DE19737639A1 - Digitales Filter der Rekursiv-Bauart - Google Patents

Digitales Filter der Rekursiv-Bauart

Info

Publication number
DE19737639A1
DE19737639A1 DE19737639A DE19737639A DE19737639A1 DE 19737639 A1 DE19737639 A1 DE 19737639A1 DE 19737639 A DE19737639 A DE 19737639A DE 19737639 A DE19737639 A DE 19737639A DE 19737639 A1 DE19737639 A1 DE 19737639A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
output
circuit
recursive type
data element
digital filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19737639A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19737639B4 (de
Inventor
Hiroyuki Harada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE19737639A1 publication Critical patent/DE19737639A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19737639B4 publication Critical patent/DE19737639B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/04Recursive filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein digitales Filter der Rekursiv-Bauart mit einem Rückkopplungsweg.
Fig. 6 zeigt eine Darstellung eines Aufbaus eines herkömmli­ chen digitalen Filters der Rekursiv-Bauart. In Fig. 6 be­ zeichnet das Bezugszeichen 1 einen Eingangsanschluß, über den ein Datenelement empfangen und in das digitale Filter der Re­ kursiv-Bauart eingegeben wird, 2 eine Vielzahl von Multipli­ zierern, 3 eine Vielzahl von Addierern, 4 eine Vielzahl von Registern zur Speicherung von Daten als Verzögerungswerte für die Eingangsdaten und 5 bezeichnet einen Ausgangsanschluß, über den die Daten als Ausgangsdaten nach außen bezüglich des herkömmlichen digitalen Filters der Rekursiv-Bauart ausgege­ ben werden.
Jeder Multiplizierer 2 multipliziert Daten mit einem Koeffi­ zienten in einer in Fig. 1 gezeigten Koeffizienten-Tabelle. Dieses herkömmliche digitale Filter der Rekursiv-Bauart kann eine 20-Bit-Operation bzgl. einer Arithmetik mit signifikan­ ten Ziffern durchführen.
Nachstehend wird die Arbeitsweise des herkömmlichen digitalen Filters der Rekursiv-Bauart in Fig. 6 beschrieben.
Im allgemeinen wird das herkömmliche digitale Filter der Re­ kursiv-Bauart beispielsweise zur digitalen Signalverarbeitung von Audioeinrichtungen verwendet. In dieses digitale Filter wird ein digitales Audiosignal eingegeben, und es führt eine vorbestimmte Operation bzw. Berechnung bei den empfangenen digitalen Audiodaten durch und gibt das digitale Audiosignal ohne Rauschen nach außen aus.
In Fig. 6 multipliziert der Multiplizierer 2 ein Datenele­ ment, wie das über den Eingangsanschluß 1 empfangene Ein­ gangsdatenelement, mit einem voreingestellten Koeffizienten­ wert, der zuvor eingestellt wurde. Das Eingangsdatenelement wird durch den Addierer 3 addiert und unter Verwendung der in dem Register 4 gespeicherten Daten zeitverzögert. Schließlich wird das gewünschte digitale Audiodatenelement über den Aus­ gangsanschluß 5 nach außen ausgegeben.
Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, weist das herkömmliche digitale Filter der Rekursiv-Bauart zusätzlich zu diesem Merkmal einen Rückkopplungsweg auf. Wenn einmal Daten über den Eingangsan­ schluß 1 empfangen sind, wird das Operationsergebnis bzw. Be­ rechnungsergebnis über den Rückkopplungsweg zu dem Eingangs­ anschluß 1 rückgeführt. Dadurch werden die Daten, die der Kausalität nicht genügen, über den Ausgangsanschluß 5 nach außen ausgegeben.
Da das herkömmliche digitale Filter der Rekursiv-Bauart den vorstehend beschriebenen Aufbau aufweist, besteht ein Nach­ teil dahingehend, daß die Ausgangsdaten aus dem Ausgangsan­ schluß 5 nicht gegen Null konvergieren können, d. h., es tritt das Phänomen eines Grenzzyklus durch einen Rundungsfeh­ ler auf, der durch die Operation einer begrenzten signifikan­ ten Ziffer als signifikante 20-Bit-Ziffer verursacht wird, selbst wenn das Eingangsdatenelement "0" wird.
Dieses Phänomen wird nachstehend unter Verwendung numerischer Werte ausführlich beschrieben.
Zuerst wird ein optionales Datenelement in den Eingangsan­ schluß 1 eingegeben. Dann wird beispielsweise das Datum "0" über den Eingangsanschluß 1 eingegeben. Wenn die Daten als Operationsergebnis gegen Null von einem positiven Wert aus konvergieren, verändert sich außerdem das 20-Bit-Datenelement wie folgt:
000000000000000.0010 (2),
000000000000000.0001 (2), und
000000000000000.0000 (2)
Somit erreicht das 20-Bit-Datenelement bei jeder Wiederholung der über den Ausgangsanschluß 5 ausgegebenen Daten "0". Dem­ nach konvergieren die Ausgangsdaten zu Null.
Jedoch weist das herkömmliche digitale Filter der Rekursiv- Bauart in Fig. 6 einen Nachteil dahingehend auf, daß das Aus­ gangsdatenelement gegen Null konvergiert und gegen -1 konver­ giert, wenn das Ausgangsdatenelement von einem negativen Wert aus gegen Null konvergiert. Es ist daher für das Ausgangsda­ tenelement schwierig, korrekt gegen Null zu konvergieren. Dieses 20-Bit-Datenelement wird unter Verwendung einer Zwei­ er-Komplement-Notation wie folgt ausgedrückt:
1111111111111111.1101 (2),
1111111111111111.1110 (2), und
1111111111111111.1111 (2),
wobei das höchstwertige Bit ein Vorzeichenbit darstellt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Berück­ sichtigung der Nachteile des herkömmlichen digitalen Filters der Rekursiv-Bauart ein digitales Filter der Rekursiv-Bauart auszugestalten, das den Wert Null korrekt über den Ausgangs­ anschluß des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart selbst dann ausgeben kann, wenn der Wert Null (0) als Eingangsda­ tenelement empfangen wird.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung um­ faßt ein digitales Filter der Rekursiv-Bauart eine Arithme­ tik-Operationsscha1tung der Rekursiv-Bauart zur Durchführung einer arithmetischen Operation für Eingangsdaten vorbestimm­ ter signifikanter Ziffern und zur Ausbildung von Ausgangsda­ ten einer gewünschten Frequenzcharakteristik und eine Aus­ gangskompensationsschaltung zur Kompensation der aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart ausgegebe­ nen Ausgangsdaten, so daß das digitale Filter der Rekursiv- Bauart selbst dann Daten von Null ausgibt, wenn Daten von Null in die Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv- Bauart eingegeben werden.
Bei einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung spezi­ fiziert die Ausgangskompensationsschaltung zuvor einen Wert eines Rundungsfehlers als festes Datenelement, der verursacht wird, wenn die Daten von Null in die Arithmetik- Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart eingegeben werden, entsprechend den signifikanten Ziffern der Arithmetik- Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart und für die Operation in der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart verwendeter Koeffizienten und addiert das feste Datenelement zu dem von der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv- Bauart bereitgestellten Ausgangsdatenelement.
Bei einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung führt die Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart die arithmetische Operation bei den Eingangsdaten von m signifi­ kanten Ziffern (m ist eine optionale natürliche Zahl größer oder gleich 2) aus und gibt die Ausgangsdaten der gewünschten Frequenzcharakteristik aus, und wenn eine folgende Schaltung an der dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart folgenden Stufe ein Datenelement aus n signifikanten Ziffern (n ist ei­ ne natürliche Zahl mit n kleiner m) in den aus dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart ausgegebenen Ausgangsdaten aus den m signifikanten Ziffern verwendet, speichert die Ausgangskom­ pensationsschaltung ein Datenelement aus (m - n) signifikan­ ten Ziffern zuvor als festes Datenelement, gezählt von der niedrigstwertigen bzw. niedrigstwertigen signifikanten Ziffer bzw. Stelle in den Ausgangsdaten aus der Arithmetik- Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart, und addiert das fe­ ste Datenelement zu den aus der Arithmetik- Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart ausgegebenen Aus­ gangsdaten.
Bei einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Ausgangskompensationsschaltung eine Code- Entscheidungsschaltung zur Bestimmung eines Codes der aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart ausgegebe­ nen Ausgangsdaten und eine Additionsschaltung zur Addition des festen Datenelements zu den aus der Arithmetik- Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart ausgegebenen Aus­ gangsdaten, wenn die Code-Entscheidungsschaltung entscheidet, daß es sich bei den aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart ausgegebenen Ausgangsdaten um einen nega­ tiven Wert handelt.
Bei einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Ausgangskompensationsschaltung ein Register zur Speiche­ rung des festen Datenelements und eine Additionsschaltung zur Addition des in dem Register gespeicherten festen Datenele­ ments zu den aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Re­ kursiv-Bauart ausgegebenen Ausgangsdaten.
Bei einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Additionsschaltung eine Vielzahl von Volladdierern.
Bei einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt die Ausgangskompensationsschaltung einen Volladdierer, eine Flip-Flop-Schaltung und ein Register, wobei die Flip-Flop- Schaltung das durch den Volladdierer ausgegebene Ausgabeer­ gebnis der Additionsoperation zwischen den aus der Arithme­ tik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart ausgegebenen Aus­ gangsdaten und dem in dem Register (10) gespeicherten festen Datenelement um eine Ziffer überträgt, wenn ein Übertrag auf­ tritt.
Bei einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung spei­ chert das Register ein optionales Datenelement als festes Da­ tenelement, dessen signifikanter Ziffernwert ein Wert ist, der einer Differenz zwischen der signifikanten Ziffer sowohl der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart als auch der folgenden Schaltung entspricht, wenn die signifikan­ te Ziffer der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv- Bauart größer als die signifikante Ziffer der folgenden Schaltung ist.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Aufbaus eines digitalen Fil­ ters der Rekursiv-Bauart gemäß dem ersten Ausführungsbei­ spiel,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Aufbaus einer Ausgangskom­ pensationsschaltung in Einzelheiten, die in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels in Fig. 1 enthalten ist,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Aufbaus einer Additions­ schaltung in der in Fig. 2 gezeigten Ausgangskompensations­ schaltung in Einzelheiten,
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer anderen Ausgangskompensati­ onsschaltung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer anderen Ausgangskompensati­ onsschaltung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 ein Blockschaltbild eines herkömmlichen digitalen Fil­ ters der Rekursiv-Bauart.
Erstes Ausführungsbeispiel
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Aufbaus eines digita­ len Filters der Rekursiv-Bauart gemäß dem ersten Ausführungs­ beispiel. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Ein­ gangsanschluß des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart, über den ein Datenelement in das digitale Filter der Rekursiv- Bauart eingegeben wird, 2 eine Vielzahl von Multiplizierern (eine Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart), 3 eine Vielzahl von Addierern (eine Arithmetik- Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart), 4 eine Vielzahl von Registern (eine Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv- Bauart) zur Speicherung von Verzögerungsdatenelementen, die Verzögerungswerte für die Eingangsdaten anzeigen, und 5 einen Ausgangsanschluß des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart, über den die Daten als Ausgangsdaten nach außen bzgl. des di­ gitalen Filters der Rekursiv-Bauart ausgegeben werden. Zu­ sätzlich zu diesen Elementen umfaßt das digitale Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels eine mit dem Ausgangsanschluß 5 verbundene Ausgangskompensationsschaltung zur Kompensation der Ausgangsdaten. Gemäß Fig. 1 multipli­ ziert jeder Multiplizierer 2 Daten unter Verwendung eines be­ stimmten Koeffizienten. Außerdem führt das digitale Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels mit dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau eine arithmetische 20-Bit- Operation mit signifikanten Ziffern durch.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines ausführlichen Aufbaus der Ausgangskompensationsschaltung 6, die in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels in Fig. 1 enthalten ist. In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 7 ein festes Datenregister zur Speicherung eines festen Da­ tenelements. Dieses feste Datenelement ist ein Annullierungs­ datenelement zur Annullierung bzw. Beseitigung eines Run­ dungsfehlers. Der Wert dieses Rundungsfehlers wurde zuvor für den Fall, daß ein Datenelement von Null in den Eingangsan­ schluß 1 eingegeben wird, beruhend auf dem Aufbau des digita­ len Filters der Rekursiv-Bauart, wie der signifikanten Ziffer bzw. signifikanten Stelle und den durch den Multiplizierer 2 verwendeten Koeffizienten, berechnet. Das Bezugszeichen 8 be­ zeichnet eine Additionsschaltung zur immer durchgeführten Ad­ dition des in dem festen Datenregister 7 gespeicherten festen Datenelements zum Ergebnis der arithmetischen Operation der Arithmetik-Operationsschaltung in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart.
Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines ausführlichen Aufbaus der Additionsschaltung 8 in der in Fig. 2 gezeigten Ausgangs­ kompensationsschaltung 6. In jedem Volladdierer 8 1, . . . 8 17, 8 18, . . . 8 20, bezeichnet das Bezugszeichen A einen Eingangsan­ schluß jedes Volladdierers und Y einen Ausgangsanschluß jedes Volladdierers. In Fig. 3 bezeichnen die Bezugszeichen 8 1, . . . 8 17, 8 18, . . . 8 20 Volladdierer. Das Operationsergebnis bzw. Be­ rechnungsergebnis der Arithmetik-Operationsschaltung in dem digitalen 20-Bit-Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Aus­ führungsbeispiels wird in die Eingangsanschlüsse A der Volladdierer 8 1, . . . 8 17, 8 18, . . . 8 20 parallel eingegeben, und das feste Datenelement "0000000000000000.0001 (2)" wird in den Anschluß B jedes Volladdierers 8 1, . . . 8 17, 8 18, . . . 8 20 ein­ gegeben. Dann addiert jeder Volladdierer 8 1, . . . 8 17, 8 18, . . . 8 20 diese Werte und gibt ein addiertes Ergebnis über den Aus­ gangsanschluß Y aus.
Nachstehend wird die Arbeitsweise des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Das digitale Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Ausfüh­ rungsbeispiels in Fig. 1 kann beispielsweise auf dem Gebiet der digitalen Signalverarbeitung bei verschiedenen Audioein­ richtungen angewendet werden. Das heißt, das digitale Filter der Rekursiv-Bauart empfängt digitale Datenelemente und ver­ arbeitet diese empfangenen digitalen Datenelemente durch Ver­ wendung einer gewünschten arithmetischen Operation zur Besei­ tigung eines Rauschens aus den empfangenen digitalen Da­ tenelementen und gibt die Audiosignale aus.
In Fig. 1 wird das über den Eingangsanschluß 1 empfangene op­ tionale Datenelement mit einem Koeffizienten multipliziert, der zuvor in dem Multiplizierer 2 eingestellt wurde, und dann durch den Addierer 2 addiert und unter Verwendung der in dem Register 4 gespeicherten Daten zum Erhalten des Datenelements mit einer gewünschten Frequenzcharakteristik verzögert.
Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, weist das digitale Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels einen Rück­ kopplungsweg auf. Wenn das Datenelement einmal über den Ein­ gangsanschluß 1 eingegeben ist, wird das Operationsergebnis über den Rückkopplungsweg zurück zu dem Eingangsanschluß 1 geführt. Daher kann das Datenelement ohne Kausalität über den Ausgangsanschluß 5 ausgegeben werden.
Bei dem herkömmlichen digitalen Filter der Rekursiv-Bauart als herkömmliche Technik ist es aufgrund der Ausführung der arithmetischen Operation unter der Konfiguration einer signi­ fikanten 20-Bit-Ziffer als endliche signifikante Ziffer schwierig, daß die Ausgangsdaten aus dem Ausgangsanschluß 5 durch den Rundungsfehler gegen Null konvergieren, selbst wenn das empfangene Datenelement Null wird, nachdem ein optionales Datenelement einmal über den Eingangsanschluß 1 empfangen wurde. Das heißt, bei dem herkömmlichen digitalen Filter der Rekursiv-Bauart tritt ein Grenzzyklus auf.
Da das digitale Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Ausfüh­ rungsbeispiels den in Fig. 1 gezeigten Aufbau aufweist, kann der Ausgangsanschluß 5 andererseits das Ausgangsdatenelement von Null selbst dann ausgeben, wenn das Eingangsdatenelement von Null über den Eingangsanschluß 1 empfangen wird.
Nachstehend wird das Prinzip der Arbeitsweise des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Zuerst speichert das in Fig. 2 gezeigte feste Datenregister 7 ein Annullierungsdatenelement zur Annullierung eines Run­ dungsfehlers als in Fig. 2 gezeigtes festes Datenelement. Der Wert des Rundungsfehlers wurde zuvor für den Fall, wenn ein Datenelement "Null" in den Eingangsanschluß 1 eingegeben wird, auf der Grundlage des Aufbaus des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart, wie der signifikanten Ziffer bzw. Stelle und den durch den Multiplizierer 2 verwendeten Koeffizienten, be­ rechnet.
Gemäß Fig. 3 ergibt sich das in dem festen Datenregister 7 gespeicherte feste Datenelement wie folgt:
0000000000000000.0001 (2)
Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wird das arithmetische Operati­ onsergebnis des digitalen 20-Bit-Filters der Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels den Eingangsanschlüssen (IN) A der Volladdierer 8 1, . . . 8 17, 8 18, . . . 8 20 parallel zugeführt, die die Additionsschaltung 8 bilden. Zudem wird das in dem festen Datenregister 7 gespeicherte feste Datenelement immer addiert, und dann das Datenelement über den Ausgangsanschluß 5 nach außen ausgegeben.
Nachstehend werden die vorstehend beschriebenen Berechnungen unter Verwendung eines tatsächlichen Datenelements beschrie­ ben.
Zuerst wird ein optionales Datenelement über den Eingangsan­ schluß 1 eingegeben. Danach wird das Datenelement von Null über den Eingangsanschluß 1 eingegeben. Wenn das Berechnungs­ ergebnis von einem positiven Wert gegen Null konvergiert, konvergiert in diesem Fall dieses 20-Bit-Datenelement gegen Null bei jeder Ausgabe von Daten wie folgt:
0000000000000000.0010 (2),
0000000000000000.0001 (2), und
0000000000000000.0000 (2).
Demnach konvergiert das Ausgangsdatenelement gegen Null. Wie folgt ist das Ausgangsdatenelement näherungsweise Null, selbst wenn zu dem Berechnungsergebnis das in dem festen Da­ tenregister 7 gespeicherte feste Datenelement addiert wird:
0000000000000000.0001 (2).
Wenn ferner das Berechnungsergebnis von einem negativen Wert gegen Null konvergiert, wird das 20-Bit-Datenelement unter Verwendung einer Zweier-Komplement-Notation wie folgt ausge­ drückt:
1111111111111111.1101 (2),
1111111111111111.1110 (2), und
1111111111111111.1111 (2),
wobei das höchstwertige Bit ein Vorzeichenbit darstellt.
Somit konvergiert das Ausgangsdatenelement gegen Null. Wenn dieses Ausgangsdatenelement und das feste Datenelement ad­ diert werden, tritt ein Überlauf auf, so daß es möglich ist, daß das Ausgangsdatenelement gegen Null konvergiert.
Bei der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels wird das digitale Filter der Rekursiv-Bauart mit den 20 Bit signifi­ kanten Ziffern bzw. Stellen verwendet, wobei jedoch die Er­ findung nicht darauf beschränkt ist, und beispielsweise bei einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart mit einer optiona­ len signifikanten Bitanzahl angewendet werden kann. In diesem Fall wird das feste Datenelement entsprechend der Anzahl der signifikanten Bit-Nummern zuvor in dem festen Datenregister 7 eingestellt. Dieser Fall liefert den gleichen Effekt wie das erste Ausführungsbeispiel.
Bei der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels konver­ giert das Ausgangsdatenelement zu Null durch die Addition des in dem festen Datenregister 7 gespeicherten festen Datenele­ ments, wenn das Berechnungsergebnis von dem negativen Wert auf Null verändert wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Verfahren beschränkt, und es ist beispielsweise mög­ lich, das feste Datenelement in dem festen Datenregister ein­ zustellen. Dieses feste Datenelement wird von Null um einen sehr kleinen Wert verschoben, wenn sich keine Wirkung zeigt, daß dieses feste Datenelement einen schlechten Einfluß auf folgende Schaltungen nach der Stufe des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart hat.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird gemäß dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels ein Rundungsfehler, wenn das Eingangsdatenelement "0" in den Eingangsanschluß eingegeben wird, beruhend auf dem Aufbau der Arithmetik-Operationsschaltung in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart, dem Wert der signifikanten Ziffer bzw. Stel­ le und den durch die Multiplizierer 2 verwendeten Koeffizien­ ten zuvor berechnet. Außerdem werden das feste Datenelement, das den Wert des Rundungsfehlers annullieren bzw. beseitigen kann, und das Berechnungsergebnis des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart immer durch die Additionsschaltung 8 addiert. Daher kann das digitale Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Ausführungsbeispiels die Ausgangsdaten von Null korrekt aus­ geben, selbst wenn die Eingangsdaten von Null eingegeben wer­ den.
Zweites Ausführungsbeispiel
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausgangskompensations­ schaltung in einem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 9 einen Volladdierer, 10 ein Register und 11 ein Flip-Flop. Weitere Elemente sind die gleichen wie jene in dem ersten Ausführungsbeispiel und daher wird auf ihre Beschreibung verzichtet.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der Ausgangskompensations­ schaltung 60 beschrieben.
Zuerst wird ein Rundungsfehler für den Fall, wenn das Ein­ gangsdatenelement "0" des digitalen Filters der Rekursiv- Bauart in den Eingangsanschluß eingegeben wird, beruhend auf dem Aufbau der Arithmetikschaltung in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart, dem Wert der signifikanten Ziffer bzw. Stelle und den durch die Multiplizierer 2 verwendeten Koeffi­ zienten, zuvor berechnet. Außerdem wird das feste Datenele­ ment, das den Wert des Rundungsfehlers durch Verwendung der Additionsschaltung 8 annullieren kann, in dem Register 10 ge­ speichert. Gemäß Fig. 4 wird das feste Datenelement 0001 (2) verwendet.
Das Berechnungsergebnis des digitalen Filters der Rekursiv- Bauart von 20 Bits wird in den Eingangsanschluß A des Vollad­ dierers 9 eingegeben und das in dem festen Datenregister 7 gespeicherte feste Datenelement von 4 Bits wird in den Ein­ gangsanschluß B des Volladdierers 9 eingegeben. Der Vollad­ dierer 9 berechnet die Addition dieser. Das Flip-Flop 11 ad­ diert "1" zu der oberen Ziffer, wenn ein Übertrag bei der Ad­ ditionsoperation aufgetreten ist.
Das Ausgangsdatenelement kann durch den Aufbau der Ausgangs­ kompensationsschaltung des zweiten Ausführungsbeispiels wie vorstehend beschrieben gegen Null konvergieren. Dadurch wird der gleiche Effekt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel er­ reicht.
Wie es vorstehend beschrieben ist, ist es gemäß dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart mit der Ausgangskompensations­ schaltung 60 des zweiten Ausführungsbeispiels, da die Aus­ gangskompensationsschaltung 60 den Volladdierer 9, das Regi­ ster 10 und das Flip-Flop 11 aufweist, möglich, die Anzahl der Volladdierer 9 verglichen mit der Ausgangskompensations­ schaltung 6 in dem ersten Ausführungsbeispiel zu verringern, und die Ausgangskompensationsschaltung 60 in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart mit einem einfachen Aufbau auszu­ bilden.
Drittes Ausführungsbeispiel
Bei den digitalen Filtern der Rekursiv-Bauart des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels wird der Wert des in dem festen Datenregister 7 gespeicherten festen Datenelements entspre­ chend dem Aufbau der Arithmetik-Operationsschaltungen in den digitalen Filtern der Rekursiv-Bauart, der signifikanten Zif­ fer bzw. Stelle und den durch die Multiplizierer 2 verwende­ ten Koeffizienten berechnet und zuvor eingestellt. Anderer­ seits wird bei der Ausgangskompensationsschaltung des dritten Ausführungsbeispiels das feste Datenelement entsprechend der signifikanten Ziffer bzw. Stelle der Arithmetik- Operationsschaltung in dem digitalen Filter der Rekursiv- Bauart und einer signifikanten Ziffer bzw. Stelle einer Schaltung, die in einer folgenden Stufe des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart angeordnet ist, berechnet und in dem fe­ sten Datenregister 7 zuvor optional eingestellt.
Nachstehend wird die Arbeitsweise in dem Fall beschrieben, daß die signifikante Ziffer des digitalen Filters der Rekur­ siv-Bauart beispielsweise 20 Bits und die signifikante Ziffer der folgenden Schaltung an der folgenden Stufe 16 Bits auf­ weist.
Wie es bei dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß dem Stand der Technik und gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, ergibt sich, wenn die Daten von Null in den Eingangsanschluß 1 nach der Eingabe eines optionalen Da­ tenelements in den Eingangsanschluß 1 eingegeben werden, und die Daten als arithmetisches Berechnungsergebnis von einer positiven Zahl gegen Null konvergieren, die Änderung des 20- Bit-Datenelements wie folgt:
0000000000000000.0010 (2),
0000000000000000.0001 (2), und
0000000000000000.0000 (2).
Somit ist das Ausgangsdatenelement bei jeder Ausgabe des Aus­ gangsdatenelements über den Ausgangsanschluß 5 nach außen na­ hezu gleich Null "0". Danach konvergiert das Ausgangsda­ tenelement gegen Null. Wenn ferner das Ergebnis der arithme­ tischen Operation von einem negativen Wert gegen Null konver­ giert, wird das 20-Bit-Datenelement unter Verwendung einer Zweier-Komplement-Notation wie folgt ausgedrückt:
1111111111111111.1101 (2),
1111111111111111.1110 (2), und
1111111111111111.1111 (2).
Somit konvergiert dieser Wert gegen -1.
Da die signifikante Ziffer der folgenden Schaltung 16 Bits aufweist, kann, wenn ein Wert in einem Bereich von folgenden zwei Werten als in dem festen Datenregister 7 gespeichertes festes Datenelement von
0000000000000000.0001 (2) bis
0000000000000000.1111 (2)
eingestellt wird, der Wert des über den Ausgangsanschluß 5 ausgegebenen Ausgangssignals gegen Null konvergieren, wenn er von einem positiven Wert gegen Null konvergiert. Wenn ferner der Ausgangswert von einem negativen Wert gegen Null konver­ gieren kann, konvergiert er durch das Verursachen eines Über­ laufs gegen Null.
Dieses Phänomen wird unter Verwendung eines tatsächlichen Da­ tenelements wie folgt beschrieben. Beispielsweise wird das folgende Datenelement in dem festen Datenregister 7 als fe­ stes Datenelement eingestellt:
0000000000000000.1111 (2)
Wenn der Ausgangswert von einem positiven Wert gegen Null konvergiert, werden die folgenden ersten zwei Werte addiert:
0000000000000000.0000 (2)
0000000000000000.1111 (2)
0000000000000000.1111 (2).
Das letzte Datenelement in den vorstehend beschriebenen drei Werten bezeichnet das Ausgangssignal aus dem Ausgangsanschluß 5. Da in diesem Fall die signifikante Ziffer der folgenden Schaltung der folgenden Stufe nach der Stufe des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart 16 Bits aufweist, verwendet die folgende Schaltung nur die ersten 16 Bits:
0000000000000000 (2)
in dem Ausgangsdatenelement von 20 Bits. Daher nimmt die fol­ gende Schaltung mit der signifikanten 16-Bit-Ziffer an, daß dieser Ausgangswert Null ist.
Wenn außerdem das Ausgangsdatenelement von einem negativen Wert gegen Null konvergiert, werden die folgenden ersten zwei Werte addiert:
1111111111111111.1111 (2)
0000000000000000.1111 (2)
0000000000000000.1110 (2).
Das letzte Datenelement der drei vorstehend beschriebenen Werte bezeichnet das Ausgangssignal aus dem Ausgangsanschluß 5. Da in diesem Fall die signifikante Ziffer der folgenden Schaltung an der folgenden Stufe des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart 16 Bits aufweist, verwendet die folgende Schaltung nur die ersten 16 Bits
0000000000000000 (2)
in dem Ausgangsdatenelement von 20 Bits. Daher nimmt die fol­ gende Schaltung mit der signifikanten 16-Bit-Ziffer an, daß dieser Ausgangswert Null ist.
Wenn somit die signifikante Ziffer der Arithmetik-Schaltung in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart größer als die signifikante Ziffer der folgenden Schaltung ist, und wenn ein optionaler Wert, der der Differenz der zwei signifikanten Ziffern beider Schaltungen als festes Datenelement in dem fe­ sten Datenregister 7 eingestellt ist, nimmt die folgende Schaltung an, daß der durch das digitale Filter der Rekursiv- Bauart ausgegebene Ausgangswert Null ist.
Wie es vorstehend beschrieben ist, wird gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, wenn die signifikante Ziffer der Arith­ metik-Operationsschaltung in dem digitalen Filter der Rekur­ siv-Bauart größer als die signifikante Ziffer der folgenden Schaltung ist, ein optionaler Wert, der der Differenz der zwei signifikanten Ziffern beider Schaltungen entspricht, als festes Datenelement in dem festen Datenregister 7 einge­ stellt. Dadurch ist es möglich, den Einstellbereich dieses festen Datenwerts zu erweitern. Zusätzlich zu diesem Effekt wird selbst dann, wenn Null in das digitale Filter der Rekur­ siv-Bauart eingegeben wird, der durch das digitale Filter der Rekursiv-Bauart aus gegebene Ausgangswert durch die folgende Schaltung zu Null angenommen. Es ist dadurch möglich, einen schlechten Einfluß des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart auf die folgende Schaltung zu verhindern.
Viertes Ausführungsbeispiel
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausgangskompensations­ schaltung 70 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel. Die Aus­ gangskompensationsschaltung ist von der Ausgangskompensati­ onsschaltung des erfindungsgemäßen digitalen Filters der Re­ kursiv-Bauart verschieden. In Fig. 5 bezeichnet das Bezugs­ zeichen 12 eine Code-Entscheidungsschaltung zur Bestimmung des Werts des Codes des Berechnungsergebnisses des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart. Die Additionsschaltung 8 addiert zu dem resultierenden Datenelement des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart das in dem festen Datenregister 7 gespeicher­ te feste Datenelement nur dann, wenn die Code- Entscheidungsschaltung 12 entscheidet, daß der Code des arithmetischen Berechnungsergebnisses des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart ein negativer Wert ist. Andere Elemente der Ausgangskompensationsschaltung in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel sind die gleichen wie jene der Ausgangskompensationsschaltung 6 des ersten Ausführungsbeispiels, und daher wird auf ihre Beschreibung verzichtet.
Nachstehend wird die Ausgangskompensationsschaltung 70 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wenn beispielsweise das folgende Datenelement erhalten und über den Ausgangsanschluß 5 als arithmetisches Operationser­ gebnis bzw. Berechnungsergebnis des digitalen Filters der Re­ kursiv-Bauart,
1111111111111111.1111 (2),
ausgegeben wird, erfaßt die Code-Entscheidungsschaltung 12 das oberste Bit in diesem Datenelement. Da in diesem Fall der Code des obersten Bits "1" ist, entscheidet die Code- Entscheidungsschaltung 12, daß dieses Datenelement ein nega­ tiver Wert ist. Die Additionsschaltung 8 addiert zu dem arithmetischen Operationsergebnis des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart das in dem festen Datenregister 7 gespeicher­ te feste Datenelement nur dann, wenn die Code- Entscheidungsschaltung 12 entscheidet, daß das oberste Bit des Datenelements als Berechnungsergebnis ein negativer Wert ist.
Wenn sich beispielsweise das feste Datenelement ergibt zu:
0000000000000000.0001 (2),
wird das folgende Datenelement über den Ausgangsanschluß 5 ausgegeben:
0000000000000000.0000 (2).
In diesem Fall ist die Berechnung bzw. Operation die gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Wenn sich dagegen das arithmetische Berechnungsergebnis er­ gibt zu:
0000000000000000.0000 (2),
erfaßt die Code-Entscheidungsschaltung 12 das oberste Bit des arithmetischen Berechnungsergebnisses. In diesem Fall wird entschieden, daß der Wert des obersten Bits ein positiver Wert ist, da das oberste Bit "0" ist.
Da die Additionsschaltung 8 zu dem arithmetischen Berech­ nungsergebnis der Arithmetik-Operationsschaltung in dem digi­ talen Filter der Rekursiv-Bauart das in dem festen Datenregi­ ster 7 gespeicherte feste Datenelement nur dann addiert, wenn die Code-Entscheidungsschaltung 12 entscheidet, daß das ober­ ste Bit des Datenelements als Berechnungsergebnis ein negati­ ver Wert ist, wird das folgende Datenelement direkt über den Ausgangsanschluß 5 als Ausgangsdatenelement des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart ausgegeben:
0000000000000000.0000 (2).
Bei dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart des ersten Aus­ führungsbeispiels wird zu dem Berechnungsergebnis bzw. Opera­ tionsergebnis das feste Datenelement selbst dann addiert, wenn das Berechnungsergebnis gegen Null konvergiert, und es wird das folgende Datenelement erhalten:
0000000000000000.0000 (2).
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird das folgende Da­ tenelement über den Ausgangsanschluß 5 als Ausgangsdatenele­ ment ausgegeben:
0000000000000000.0001 (2).
Dagegen wird gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel die Erzeu­ gung des vorstehend angeführten Fehlers bei dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart nicht vermieden.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel addiert die Additions­ schaltung 8 zu dem arithmetischen Berechnungsergebnis der Arithmetik-Operationsschaltung in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart das in dem festen Datenregister 7 gespeicher­ te feste Datenelement nur dann, wenn die Code- Entscheidungsschaltung 12 entscheidet, daß das oberste Bit des Datenelements als Berechnungsergebnis ein negativer Wert ist. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Bei­ spielsweise kann der gleiche Effekt erhalten werden, wenn der Wert zur Annullierung bzw. Beseitigung eines Rundungsfehlers und der Wert "0" zuvor in dem festen Datenregister 7 gespei­ chert werden, und die Additionsschaltung 8 zu dem arithmeti­ schen Operationsergebnis der Arithmetik-Operationsschaltung in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart das feste Da­ tenelement zur Beseitigung des Rundungsfehlers nur dann ad­ diert, wenn die Code-Entscheidungsschaltung 12 entscheidet, daß das oberste Bit des Datenelements als Operationsergebnis ein negativer Wert ist, und die Additionsschaltung 8 zu dem arithmetischen Operationsergebnis des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart das feste Datenelement von Null nur dann ad­ diert, wenn die Code-Entscheidungsschaltung 12 entscheidet, daß das oberste Bit des Datenelements als Berechnungsergebnis ein positiver Wert ist. Daher ist es möglich, ein digitales Filter der Rekursiv-Bauart auszubilden, bei dem das Auftreten eines Fehlers eines unendlich kleinen Werts, der durch die Addition des festen Datenelements erzeugt wird, selbst dann vermieden werden kann, wenn das arithmetische Berechnungser­ gebnis gegen Null konvergiert.
Wie es vorstehend ausführlich beschrieben ist, umfaßt das er­ findungsgemäße digitale Filter der Rekursiv-Bauart die Aus­ gangskompensationsschaltung, die das Ausgangsdatenelement der Arithmetik-Operationsschaltung in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart derart kompensieren kann, daß der Wert "Null" als Ausgangsdatenelement des digitalen Filters der Rekursiv- Bauart selbst dann ausgegeben wird, wenn Null als Eingangsda­ tenelement eingegeben wird.
Außerdem wird erfindungsgemäß ein Rundungsfehler, der bei der Eingabe des Werts Null in die Arithmetik-Operationsschaltung in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart als Eingangsdatum verursacht wird, als festes Datenelement eingestellt, und das digitale Filter der Rekursiv-Bauart umfaßt die Ausgangskom­ pensationsschaltung, die zu dem Ausgangsdatenelement als Be­ rechnungsergebnis der Arithmetik-Operationsschaltung das fe­ ste Datenelement addiert. Dadurch ist es möglich, einen Ef­ fekt dahingehend zu erhalten, daß der Wert Null als Ausgangs­ datum des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart selbst dann genau ausgegeben werden kann, wenn der Wert Null als Ein­ gangsdatenelement eingegeben wird.
Wenn desweiteren die in dem digitalen Filter der Rekursiv- Bauart enthaltene Arithmetik-Operationsschaltung erfindungs­ gemäß ein Datenelement von m Ziffern bzw. Stellen (m ist eine natürliche Zahl größer gleich 2) verarbeitet, und eine Schal­ tung einer folgenden Stufe des digitalen Filters der Rekur­ siv-Bauart ein Datenelement mit n Ziffern bzw. Stellen (n kleiner m, wobei n eine natürliche Zahl ist) verarbeitet, werden die (m - n) Ziffern bzw. Stellen des Ausgangsdatenele­ ments, gezählt von der niedrigstwertigen Stelle, zuvor als festes Datenelement gespeichert, und die Ausgangskompensati­ onsschaltung in dem digitalen Filter der Rekursiv-Bauart ad­ diert zu dem Ausgangsdatenelement der Arithmetik- Operationsschaltung das feste Datenelement. Dadurch ist es möglich, den Einstellbereich des festen Datenelements zu er­ weitern. Zusätzlich zu diesem Effekt ist es möglich, ein di­ gitales Filter der Rekursiv-Bauart zu erhalten, bei dem ein Einfluß auf die folgende Schaltung vermieden werden kann, da das Ausgangsdatenelement aus dem digitalen Filter der Rekur­ siv-Bauart durch die folgende Schaltung selbst dann für einen Wert Null gehalten wird, wenn der Wert Null als Eingangsda­ tenelement eingegeben wird.
Desweiteren umfaßt die Ausgangskompensationsschaltung erfin­ dungsgemäß die Code-Entscheidungsschaltung zur Bestimmung des Codes des Ausgangsdatenelements der Arithmetik- Operationsschaltung in dem digitalen Filter der Rekursiv- Bauart und die Additionsschaltung zur Addition des festen Da­ tenelements zu dem Ausgangsdatenelement aus der Arithmetik- Operationsschaltung, wenn der Code des Ausgangsdatenelements der Arithmetik-Operationsschaltung von der Code- Entscheidungsschaltung als negativer Wert bestimmt wird. Da­ her ist es möglich, ein digitales Filter der Rekursiv-Bauart auszubilden, bei dem das Auftreten eines Fehlers eines unend­ lich kleinen Werts, der durch Addition des festen Datenele­ ments erzeugt wird, selbst dann vermieden werden kann, wenn das Ausgangsdatenelement der Arithmetik-Operationsschaltung gegen Null konvergiert.
Erfindungsgemäß ist ein digitales Filter der Rekursiv-Bauart offenbart, das eine Arithmetik-Operationsschaltung der Rekur­ siv-Bauart und eine Ausgangskompensationsschaltung aufweist, die den Wert Null als Ausgangsdatum des digitalen Filters der Rekursiv-Bauart selbst dann ausgeben kann, wenn die Arithme­ tik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart Null als Ein­ gangsdatum eingibt.

Claims (10)

1. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart mit einer Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) zur Durchführung einer arithmetischen Operation bei Eingangsdaten vorbestimmter signifikanter Ziffern und zur Ausbildung von Ausgangsdaten einer gewünschten Frequenzcha­ rakteristik, gekennzeichnet durch eine Ausgangskompensationsschaltung (6, 60, 70) zur Kom­ pensation der aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Re­ kursiv-Bauart (2, 3, 4) ausgegebenen Ausgangsdaten derart, daß das digitale Filter der Rekursiv-Bauart Daten von Null selbst dann ausgibt, wenn Daten von Null in die Arithmetik- Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) eingegeben werden.
2. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ausgangskompensationsschaltung (6) zuvor einen Wert eines Rundungsfehlers, der verursacht wird, wenn die Daten von Null in die Arithmetik- Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) eingegeben werden, entsprechend den signifikanten Ziffern der Arithme­ tik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) und für die Operation in der Arithmetik-Operationsschaltung der Re­ kursiv-Bauart (2, 3, 4) verwendeter Koeffizienten als festes Datenelement spezifiziert und zu dem aus der Arithmetik- Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) ausgegebe­ nen Ausgangsdatenelement das feste Datenelement addiert.
3. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) die arithmetische Operation bei den Eingangsdaten von m signifikanten Ziffern (m ist eine op­ tionale natürliche Zahl größer gleich 2) durchführt und die Ausgangsdaten der gewünschten Frequenzcharakteristik ausgibt, und die Ausgangskompensationsschaltung (60), wenn eine fol­ gende Schaltung an einer folgenden Stufe des digitalen Fil­ ters der Rekursiv-Bauart ein Datenelement aus n signifikanten Ziffern (n ist eine natürliche Zahl mit n kleiner m) in den Ausgangsdaten der von dem digitalen Filter der Rekursiv- Bauart ausgegebenen m signifikanten Ziffern verwendet, ein Datenelement aus (m - n) signifikanten Ziffern, gezählt von der niedrigstwertigen Ziffer in den Ausgangsdaten aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4), zuvor als festes Datenelement speichert und zu den aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) ausgegebenen Ausgangsdaten das feste Datenelement addiert.
4. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ausgangskompensationsschaltung (70) eine Code-Entscheidungsschaltung (12) zur Bestimmung ei­ nes Codes der aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Re­ kursiv-Bauart (2, 3, 4) ausgegebenen Ausgangsdaten und eine Additionsschaltung (8) zur Addition des festen Datenelements zu den aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv- Bauart (2, 3, 4) ausgegebenen Ausgangsdaten aufweist, wenn die Code-Entscheidungsschaltung (12) entscheidet, daß die aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) ausgegebenen Ausgangsdaten einen negativen Wert darstel­ len.
5. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ausgangskompensationsschaltung (70) eine Code-Entscheidungsschaltung (12) zur Bestimmung ei­ nes Codes der aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Re­ kursiv-Bauart (2, 3, 4) ausgegebenen Ausgangsdaten und eine Additionsschaltung (8) zur Addition des festen Datenelements zu den aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv- Bauart (2, 3, 4) ausgegebenen Ausgangsdaten aufweist, wenn die Code-Entscheidungsschaltung (12) entscheidet, daß die aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) ausgegebenen Ausgangsdaten einen negativen Wert darstel­ len.
6. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ausgangskompensationsschaltung (6) ein Register (7) zur Speicherung des festen Datenelements und eine Additionsschaltung (8) zur Addition des in dem Regi­ ster (7) gespeicherten festen Datenelements zu den aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) aus gegebenen Ausgangsdaten aufweist.
7. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ausgangskompensationsschaltung (60) ein Register (10) zur Speicherung des festen Datenele­ ments und eine Additionsschaltung (9) zur Addition des in dem Register (10) gespeicherten festen Datenelements zu den aus der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) ausgegebenen Ausgangsdaten aufweist.
8. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Additionsschaltung (8) eine Vielzahl von Volladdierern (8 1, . . . 8 17, 8 18, . . . 8 20) aufweist.
9. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Ausgangskompensationsschaltung (60) einen Volladdierer (9), eine Flip-Flop-Schaltung (11) und ein Register (10) aufweist, wobei die Flip-Flop-Schaltung (11) das durch den Volladdierer (9) ausgebildete Ausgabeer­ gebnis der Additionsoperation zwischen den aus der Arithme­ tik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) ausge­ gebenen Ausgangsdaten und dem in dem Register (10) gespei­ cherten festen Datenelement um eine Ziffer überträgt, wenn ein Übertrag auftritt.
10. Digitales Filter der Rekursiv-Bauart nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Register (10) ein optiona­ les Datenelement als festes Datenelement speichert, dessen signifikanter Ziffernwert ein Wert ist, der einer Differenz zwischen beiden signifikanten Ziffern der Arithmetik- Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) und der folgenden Schaltung entspricht, wenn die signifikante Ziffer der Arithmetik-Operationsschaltung der Rekursiv-Bauart (2, 3, 4) größer als die signifikante Ziffer der folgenden Schaltung ist.
DE19737639A 1997-02-20 1997-08-28 Digitales Filter der Rekursiv-Bauart Expired - Fee Related DE19737639B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPP035821/97 1997-02-20
JP9035821A JPH10233652A (ja) 1997-02-20 1997-02-20 巡回形ディジタルフィルタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19737639A1 true DE19737639A1 (de) 1998-09-03
DE19737639B4 DE19737639B4 (de) 2005-06-02

Family

ID=12452625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19737639A Expired - Fee Related DE19737639B4 (de) 1997-02-20 1997-08-28 Digitales Filter der Rekursiv-Bauart

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5894428A (de)
JP (1) JPH10233652A (de)
AT (1) AT406811B (de)
DE (1) DE19737639B4 (de)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3981458B2 (ja) * 1998-03-10 2007-09-26 アイコム株式会社 デジタルフィルタ
GB2336494B (en) * 1998-04-03 2003-04-23 Sony Uk Ltd Digital filter
US6401107B1 (en) * 1999-11-03 2002-06-04 Motorola, Inc. Method and processor for reducing computational error in a processor having no rounding support
US20030163501A1 (en) * 2001-05-30 2003-08-28 Sony Corporation And Sony Electronics Inc. Implementation to avoid overflow in IIR filter
US6937084B2 (en) * 2001-06-01 2005-08-30 Microchip Technology Incorporated Processor with dual-deadtime pulse width modulation generator
US6604169B2 (en) 2001-06-01 2003-08-05 Microchip Technology Incorporated Modulo addressing based on absolute offset
US6976158B2 (en) * 2001-06-01 2005-12-13 Microchip Technology Incorporated Repeat instruction with interrupt
US20030023836A1 (en) * 2001-06-01 2003-01-30 Michael Catherwood Shadow register array control instructions
US6985986B2 (en) * 2001-06-01 2006-01-10 Microchip Technology Incorporated Variable cycle interrupt disabling
US20030028696A1 (en) * 2001-06-01 2003-02-06 Michael Catherwood Low overhead interrupt
US7020788B2 (en) * 2001-06-01 2006-03-28 Microchip Technology Incorporated Reduced power option
US6975679B2 (en) * 2001-06-01 2005-12-13 Microchip Technology Incorporated Configuration fuses for setting PWM options
US6728856B2 (en) 2001-06-01 2004-04-27 Microchip Technology Incorporated Modified Harvard architecture processor having program memory space mapped to data memory space
US20030005268A1 (en) * 2001-06-01 2003-01-02 Catherwood Michael I. Find first bit value instruction
US20020184566A1 (en) * 2001-06-01 2002-12-05 Michael Catherwood Register pointer trap
US6934728B2 (en) * 2001-06-01 2005-08-23 Microchip Technology Incorporated Euclidean distance instructions
US7007172B2 (en) * 2001-06-01 2006-02-28 Microchip Technology Incorporated Modified Harvard architecture processor having data memory space mapped to program memory space with erroneous execution protection
US7467178B2 (en) * 2001-06-01 2008-12-16 Microchip Technology Incorporated Dual mode arithmetic saturation processing
US20030005269A1 (en) * 2001-06-01 2003-01-02 Conner Joshua M. Multi-precision barrel shifting
US6952711B2 (en) * 2001-06-01 2005-10-04 Microchip Technology Incorporated Maximally negative signed fractional number multiplication
US6601160B2 (en) 2001-06-01 2003-07-29 Microchip Technology Incorporated Dynamically reconfigurable data space
US6552625B2 (en) 2001-06-01 2003-04-22 Microchip Technology Inc. Processor with pulse width modulation generator with fault input prioritization
US20040021483A1 (en) * 2001-09-28 2004-02-05 Brian Boles Functional pathway configuration at a system/IC interface
US6552567B1 (en) 2001-09-28 2003-04-22 Microchip Technology Incorporated Functional pathway configuration at a system/IC interface

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3749895A (en) * 1971-10-06 1973-07-31 Bell Telephone Labor Inc Apparatus for suppressing limit cycles due to quantization in digital filters
US4236224A (en) * 1978-12-26 1980-11-25 Rockwell International Corporation Low roundoff noise digital filter
US4589084A (en) * 1983-05-16 1986-05-13 Rca Corporation Apparatus for symmetrically truncating two's complement binary signals as for use with interleaved quadrature signals
GB8510969D0 (en) * 1985-04-30 1985-06-05 British Telecomm Digital filters
JPH0732347B2 (ja) * 1985-06-28 1995-04-10 松下電器産業株式会社 巡回形デイジタルフイルタ
JP2957183B2 (ja) * 1988-07-29 1999-10-04 日本電気株式会社 巡回型ディジタルフィルタ
JP3199371B2 (ja) * 1990-07-30 2001-08-20 松下電器産業株式会社 丸め装置
JP3103914B2 (ja) * 1992-08-21 2000-10-30 ソニー株式会社 データの丸め処理回路およびデータの復元回路
US5696710A (en) * 1995-12-29 1997-12-09 Thomson Consumer Electronics, Inc. Apparatus for symmetrically reducing N least significant bits of an M-bit digital signal

Also Published As

Publication number Publication date
ATA135797A (de) 2000-01-15
US5894428A (en) 1999-04-13
DE19737639B4 (de) 2005-06-02
JPH10233652A (ja) 1998-09-02
AT406811B (de) 2000-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19737639A1 (de) Digitales Filter der Rekursiv-Bauart
DE2628473C3 (de) Digitales Faltungsfilter
DE3510660C2 (de)
DE102009039428B4 (de) Digitalfilter
DE2947308C2 (de) Rekursives Digital-Filter
DE3231245C2 (de) Rekursives Digitalfilter
DE69423240T2 (de) Verfahren und vorrichtung für quadratische interpolation
DE69425565T2 (de) Verfahren und vorrichtung in einem transponierten digitalen fir-filter zur multiplikation eines binären eingangssignals mit filterkoeffizienten und verfahren zum entwurf eines digitalen transponierten filters
DE3345284A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur digitalsignalverarbeitung nach art eines vorzugsweise adaptiven transversalfilters
DE2063199B2 (de) Einrichtung zur Ausführung logischer Funktionen
DE4019646C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Multiplizieren von Datenwörtern in Zweier-Komplement-Darstellung
DE3882435T2 (de) Aufbesserung von kanonischen, mit Vorzeichenziffern behafteten Filterkoeffizienten.
DE69320218T2 (de) Digitales Filter
DE3447634C2 (de)
DE2418923B2 (de) Digitales Rechnerfilter für elektrische Signale
DE3788756T2 (de) Wort-Scheibesignalprozessor.
DE69130634T2 (de) Berechnungsverfahren für Gleitkommadaten
DE4022381C2 (de) Verwendung langer Digitalfilter bei Vorkommnis von Abrundungsfehlern
DE2456245C2 (de) Schaltungsanordnung für ein digitales Filter
EP0397912B1 (de) Verfahren und Netzwerkanordnung zur Gewinnung des Gradienten der Ausgangssignale eines gegebenen Netzwerkes zur Verarbeitung zeitdiskreter Signale bezüglich der Netzwerkparameter
DE102009039430B4 (de) Vorrichtung und Verfahren mit ersten und zweiten Zeittakten
EP0489952B1 (de) Schaltungsanordnung zur digitalen Bit-seriellen Signalverarbeitung
DE3832796C2 (de)
DE69702206T2 (de) Parallele dezimationsvorrichtung
DE69706645T2 (de) Verwendung einkanaliger fir-filterarchitektur zur durchführung von kombinierter/paralleler filterung mehrerer (quadratur)-signale

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee