサンプリング数の最大ずれ量、 SL:セレクタSEL0〜SEL15の番号) 次に、上述したオーバサンプリングFIRフィルタの動
作を説明する。なお、以下の例では、”0”以外のタッ
プ係数を選択するセレクタのみを図示して説明する。
ーバサンプリング数が標準より2だけ減少された後、標
準より3だけ増加された場合を示している。このとき、
まずサンプリングトリガ信号STRGに同期してタップトリ
ガ信号TTRG(-2)が活性化され、次にタップトリガ信号TT
RG(+3)が活性化される。タップ制御部24は、フリップ
フロップに保持された情報に基づいて、セレクタSEL0〜
SEL15が選択するタップ係数が連続するように、セレク
タSEL0〜SEL15を制御する。そして、図の太枠で示すよ
うに、連続するタップ係数C1〜C16と入力データ(DIN)
とが乗算される。この結果、出力応答の連続性が保持さ
れる。
ーバサンプリング数が標準より2だけ減少された後、さ
らに標準より3だけ減少された場合を示している。この
とき、まずサンプリングトリガ信号STRGに同期してタッ
プトリガ信号TTRG(-2)が活性化され、次にタップトリガ
信号TTRG(-3)が活性化される。図13は、FIRフィル
タの動作中に、オーバサンプリング数が標準より2だけ
増加された後、さらに標準より3だけ増加された場合を
示している。このとき、まずサンプリングトリガ信号ST
RGに同期してタップトリガ信号TTRG(+2)が活性化され、
次にタップトリガ信号TTRG(+3)が活性化される。
したように、連続するタップ係数C1〜C16と入力データ
(DIN)とが乗算されるため、出力応答の連続性が保持
される。この実施形態においても、上述した第1の実施
形態と同様の効果を得ることができる。さらに、この実
施形態では、1つの入力データDINに対してフィルタの
応答が続く期間に、オーバサンプリング数の複数の減
少、増加を連続して変更することができる。
められる選択可能なタップ係数の数は、フィルタの応答
が続く範囲において最大の変化量分が必要な数である。
なお、上述した第1の実施形態では、セレクタSEL0〜SE
L4は、タップ係数を外部から受けた例について述べた。
本発明はかかる実施形態に限定されるものではない。例
えば、セレクタSEL0〜SEL4内にタップ係数を予め記憶す
る回路を形成してもよい。
回路を送信回路6に形成した例について述べた。本発明
はかかる実施形態に限定されるものではない。例えば、
発生回路をFIRフィルタ2を搭載する半導体集積回路
とは別に形成してもよい。さらに、図3に示した発生回
路16をソフトウエアで形成してもよい。以上、本発明
について詳細に説明してきたが、上記の実施形態および
その変形例は発明の一例に過ぎず、本発明はこれに限定
されるものではない。本発明を逸脱しない範囲で変形可
能であることは明らかである。
グFIRフィルタ、請求項5、請求項6のオーバサンプ
リングFIRフィルタの制御方法、請求項9のオーバサ
ンプリングFIRフィルタを有する半導体集積回路、お
よび請求項10のオーバサンプリングFIRフィルタで
フィルタリングされたデータを送信する通信システムで
は、出力データの連続性を保持できる。オーバサンプリ
ングFIRフィルタの回路規模を低減できる。
ルタおよび請求項7のオーバサンプリングFIRフィル
タの制御方法では、所定のタップ係数の選択を指示する
制御機構を簡易に構成できる。したがって、高速なフィ
ルタリング動作が可能になる。また、制御機構が簡易な
ため、本発明の適用によりコストが上昇することを防止
できる。
ルタおよび請求項8のオーバサンプリングFIRフィル
タの制御方法では、オーバサンプリング数の変更の前後
において、出力データの連続性を保持できる。
る。
である。
である。
を示す説明図である。
動作を示す説明図である。
タを示すブロック図である。
を示す説明図である。
動作を示す説明図である。
動作を示す説明図である。
ルタを示すブロック図である。
作を示す説明図である。
の動作を示す説明図である。
の動作を示す説明図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 入力データの取り込み周波数より高い周
波数のクロックでフィルタリングするオーバサンプリン
グFIRフィルタであって、 縦続接続された複数の保持部を有し、入力データを順次
に受けるシフトレジスタと、 前記保持部に対応してそれぞれ形成され、複数のタップ
係数のうち所定のタップ係数を前記クロックに同期して
順次に選択する複数のセレクタと、 前記保持部に対応してそれぞれ形成され、該保持部に保
持された前記入力データと、該保持部に対応する前記セ
レクタで選択された前記タップ係数とを乗算する複数の
乗算器と、 前記乗算器の乗算結果を加算し、出力データとして出力
する加算器とを備え、 前記セレクタは、1つの前記入力データに対して乗算さ
れるタップ係数の数であるオーバサンプリング数の変更
に応じて、選択する前記所定のタップ係数を変更するこ
とを特徴とするオーバサンプリングFIRフィルタ。 - 【請求項2】 請求項1記載のオーバサンプリングFI
Rフィルタにおいて、 前記セレクタがそれぞれ選択可能な前記複数のタップ係
数の一部は、重複していることを特徴とするオーバサン
プリングFIRフィルタ。 - 【請求項3】 請求項2記載のオーバサンプリングFI
Rフィルタにおいて、 前記オーバサンプリング数の変更に応じて、前記入力デ
ータの取り込み後に前記セレクタが最初に選択する前記
タップ係数を該セレクタに指示するタップ制御部を備え
ていることを特徴とするオーバサンプリングFIRフィ
ルタ。 - 【請求項4】 請求項2記載のオーバサンプリングFI
Rフィルタにおいて、 前記タップ制御部は、前記オーバサンプリング数が変更
されたとき、前記入力データの取り込み毎に、順次入力
側の前記保持部に対応する前記セレクタから、前記セレ
クタが選択する前記タップ係数を前記オーバサンプリン
グ数の変更前の前記所定のタップ係数に戻す制御を行う
ことを特徴とするオーバサンプリングFIRフィルタ。 - 【請求項5】 入力データの取り込み周波数より高い周
波数のクロックでフィルタリングするオーバサンプリン
グFIRフィルタの制御方法であって、 縦続接続された複数の保持部を有するシフトレジスタ
で、入力データを順次に受け、 前記保持部に対応してそれぞれ形成された複数のセレク
タで、複数のタップ係数のうち所定のタップ係数を前記
クロックに同期して順次に選択し、 前記保持部に保持された前記入力データと、該保持部に
対応する前記セレクタで選択された前記タップ係数とを
乗算し、 前記乗算の結果を加算して出力データとして出力し、 前記セレクタが選択する前記所定のタップ係数を、1つ
の前記入力データに対して乗算されるタップ係数の数で
あるオーバサンプリング数の変更に応じて変更すること
を特徴とするオーバサンプリングFIRフィルタの制御
方法。 - 【請求項6】 請求項5記載のオーバサンプリングFI
Rフィルタの制御方法であって、 前記セレクタがそれぞれ選択可能な前記複数のタップ係
数の一部は、重複していることを特徴とするオーバサン
プリングFIRフィルタの制御方法。 - 【請求項7】 請求項6記載のオーバサンプリングFI
Rフィルタの制御方法であって、 前記オーバサンプリング数の変更に応じて、前記入力デ
ータの取り込み後に前記セレクタが最初に選択する前記
タップ係数を該セレクタに指示することを特徴とするオ
ーバサンプリングFIRフィルタの制御方法。 - 【請求項8】 請求項6記載のオーバサンプリングFI
Rフィルタの制御方法であって、 前記オーバサンプリング数が変更されたとき、前記入力
データの取り込み毎に、順次入力側の前記保持部に対応
する前記セレクタから、前記セレクタが選択する前記タ
ップ係数を前記オーバサンプリング数の変更前のタップ
係数に戻す制御を行うことを特徴とするオーバサンプリ
ングFIRフィルタの制御方法。 - 【請求項9】 オーサンプリングFIRフィルタを有す
る半導体集積回路であって、 前記オーバサンプリングFIRフィルタは、 縦続接続された複数の保持部を有し、入力データを順次
に受けるシフトレジスタと、 前記保持部に対応してそれぞれ形成され、複数のタップ
係数のうち所定のタップ係数を前記クロックに同期して
順次に選択する複数のセレクタと、 前記保持部に対応してそれぞれ形成され、該保持部に保
持された前記入力データと、該保持部に対応する前記セ
レクタで選択された前記タップ係数とを乗算する複数の
乗算器と、 前記乗算器の乗算結果を加算し、出力データとして出力
する加算器とを備え、 前記セレクタは、1つの前記入力データに対して乗算さ
れるタップ係数の数であるオーバサンプリング数の変更
に応じて、選択する前記所定のタップ係数を変更するこ
とを特徴とするオーサンプリングFIRフィルタを有す
る半導体集積回路。 - 【請求項10】 オーバサンプリングFIRフィルタで
フィルタリングされたデータを送信する通信システムで
あって、 前記オーバサンプリングFIRフィルタは、 縦続接続された複数の保持部を有し、入力データを順次
に受けるシフトレジスタと、 前記保持部に対応してそれぞれ形成され、複数のタップ
係数のうち所定のタップ係数を前記クロックに同期して
順次に選択する複数のセレクタと、 前記保持部に対応してそれぞれ形成され、該保持部に保
持された前記入力データと、該保持部に対応する前記セ
レクタで選択された前記タップ係数とを乗算する複数の
乗算器と、 前記乗算器の乗算結果を加算し、出力データとして出力
する加算器とを備え、 前記セレクタは、1つの前記入力データに対して乗算さ
れるタップ係数の数であるオーバサンプリング数の変更
に応じて、選択する前記所定のタップ係数を変更するこ
とを特徴とするオーバサンプリングFIRフィルタでフ
ィルタリングされたデータを送信する通信システム。
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