JP2001036383A - Fir digital filter - Google Patents

Fir digital filter

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JP2001036383A
JP2001036383A JP20163199A JP20163199A JP2001036383A JP 2001036383 A JP2001036383 A JP 2001036383A JP 20163199 A JP20163199 A JP 20163199A JP 20163199 A JP20163199 A JP 20163199A JP 2001036383 A JP2001036383 A JP 2001036383A
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JP
Japan
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fir
data
digital filter
latch
input
Prior art date
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Application number
JP20163199A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Takahashi
勝己 高橋
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To deal with the case of making the input interval of data exceeding the speed of a computing element as well, when sampling of data is accelerated. SOLUTION: This finite impulse response(FIR) digital filter is constituted to perform filtering processing of data provided by sampling of a fixed cycle. In this case, this filter is provided with a converter 2 for devidedly outputting the input of one system to two systems and simultaneously lowering transfer clock rate, and an FIP filter chip 4 for simultaneously receiving data divided to two systems, applying an output of y(m) when the input of x(m) is applied and performing filtering processing, which is expressed as y(m)=Σa(k)*x(m-k), where a (k) is defined as coefficient and M is defined as the number to taps on the condition of (k) being from 1 to M-1, through plural latches, multipliers and adders.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、FIR(finite
impulse response:有限インパルス応答)フィルタを
実現するためのデバイスが遅い場合でも、サンプリング
が高速であるデータに対するリアルタイムFIRフィル
タ処理を実現するFIRデジタルフィルタに関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an FIR (finite
The present invention relates to an FIR digital filter that realizes real-time FIR filter processing on data that is sampled at a high speed even when a device for realizing an impulse response (finite impulse response) filter is slow.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のFIRデジタルフィルタについて
説明する。例えば、特開昭63−248217号公報に
示された従来のFIRデジタルフィルタでは、その公報
の第1図に示されているように、MPX11、MPX2
1、MPX31、及びMPX64の多段構成をとること
によってFIRフィルタの出力が得られるまでの時間を
短縮していた。
2. Description of the Related Art A conventional FIR digital filter will be described. For example, in a conventional FIR digital filter disclosed in JP-A-63-248217, MPX11 and MPX2 are used as shown in FIG.
By taking a multistage configuration of 1, MPX31 and MPX64, the time until the output of the FIR filter is obtained is shortened.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
FIRデジタルフィルタでは、FIRフィルタにおける
演算器は入力信号のクロック間隔よりも速く動作しなけ
ればならないという制約があり、演算器の速度よりも速
い時間間隔で入力されるデータに対しては、フィルタ処
理ができないという問題点があった。
In the above-mentioned conventional FIR digital filter, there is a restriction that the arithmetic unit in the FIR filter must operate faster than the clock interval of the input signal, and therefore, the arithmetic unit in the FIR filter must operate faster than the speed of the arithmetic unit. There is a problem that data input at a fast time interval cannot be filtered.

【0004】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、データのサンプリングを高速にし
た場合、データの入力間隔が演算器の速度を上回る場合
にも対応できるFIRデジタルフィルタを得ることを目
的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an FIR digital filter which can cope with a case where data sampling is performed at a high speed and a data input interval exceeds the speed of an arithmetic unit is provided. The purpose is to gain.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
るFIRデジタルフィルタは、一定周期のサンプリング
によって得られたデータのフィルタ処理を行なうFIR
デジタルフィルタにおいて、1系統の入力を複数系統に
分割出力し、同時に転送クロックレートを下げる変換器
と、複数系統に分割されたデータを同時に受け取り、入
力がx(m)で与えられるとき、出力がy(m)で与え
られ、a(k)を係数、Mをタップ数とすると、k=0
〜M−1である式、y(m)=Σa(k)*x(m−
k)で表されるフィルタ処理を複数のラッチ、乗算器及
び加算器で行うFIRフィルタチップとを備えたもので
ある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an FIR digital filter for performing a filtering process on data obtained by sampling at a fixed period.
In a digital filter, a converter that divides one system input into a plurality of systems and simultaneously lowers the transfer clock rate, and simultaneously receives data that is divided into a plurality of systems, and when the input is given by x (m), the output is given by y (m), where a (k) is a coefficient and M is the number of taps, k = 0
MM−1, y (m) = Σa (k) * x (m−
and a FIR filter chip for performing the filter processing represented by k) with a plurality of latches, multipliers and adders.

【0006】この発明の請求項2に係るFIRデジタル
フィルタは、前記変換器が、連続した第1のデータ、第
2のデータ、第3のデータ、及び第4のデータからなる
1系統の入力を、前記第1のデータ、及び前記第3のデ
ータからなる第1の出力系統と、前記第2のデータ、及
び前記第4のデータからなる第2の出力系統に分割出力
し、同時に転送クロックレートを入力の1/2にし、前
記FIRフィルタチップが、前記第1の出力系統のデー
タを単位時間だけ保持する第1のラッチと、前記第2の
出力系統のデータを単位時間だけ保持する第2のラッチ
と、前記第1のラッチの入力前の第3のデータを第1の
係数倍にする第1の乗算器と、前記第2のラッチの出力
後の第2のデータを第2の係数倍にする第2の乗算器
と、前記第1のラッチの出力後の第1のデータを前記第
2の係数倍にする第3の乗算器と、前記第2のラッチの
出力後の第2のデータを前記第1の係数倍にする第4の
乗算器と、前記第1及び第2の乗算器の出力値を加算す
る第1の加算器と、前記第3及び第4の乗算器の出力値
を加算する第2の加算器とを有するものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an FIR digital filter, wherein the converter receives one system input consisting of continuous first data, second data, third data, and fourth data. , A first output system consisting of the first data and the third data, and a second output system consisting of the second data and the fourth data. And the FIR filter chip has a first latch that holds the data of the first output system for a unit time, and a second latch that holds the data of the second output system for a unit time. , A first multiplier for multiplying the third data before the input of the first latch by a first coefficient, and a second coefficient for multiplying the second data after the output of the second latch by a second coefficient A second multiplier for doubling the first multiplier and the first A third multiplier for multiplying the first data after output of the second latch by the second coefficient, and a fourth multiplication for multiplying the second data after output of the second latch by the first coefficient. And a first adder for adding the output values of the first and second multipliers, and a second adder for adding the output values of the third and fourth multipliers. is there.

【0007】この発明の請求項3に係るFIRデジタル
フィルタは、前記FIRフィルタチップが行う演算の遅
延時間が、前記変換器からデータを受け取る際のクロッ
ク間隔よりも長い場合、前記変換器における分割数を4
以上に増やすことによって前記クロック間隔を下げるも
のである。
According to a third aspect of the present invention, in the FIR digital filter, when the delay time of the operation performed by the FIR filter chip is longer than the clock interval at which data is received from the converter, the number of divisions in the converter may be reduced. 4
By increasing the number as described above, the clock interval is reduced.

【0008】この発明の請求項4に係るFIRデジタル
フィルタは、前記変換器が、整列したデータ配列の入力
を各系統に整列していないデータ配列で分割出力し、前
記FIRフィルタチップが、前記変換器の各系統からの
同時入力の整列していないデータ配列に基きフィルタ処
理を行うものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the FIR digital filter, the converter divides an input of the aligned data array into a data array that is not aligned in each system and outputs the divided data array. The filter processing is performed based on unaligned data arrays of simultaneous inputs from each system of the device.

【0009】この発明の請求項5に係るFIRデジタル
フィルタは、前記FIRフィルタチップが行う演算の遅
延時間が、前記変換器からのデータを受け取る際のクロ
ック間隔よりも長い場合、前記FIRフィルタチップ
が、前記式の加算演算を実行する加算器間に挿入された
第2のラッチを有するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the FIR digital filter, when the delay time of the operation performed by the FIR filter chip is longer than a clock interval for receiving data from the converter, the FIR filter chip may be used. , And a second latch inserted between adders for executing the addition operation of the above expression.

【0010】この発明の請求項6に係るFIRデジタル
フィルタは、前記FIRフィルタチップが行う演算の遅
延時間が、前記変換器からのデータを受け取る際のクロ
ック間隔よりも長い場合、前記FIRフィルタチップ
が、前記式の乗算演算を実行する乗算器と加算演算を実
行する加算器との間に挿入された第2のラッチを有する
ものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the FIR digital filter, when the delay time of the operation performed by the FIR filter chip is longer than a clock interval when receiving data from the converter, , A second latch inserted between the multiplier performing the multiplication operation of the above equation and the adder performing the addition operation.

【0011】この発明の請求項7に係るFIRデジタル
フィルタは、前記FIRフィルタチップが行う演算の遅
延時間が、前記変換器からのデータを受け取る際のクロ
ック間隔よりも長い場合、前記式の加算演算を実行する
加算器間の接続を木構造としたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an FIR digital filter, wherein when the delay time of the operation performed by the FIR filter chip is longer than a clock interval when receiving data from the converter, the addition operation of the above expression is performed. In a tree structure.

【0012】この発明の請求項8に係るFIRデジタル
フィルタは、前記FIRフィルタチップが、前記式の乗
算演算を実行する乗算器の出力と外部から与えられた零
とを加算する第2の加算器を有し、前記FIRフィルタ
チップと同一構成の複数のラッチ、乗算器及び加算器、
並びに第2の加算器を有する第2のFIRフィルタチッ
プをさらに備えたものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided an FIR digital filter, wherein the FIR filter chip adds an output of a multiplier for executing the multiplication operation of the above equation and an externally supplied zero. A plurality of latches, multipliers and adders having the same configuration as the FIR filter chip,
And a second FIR filter chip having a second adder.

【0013】この発明の請求項9に係るFIRデジタル
フィルタは、前記FIRフィルタチップ及び前記第2の
FIRフィルタチップが、それぞれ、外部への出力線に
挿入された第2のラッチを有するものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the FIR digital filter, the FIR filter chip and the second FIR filter chip each have a second latch inserted into an external output line. .

【0014】この発明の請求項10に係るFIRデジタ
ルフィルタは、前記FIRフィルタチップ及び前記第2
のFIRフィルタチップが、それぞれ、外部からの入力
線に挿入されたバイパス可能な第3のラッチを有するも
のである。
According to a tenth aspect of the present invention, the FIR digital filter includes the FIR filter chip and the second
FIR filter chips each have a bypassable third latch inserted into an external input line.

【0015】この発明の請求項11に係るFIRデジタ
ルフィルタは、前記ラッチの位置を変更するものであ
る。
An FIR digital filter according to claim 11 of the present invention changes the position of the latch.

【0016】この発明の請求項12に係るFIRデジタ
ルフィルタは、最終段からの複数系統の入力を1系統の
出力にマージし、同時に転送クロックレートを上げる第
2の変換器をさらに備えたものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, the FIR digital filter further includes a second converter that merges a plurality of inputs from the last stage into one output and simultaneously increases a transfer clock rate. is there.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】実施の形態1.この発明の実施の
形態1に係るFIRデジタルフィルタについて図面を参
照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1
に係るFIRデジタルフィルタの構成を示す図である。
なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 An FIR digital filter according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to FIG.
In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

【0018】図1において、1はデータを受け取る入力
データ線、2は2回分の入力データを同時にクロック周
期半分で出力する変換器、3a、3bは変換器2の出力
であり、次のFIRデジタルフィルタの入力でもある値
を転送する転送線、4はFIRフィルタチップ、5a、
5bは1つ前のクロックの入力値を保持するラッチ、6
a、6b、6c、6dは乗算器、7a、7bは加算器、
8a、8bはFIRデジタルフィルタの出力である。
In FIG. 1, 1 is an input data line for receiving data, 2 is a converter for outputting two times of input data simultaneously at half the clock cycle, 3a and 3b are outputs of the converter 2, and the next FIR digital A transfer line for transferring a value which is also an input of the filter, 4 is an FIR filter chip, 5a,
5b is a latch for holding the input value of the previous clock, 6b
a, 6b, 6c, 6d are multipliers, 7a, 7b are adders,
8a and 8b are outputs of the FIR digital filter.

【0019】FIRデジタルフィルタは、入力信号がx
(m)で与えられるとき、次の式(1)のy(m)を出
力とする。なお、k=0〜M−1(M:タップ数)であ
る。
The FIR digital filter has an input signal x
When given by (m), y (m) in the following equation (1) is output. Note that k = 0 to M-1 (M: the number of taps).

【0020】 y(m)=Σa(k)*x(m−k) ・・・式(1)Y (m) = Σa (k) * x (mk) Expression (1)

【0021】この係数a(k)は、FIRデジタルフィ
ルタの外部から受け取ったものを保持し、使用するもの
とする。図1は、M(タップ数)=2として、本FIR
デジタルフィルタの構成を示したものである。
As the coefficient a (k), a coefficient received from outside the FIR digital filter is held and used. FIG. 1 shows a case where M (the number of taps) = 2 and this FIR
2 shows a configuration of a digital filter.

【0022】つぎに、この実施の形態1に係るFIRデ
ジタルフィルタの動作について図面を参照しながら説明
する。図2は、この発明の実施の形態1に係るFIRデ
ジタルフィルタの動作を示すタイミングチャートであ
る。
Next, the operation of the FIR digital filter according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the FIR digital filter according to Embodiment 1 of the present invention.

【0023】変換器2は、図2(a)に示す入力データ
線1から受け取ったデータの転送間隔を、図2(b)及
び(c)に示すように変更する。これにより、データの
FIRフィルタチップ4におけるデータ入力間隔速度
は、入力時の半分になる。
The converter 2 changes the transfer interval of the data received from the input data line 1 shown in FIG. 2A as shown in FIGS. 2B and 2C. As a result, the data input interval speed of the data in the FIR filter chip 4 becomes half that at the time of input.

【0024】この時、FIRフィルタチップ4では、常
に乗算器6a〜6d、加算器7a及び7bが動作してい
る。
At this time, in the FIR filter chip 4, the multipliers 6a to 6d and the adders 7a and 7b are always operating.

【0025】図2(b)及び(c)に示すように、転送
線3a、3bにデータx(0)、x(1)が流れる。次
に、ラッチ5a、5bにデータx(0)、x(1)が入
力される。
As shown in FIGS. 2B and 2C, data x (0) and x (1) flow through the transfer lines 3a and 3b. Next, data x (0) and x (1) are input to the latches 5a and 5b.

【0026】次に、図2(b)及び(c)に示すよう
に、転送線3a、3bにデータx(2)、x(3)が流
れ、ラッチ5a、5bの出力値がデータx(0)、x
(1)となる。
Next, as shown in FIGS. 2B and 2C, the data x (2) and x (3) flow through the transfer lines 3a and 3b, and the output values of the latches 5a and 5b become the data x ( 0), x
(1).

【0027】次に、各乗算器6a〜6dが乗算を実行す
る。つまり、乗算器6aは転送線3aの値x(2)をa
(0)倍する。乗算器6bはラッチ5bの出力値x
(1)をa(1)倍する。また、乗算器6cはラッチ5
aの出力値x(0)をa(1)倍する。乗算器6dはラ
ッチ5bの出力値x(1)をa(0)倍にする。
Next, each of the multipliers 6a to 6d performs multiplication. That is, the multiplier 6a sets the value x (2) of the transfer line 3a to a
(0) times. The multiplier 6b outputs the output value x of the latch 5b.
(1) is multiplied by a (1). The multiplier 6c is provided with a latch 5
The output value x (0) of a is multiplied by a (1). The multiplier 6d multiplies the output value x (1) of the latch 5b by a (0) times.

【0028】次に、各加算器7a、7bが加算を実行す
る。つまり、加算器7aは乗算器6a及び6bの出力値
を加算し、加算器7bは乗算器6c及び6dの出力値を
加算する。
Next, each of the adders 7a and 7b performs addition. That is, the adder 7a adds the output values of the multipliers 6a and 6b, and the adder 7b adds the output values of the multipliers 6c and 6d.

【0029】そして、加算器7a、7bの出力である8
a、8bをFIRフィルタチップ4の出力であるとして
出力する。この時、前述の式(1)で言えば8bにy
(1)が、8aにy(2)が出力される。以上により、
M=2の場合のFIRデジタルフィルタが得られる。
Then, 8 which is the output of the adders 7a and 7b
a and 8b are output as the outputs of the FIR filter chip 4. At this time, according to the above equation (1), y is added to 8b.
(1), y (2) is output to 8a. From the above,
An FIR digital filter for M = 2 is obtained.

【0030】すなわち、この実施の形態1に係るFIR
デジタルフィルタは、一定周期サンプリングによって得
られたデータのフィルタ処理を行なうFIRデジタルフ
ィルタにおいて、1系統の入力を複数系統に分割出力
し、同時に転送クロックレートを下げる変換器2と、複
数系統に分割されたデータを同時に受け取りフィルタ処
理を行うFIRフィルタチップ4を持ち、更にそのFI
Rフィルタチップ4が、単位時間値を保持するラッチ5
a、5bと、乗算器6a〜6dと、加算器7a、7bを
備えていることを特徴とする。
That is, the FIR according to the first embodiment
The digital filter is a FIR digital filter that performs filtering of data obtained by sampling at a fixed period, splits and outputs one system input into a plurality of systems, and simultaneously converts the input into one system into a plurality of systems. Has an FIR filter chip 4 for simultaneously receiving the filtered data and performing a filtering process.
R filter chip 4 has a latch 5 for holding a unit time value.
a, 5b, multipliers 6a to 6d, and adders 7a and 7b.

【0031】実施の形態2.この発明の実施の形態2に
係るFIRデジタルフィルタについて図面を参照しなが
ら説明する。図3は、この発明の実施の形態2に係るF
IRデジタルフィルタの構成を示す図である。
Embodiment 2 Embodiment 2 An FIR digital filter according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram showing an F-mode according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an IR digital filter.

【0032】図3において、5c及び5dはラッチ、6
e〜6hは乗算器、7c〜7fは加算器であり、それ以
外は図1と同じものをそれぞれ示している。
In FIG. 3, 5c and 5d are latches, 6
e to 6h are multipliers, 7c to 7f are adders, and the other components are the same as those in FIG.

【0033】上記の実施の形態1では、M=2の構成に
ついて示した。この実施の形態2に示すように、M=4
の場合も同様の構成でFIRフィルタチップ4を作成で
きる。図3は、図1をベースとして、M=4の場合の構
成を示したものである。
In the first embodiment, the configuration where M = 2 has been described. As shown in the second embodiment, M = 4
In the case of (1), the FIR filter chip 4 can be created with the same configuration. FIG. 3 shows a configuration in the case of M = 4 based on FIG.

【0034】実施の形態3.この発明の実施の形態3に
係るFIRデジタルフィルタについて図面を参照しなが
ら説明する。図4は、この発明の実施の形態3に係るF
IRデジタルフィルタの構成を示す図である。
Embodiment 3 An FIR digital filter according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram showing an F-mode according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an IR digital filter.

【0035】図3に示す上記の実施の形態2では、入力
のクロック2つ分の間に、例えば、乗算器6aの乗算終
了、次に、加算器7aの加算終了、次に、加算器7cの
加算終了、そして、加算器7eの加算終了という4つの
段階を経て、出力8aが得られる。
In the second embodiment shown in FIG. 3, for example, the end of multiplication by the multiplier 6a, the end of addition by the adder 7a, and the end of adder 7c during two input clocks. Is completed, and the output 8a is obtained through the four stages of terminating the addition of the adder 7e.

【0036】逆に言えば、クロック2つ分の時間内に上
記4つの演算が終了しなければならないため、入力のク
ロックが速い場合、図3の構成では対応できない場合が
発生する。
Conversely, since the above four operations must be completed within the time of two clocks, a case where the input clock is fast may not be able to be handled by the configuration of FIG.

【0037】上記の実施の形態2の構成を示した図3で
は、変換器2において出力を2系統に分け、転送線3
a、3bのクロック周波数を半分にしていた。
In FIG. 3 showing the configuration of the second embodiment, the output of the converter 2 is divided into two systems,
The clock frequencies of a and 3b were halved.

【0038】従って、この実施の形態3のように、変換
器2の出力を4系統にすれば、転送線におけるクロック
周波数を4分の1にでき、演算終了までの時間も4クロ
ック分まで延ばすことができる。なお、図4は、あるタ
イミングにおける乗算器の入力などを示したものであ
る。
Therefore, if the output of the converter 2 is set to four systems as in the third embodiment, the clock frequency on the transfer line can be reduced to one fourth, and the time until the end of the operation can be extended to four clocks. be able to. FIG. 4 shows the input of the multiplier and the like at a certain timing.

【0039】すなわち、この実施の形態3に係るFIR
デジタルフィルタは、FIRフィルタチップ4が行なう
演算の遅延時間が、フィルタチップ4がデータを受け取
る際のクロック間隔よりも長い場合、変換器2における
分割数を増やすことによって、クロック間隔を下げるこ
とを特徴とする。
That is, the FIR according to the third embodiment
When the delay time of the operation performed by the FIR filter chip 4 is longer than the clock interval at which the filter chip 4 receives data, the digital filter reduces the clock interval by increasing the number of divisions in the converter 2. And

【0040】実施の形態4.この発明の実施の形態4に
係るFIRデジタルフィルタについて図面を参照しなが
ら説明する。図5及び図6は、この発明の実施の形態4
に係るFIRデジタルフィルタの構成を示す図である。
Embodiment 4 FIG. Embodiment 4 An FIR digital filter according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings. 5 and 6 show Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to FIG.

【0041】上記の実施の形態3の構成では、変換器2
の出力の順序は、図4に示すように、左からx(0)、
x(1)、x(2)、x(3)という順序に整頓されて
いた。
In the configuration of the third embodiment, the converter 2
As shown in FIG. 4, the output order of x (0),
x (1), x (2), and x (3).

【0042】仮に、この整頓がなされていない場合で
も、後段にあるFIRフィルタチップ4内で順序を変え
ることで対処する構成も実施できる。
Even if this ordering is not performed, a configuration can be implemented by changing the order in the subsequent FIR filter chip 4.

【0043】例えば、図5は、FIRフィルタチップ4
の入力部分において入れ換える方式を採用した場合の構
成である。
For example, FIG.
This is a configuration in a case where a method of exchanging in the input part is adopted.

【0044】また、図6は、FIRフィルタチップ4内
における2列目と3列目のラッチ位置や乗算器の引数を
入れ換えたものである。
FIG. 6 is a diagram in which the latch positions of the second and third columns in the FIR filter chip 4 and the arguments of the multipliers are interchanged.

【0045】すなわち、この実施の形態4に係るFIR
デジタルフィルタは、同時入力のデータ配列をFIRフ
ィルタチップ4内で整列することを特徴とする。
That is, the FIR according to the fourth embodiment
The digital filter is characterized in that a data array of simultaneous input is arranged in the FIR filter chip 4.

【0046】実施の形態5.この発明の実施の形態5に
係るFIRデジタルフィルタについて図面を参照しなが
ら説明する。図7は、この発明の実施の形態5に係るF
IRデジタルフィルタの構成を示す図である。
Embodiment 5 FIG. Embodiment 5 An FIR digital filter according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a diagram showing an F-mode according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an IR digital filter.

【0047】図7において、10a〜10dは乗算器、
11a〜11cは加算器、12a〜12dと13a及び
13bはラッチ、14a〜14dは出力をそれぞれ表し
ている。
In FIG. 7, 10a to 10d are multipliers,
11a to 11c represent adders, 12a to 12d and 13a and 13b represent latches, and 14a to 14d represent outputs.

【0048】ラッチ12a〜12d、13a及び13b
が無い場合の構成では、入力のクロック4つ分の間に、
乗算器10aの乗算終了、次に、加算器11aの加算終
了、次に、加算器11bの加算終了、そして、加算器1
1cの加算終了、という4つの段階を経て、出力14a
が得られる。
Latches 12a to 12d, 13a and 13b
In the configuration where there is no, between four input clocks,
The end of the multiplication of the multiplier 10a, the end of the addition of the adder 11a, the end of the addition of the adder 11b, and the adder 1
After the four stages of 1c addition completion, the output 14a
Is obtained.

【0049】逆に言えば、クロック4つ分の時間内に上
記4つの演算が終了しなければならないため、入力のク
ロックが速い場合、この構成では対応できない場合が発
生する。
In other words, since the above four operations must be completed within the time of four clocks, when the input clock is fast, this configuration may not be able to cope.

【0050】図7の構成は、ラッチ12a〜12d、1
3a及び13bの挿入によって、「乗算器10aの乗算
終了、次に、加算器11aの加算終了」の2つの段階
と、「加算器11bの加算終了、次に、加算器11cの
加算終了」の2つの段階の演算がそれぞれ、クロック4
つ分の時間内に終了すればよくなる。このため、時間に
関する制約を緩めることができる。なお、図7のラッチ
13a及び13bは、ラッチ12a〜12dよって発生
する演算結果の遅延を調整するためのものである。
FIG. 7 shows the structure of the latches 12a to 12d, 1
By the insertion of 3a and 13b, two stages of “the end of the multiplication of the multiplier 10a and then the end of the addition of the adder 11a” and “the end of the addition of the adder 11b and then the end of the addition of the adder 11c” Each of the two stages of operation is clock 4
It only has to finish within one minute. For this reason, the restriction on time can be relaxed. The latches 13a and 13b in FIG. 7 are for adjusting the delay of the operation result generated by the latches 12a to 12d.

【0051】すなわち、この実施の形態5に係るFIR
デジタルフィルタは、FIRフィルタチップ4が行なう
演算の遅延時間が、フィルタチップ4がデータを受け取
る際のクロック間隔よりも長い場合、加算器間にラッチ
12a〜12dを挿入することによって遅延時間を短縮
することを特徴とする。
That is, the FIR according to the fifth embodiment
When the delay time of the operation performed by the FIR filter chip 4 is longer than the clock interval when the filter chip 4 receives data, the digital filter shortens the delay time by inserting latches 12a to 12d between the adders. It is characterized by the following.

【0052】実施の形態6.この発明の実施の形態6に
係るFIRデジタルフィルタについて図面を参照しなが
ら説明する。図8は、この発明の実施の形態6に係るF
IRデジタルフィルタの構成を示す図である。
Embodiment 6 FIG. Embodiment 6 An FIR digital filter according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a diagram showing an F-mode according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an IR digital filter.

【0053】図8において、10a〜10dは乗算器、
11a〜11cは加算器、14a〜14dは出力、15
a〜15dはラッチをそれぞれ表している。
In FIG. 8, 10a to 10d are multipliers,
11a to 11c are adders, 14a to 14d are outputs, 15
Reference numerals a to 15d denote latches, respectively.

【0054】ラッチ15a〜15dが無い場合の構成で
は、入力のクロック4つ分の間に、乗算器10aの乗算
終了、次に、加算器11aの加算終了、次に、加算器1
1bの加算終了、そして、加算器11cの加算終了、と
いう4つの段階を経て、出力14aが得られる。
In the configuration without the latches 15a to 15d, the multiplication of the multiplier 10a is completed, the addition of the adder 11a is completed, and the addition of the adder 1 is completed during four input clocks.
The output 14a is obtained through the four stages of the completion of the addition of 1b and the completion of the addition of the adder 11c.

【0055】逆に言えば、クロック4つ分の時間内に上
記4つの演算が終了しなければならないため、入力のク
ロックが速い場合、この構成では対応できない場合が発
生する。
To put it the other way around, the above four operations must be completed within the time of four clocks, so that if the input clock is fast, this configuration may not be able to cope.

【0056】図8の構成は、ラッチ15a〜15dの挿
入によって、「乗算器10a〜15dにおける乗算終
了」と、「加算器11aの加算終了、次に、加算器11
bの加算終了、そして、加算器11cの加算終了」、の
2つの段階の演算がそれぞれ、クロック4つ分の時間内
に終了すればよくなる。乗算器における演算遅延が加算
器における演算遅延と比較して大きい場合には、この乗
算と加算の分割によって、時間に関する制約を緩めるこ
とができる。
In the configuration shown in FIG. 8, the "end of multiplication in multipliers 10a to 15d" and the "end of addition by adder 11a,
Completion of the addition of b and completion of the addition of the adder 11c "may be completed within four clock periods. When the operation delay in the multiplier is larger than the operation delay in the adder, the division of the multiplication and the addition can relax the restriction on time.

【0057】すなわち、この実施の形態6に係るFIR
デジタルフィルタは、FIRフィルタチップ4が行なう
演算の遅延時間が、フィルタチップ4がデータを受け取
る際のクロック間隔よりも長い場合、加算器と乗算器の
間に単位時間値を保持するラッチ15a〜15dを挿入
することによって遅延時間を短縮することを特徴とす
る。
That is, the FIR according to the sixth embodiment
When the delay time of the operation performed by the FIR filter chip 4 is longer than the clock interval at which the filter chip 4 receives data, the digital filter has latches 15a to 15d that hold a unit time value between the adder and the multiplier. Is inserted to reduce the delay time.

【0058】実施の形態7.この発明の実施の形態7に
係るFIRデジタルフィルタについて図面を参照しなが
ら説明する。図9は、この発明の実施の形態7に係るF
IRデジタルフィルタの構成を示す図である。
Embodiment 7 FIG. Embodiment 7 An FIR digital filter according to Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a diagram showing an F-mode according to the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an IR digital filter.

【0059】図9において、10a〜10dは乗算器、
14a〜14dは出力、16a〜16cは加算器をそれ
ぞれ表している。
In FIG. 9, 10a to 10d are multipliers,
14a to 14d represent outputs, and 16a to 16c represent adders.

【0060】この構成では、加算器の接続が2分木接続
であることが異なる。このため、FIRデジタルフィル
タにおいて発生する遅延は、直列接続タイプが「乗算器
1個と加算器M−1個分の遅延」であるのに対し、2分
木接続では「乗算器1個と加算器log(M)個分の遅
延」になる。
This configuration is different in that the connection of the adder is a binary tree connection. For this reason, the delay generated in the FIR digital filter is such that the serial connection type is “delay of one multiplier and one adder M−1”, while the binary tree connection is “delay of one multiplier and one adder”. Log (M) delays. "

【0061】図9に示すM=4の例では、直列接続が加
算器3個分の遅延に対し、加算器2個分の遅延となって
おり、加算器1個の遅延分、演算遅延が短くなる。
In the example of M = 4 shown in FIG. 9, the series connection has a delay of two adders to a delay of three adders. Be shorter.

【0062】すなわち、この実施の形態7に係るFIR
デジタルフィルタは、FIRフィルタチップ4が行なう
演算の遅延時間が、フィルタチップ4がデータを受け取
る際のクロック間隔よりも長い場合、加算器間の接続を
木構造とすることによって遅延時間を短縮することを特
徴とする。
That is, the FIR according to the seventh embodiment
When the delay time of the operation performed by the FIR filter chip 4 is longer than the clock interval at which the filter chip 4 receives data, the digital filter shortens the delay time by making the connection between the adders a tree structure. It is characterized by.

【0063】実施の形態8.この発明の実施の形態8に
係るFIRデジタルフィルタについて図面を参照しなが
ら説明する。図10は、この発明の実施の形態8に係る
FIRデジタルフィルタの構成を示す図である。
Embodiment 8 FIG. An FIR digital filter according to Embodiment 8 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 shows a configuration of an FIR digital filter according to Embodiment 8 of the present invention.

【0064】図10において、10a〜10dは乗算
器、14a〜14dは出力、15a〜15dはラッチ、
16a〜16cは加算器、17a及び17bはラッチを
それぞれ表している。
In FIG. 10, 10a to 10d are multipliers, 14a to 14d are outputs, 15a to 15d are latches,
16a to 16c represent adders, and 17a and 17b represent latches.

【0065】この構成では、加算器を2分木接続とし、
更に、各演算器の出力と入力の間にラッチを挿入してい
る。この図10の構成では、1回の乗算器の乗算終了や
1回の加算器の加算終了のそれぞれが入力のクロック4
つ分の時間内に終了すればよくなる。
In this configuration, the adder has a binary tree connection,
Further, a latch is inserted between the output and the input of each arithmetic unit. In the configuration of FIG. 10, each of the end of multiplication by one multiplier and the end of addition by one adder is the input clock 4.
It only has to finish within one minute.

【0066】すなわち、この実施の形態8に係るFIR
デジタルフィルタは、FIRフィルタチップ4が行なう
演算の遅延時間が、フィルタチップ4がデータを受け取
る際のクロック間隔よりも長い場合、入力系統数の倍
化、ラッチの挿入、加算器の木構造接続を組み合わせる
ことによって、データを受け取る際のクロック間隔に対
する遅延時間を短縮することを特徴とする。
That is, the FIR according to the eighth embodiment
When the delay time of the operation performed by the FIR filter chip 4 is longer than the clock interval when the filter chip 4 receives data, the digital filter performs doubling of the number of input systems, insertion of a latch, and connection of a tree structure of an adder. The combination is characterized in that a delay time with respect to a clock interval when data is received is reduced.

【0067】実施の形態9.この発明の実施の形態9に
係るFIRデジタルフィルタについて図面を参照しなが
ら説明する。図11は、この発明の実施の形態9に係る
FIRデジタルフィルタの構成を示す図である。
Embodiment 9 Embodiment 9 An FIR digital filter according to Embodiment 9 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to Embodiment 9 of the present invention.

【0068】図11において、1は入力データ線、2は
変換器、3a及び3bは転送線、5a〜5dはラッチ、
6a〜6hは乗算器、7a〜7fは加算器、8a及び8
bはFIRデジタルフィルタの出力、20a及び20b
は加算器、21a及び21bはFIRデジタルフィルタ
の中間値入力線、22a及び22bはFIRフィルタチ
ップのコアブロックである。
In FIG. 11, 1 is an input data line, 2 is a converter, 3a and 3b are transfer lines, 5a to 5d are latches,
6a to 6h are multipliers, 7a to 7f are adders, 8a and 8
b is the output of the FIR digital filter, 20a and 20b
Is an adder, 21a and 21b are intermediate value input lines of the FIR digital filter, and 22a and 22b are core blocks of the FIR filter chip.

【0069】上記の実施の形態2(図3)で示した回路
が1つのチップで構成できない場合、内部を単純に2分
割することで、回路規模を約半分にできる。
When the circuit shown in the second embodiment (FIG. 3) cannot be constituted by one chip, the circuit scale can be reduced to about half by simply dividing the inside into two.

【0070】この回路の異なる2つをそれぞれ別チップ
として作成し、接続することによってFIRデジタルフ
ィルタを構成することもできるが、図11のように、加
算器20a及び20b、並びに、中間値入力線21a及
び21bを用意し、その入力として0を与えることで、
2つの同じコアブロック22a及び22bを接続するこ
とによって、FIRデジタルフィルタを構成することが
できる。これにより、作成するチップの種類を1つにす
ることができる。
An FIR digital filter can be constructed by creating and connecting two different circuits as separate chips, respectively. However, as shown in FIG. 11, adders 20a and 20b and an intermediate value input line are provided. By preparing 21a and 21b and giving 0 as the input,
An FIR digital filter can be configured by connecting two identical core blocks 22a and 22b. As a result, the number of types of chips to be created can be reduced to one.

【0071】すなわち、この実施の形態9に係るFIR
デジタルフィルタは、チップ外部からの0値入力線21
a、21bを設けることで、分割後の各チップ22a、
22bの回路構成を同一にすることを特徴とする。
That is, the FIR according to the ninth embodiment
The digital filter is a zero-value input line 21 from outside the chip.
a, 21b, the divided chips 22a,
22b is characterized by having the same circuit configuration.

【0072】実施の形態10.この発明の実施の形態1
0に係るFIRデジタルフィルタについて図面を参照し
ながら説明する。図12は、この発明の実施の形態10
に係るFIRデジタルフィルタの構成を示す図である。
Embodiment 10 FIG. Embodiment 1 of the present invention
The FIR digital filter according to 0 will be described with reference to the drawings. FIG. 12 shows Embodiment 10 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to FIG.

【0073】図12において、1は入力データ線、2は
変換器、3a及び3bは転送線、5a〜5dはラッチ、
6a〜6hは乗算器、7a〜7fは加算器、8a及び8
bはFIRデジタルフィルタの出力、20a及び20b
は加算器、21a及び21bはFIRデジタルフィルタ
の中間値入力線、22a及び22bはFIRフィルタチ
ップのコアブロック、23a〜23d、及び24a〜2
4dはラッチである。
In FIG. 12, 1 is an input data line, 2 is a converter, 3a and 3b are transfer lines, 5a to 5d are latches,
6a to 6h are multipliers, 7a to 7f are adders, 8a and 8
b is the output of the FIR digital filter, 20a and 20b
Is an adder, 21a and 21b are intermediate value input lines of FIR digital filters, 22a and 22b are core blocks of FIR filter chips, 23a to 23d and 24a to 2
4d is a latch.

【0074】図12の構成では、コアブロック22a及
び22bの出力側にラッチが挿入されているため、FI
Rデジタルフィルタの出力値が切り替わるタイミングを
クロックの入力時に合わせることができるようになる。
In the configuration of FIG. 12, since the latch is inserted on the output side of the core blocks 22a and 22b, the FI
The timing at which the output value of the R digital filter switches can be adjusted when the clock is input.

【0075】すなわち、この実施の形態10に係るFI
Rデジタルフィルタは、FIRフィルタチップの回路規
模が大きく、回路を分断し別チップ22a、22bとし
て実装する際、外部からの入力線にラッチ23a〜23
d、24a〜24dを挿入することを特徴とする。
That is, the FI according to the tenth embodiment
The R digital filter has a large circuit size of the FIR filter chip. When the circuit is divided and mounted as separate chips 22a and 22b, latches 23a to 23
d, 24a to 24d are inserted.

【0076】実施の形態11.上記の実施の形態10を
示す図12は、M=4の場合の構成だが、コアブロック
22aの出力をコアブロック22bに接続した形を繰り
返し、コアブロック数を増やすだけで、M=6、8、1
0、・・・のFIRデジタルフィルタを構成することが
できる。
Embodiment 11 FIG. FIG. 12 showing the tenth embodiment has a configuration in the case of M = 4. However, the configuration in which the output of the core block 22a is connected to the core block 22b is repeated, and only by increasing the number of core blocks, M = 6, 8 , 1
0,... Can be configured.

【0077】すなわち、この実施の形態11に係るFI
Rデジタルフィルタは、タップ数の変更に、チップ外の
接続のみで対応することを特徴とする。
That is, the FI according to the eleventh embodiment
The R digital filter is characterized in that a change in the number of taps is handled only by a connection outside the chip.

【0078】実施の形態12.この発明の実施の形態1
2に係るFIRデジタルフィルタについて図面を参照し
ながら説明する。図13は、この発明の実施の形態12
に係るFIRデジタルフィルタの構成を示す図である。
Embodiment 12 FIG. Embodiment 1 of the present invention
2 will be described with reference to the drawings. FIG. 13 shows a twelfth embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to FIG.

【0079】図13において、25a〜25dはバイパ
ス制御可能なラッチである。
In FIG. 13, reference numerals 25a to 25d denote latches which can be bypass-controlled.

【0080】バイパス可能なラッチ25a〜25dをコ
アブロック22a〜22dに組み込むことで、図12と
同様の入力の2クロックに一度データを転送線3a及び
3bから受け取るM=4のFIRデジタルフィルタを構
成する場合も、図13の入力の4クロックに一度データ
を転送線3a〜3dから受け取るM=4のFIRデジタ
ルフィルタを構成する場合も同一のコアブロックの組合
せだけで実現することができる。
By incorporating bypassable latches 25a to 25d in core blocks 22a to 22d, an M = 4 FIR digital filter that receives data from transfer lines 3a and 3b once every two input clocks as in FIG. In this case, an M = 4 FIR digital filter that receives data from the transfer lines 3a to 3d once every four input clocks in FIG. 13 can be realized only by the same combination of the core blocks.

【0081】すなわち、この実施の形態12に係るFI
Rデジタルフィルタは、ラッチ25a〜25dのバイパ
ス制御を設けることによって、同時入力数の変更に対し
て、チップ外の接続のみで対応することを特徴とする。
That is, the FI according to the twelfth embodiment
The R digital filter is characterized in that by providing bypass control of the latches 25a to 25d, a change in the number of simultaneous inputs can be handled only by connection outside the chip.

【0082】実施の形態13.上記の実施の形態10〜
12においても、加算器の2分木接続化や、各演算器間
へのラッチの挿入によって、同時入力数の倍加などによ
って、変換器での対応は必要なものの、FIRデジタル
フィルタを構築するデバイスの速度向上なしでも、速い
入力データに対する処理を可能にすることができる。
Embodiment 13 FIG. Embodiment 10
12, a device for constructing an FIR digital filter is required, although conversion by a converter is necessary due to connection of a binary tree of adders, insertion of latches between arithmetic units, doubling of the number of simultaneous inputs, and the like. It is possible to process fast input data without improving the speed of the input data.

【0083】すなわち、この実施の形態13に係るFI
Rデジタルフィルタは、上記実施の形態10〜12にお
いて、FIRフィルタチップが行なう演算の遅延時間
が、フィルタチップがデータを受け取る際のクロック間
隔よりも長い場合、入力系統数の倍化、ラッチの挿入、
加算器の木構造接続を組み合わせることによって、デー
タを受け取る際のクロック間隔に対する遅延時間を短縮
することを特徴とする。
That is, the FI according to the thirteenth embodiment
In the tenth to twelfth embodiments, when the delay time of the operation performed by the FIR filter chip is longer than the clock interval when the filter chip receives data, the R digital filter doubles the number of input systems and inserts a latch. ,
By combining the tree structure connection of the adders, the delay time with respect to the clock interval when receiving data is reduced.

【0084】実施の形態14.この発明の実施の形態1
4に係るFIRデジタルフィルタについて図面を参照し
ながら説明する。図14は、この発明の実施の形態14
に係るFIRデジタルフィルタの構成を示す図である。
Embodiment 14 FIG. Embodiment 1 of the present invention
The FIR digital filter according to No. 4 will be described with reference to the drawings. FIG. 14 shows Embodiment 14 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to FIG.

【0085】上記の実施の形態3を示す図4の構成で
は、x(7)までのデータがFIRフィルタチップ4部
分に入力された後、演算が行なわれ、y(3)〜y
(6)が出力される仕組みとなっていた。
In the configuration of FIG. 4 showing the third embodiment, after data up to x (7) is input to the FIR filter chip 4, the operation is performed, and y (3) to y (3)
(6) is output.

【0086】この実施の形態14では、内部のラッチ構
成を図14のように変えることで、x(3)までのデー
タがFIRフィルタチップ4部分に入力された後、演算
が行なわれ、y(3)が出力される仕組みに変えること
ができる。この場合、y(4)〜y(6)が得られるま
での遅延はそのままだが、y(3)、y(7)、・・・
については、より速い時点で結果を得ることができるよ
うになる。
In the fourteenth embodiment, by changing the internal latch configuration as shown in FIG. 14, the data up to x (3) is input to the FIR filter chip 4, the operation is performed, and y ( 3) can be changed to the output mechanism. In this case, the delay until y (4) to y (6) is obtained remains unchanged, but y (3), y (7),.
As for, the result can be obtained at a faster time.

【0087】すなわち、この実施の形態14に係るFI
Rデジタルフィルタは、上記各実施の形態において、ラ
ッチ位置を変更することで、一部のフィルタ出力が得ら
れるまでの遅延時間を短縮することを特徴とする。
That is, the FI according to the fourteenth embodiment
In each of the above embodiments, the R digital filter is characterized in that by changing the latch position, the delay time until a partial filter output is obtained is reduced.

【0088】実施の形態15.上記の実施の形態1〜1
4までの構成では、FIRデジタルフィルタの出力は、
複数系統のまま行なっていたが、FIRデジタルフィル
タの出力側に、複数系統入力を1系統の出力にマージ
し、クロックレートを上げる変換器を設け、FIRデジ
タルフィルタ処理時には低速のクロックを用いるが、外
部との入出力は高速なクロックでのデータ交換を行なう
構成にすることもできる。
Embodiment 15 FIG. Embodiments 1 to 1 above
In configurations up to 4, the output of the FIR digital filter is
Although a plurality of systems have been used, a converter for increasing the clock rate is provided on the output side of the FIR digital filter by merging the inputs of the plurality of systems into an output of one system, and a low-speed clock is used during the FIR digital filter processing. The input / output with the outside may be configured to exchange data with a high-speed clock.

【0089】[0089]

【発明の効果】この発明の請求項1に係るFIRデジタ
ルフィルタは、以上説明したとおり、一定周期のサンプ
リングによって得られたデータのフィルタ処理を行なう
FIRデジタルフィルタにおいて、1系統の入力を複数
系統に分割出力し、同時に転送クロックレートを下げる
変換器と、複数系統に分割されたデータを同時に受け取
り、入力がx(m)で与えられるとき、出力がy(m)
で与えられ、a(k)を係数、Mをタップ数とすると、
k=0〜M−1である式、y(m)=Σa(k)*x
(m−k)で表されるフィルタ処理を複数のラッチ、乗
算器及び加算器で行うFIRフィルタチップとを備えた
ので、データのサンプリングを高速にした場合、データ
の入力間隔が演算器の速度を上回る場合にも対応できる
という効果を奏する。
As described above, in the FIR digital filter according to the first aspect of the present invention, in a FIR digital filter for performing a filtering process on data obtained by sampling at a fixed period, one system input is divided into a plurality of systems. A converter that divides the output and simultaneously lowers the transfer clock rate, and simultaneously receives the data divided into a plurality of systems, and when the input is given by x (m), the output is y (m)
Where a (k) is a coefficient and M is the number of taps,
An expression in which k = 0 to M-1, y (m) = Σa (k) * x
Since there is provided an FIR filter chip for performing a filtering process represented by (mk) using a plurality of latches, multipliers, and adders, when data sampling is performed at a high speed, the data input interval is equal to the speed of the arithmetic unit. The effect that it can respond also in the case of exceeding.

【0090】この発明の請求項2に係るFIRデジタル
フィルタは、以上説明したとおり、前記変換器が、連続
した第1のデータ、第2のデータ、第3のデータ、及び
第4のデータからなる1系統の入力を、前記第1のデー
タ、及び前記第3のデータからなる第1の出力系統と、
前記第2のデータ、及び前記第4のデータからなる第2
の出力系統に分割出力し、同時に転送クロックレートを
入力の1/2にし、前記FIRフィルタチップが、前記
第1の出力系統のデータを単位時間だけ保持する第1の
ラッチと、前記第2の出力系統のデータを単位時間だけ
保持する第2のラッチと、前記第1のラッチの入力前の
第3のデータを第1の係数倍にする第1の乗算器と、前
記第2のラッチの出力後の第2のデータを第2の係数倍
にする第2の乗算器と、前記第1のラッチの出力後の第
1のデータを前記第2の係数倍にする第3の乗算器と、
前記第2のラッチの出力後の第2のデータを前記第1の
係数倍にする第4の乗算器と、前記第1及び第2の乗算
器の出力値を加算する第1の加算器と、前記第3及び第
4の乗算器の出力値を加算する第2の加算器とを有する
ので、データのサンプリングを高速にした場合、データ
の入力間隔が演算器の速度を上回る場合にも対応できる
という効果を奏する。
In the FIR digital filter according to claim 2 of the present invention, as described above, the converter is composed of continuous first data, second data, third data, and fourth data. A first output system comprising the first data and the third data,
A second data comprising the second data and the fourth data
And the transfer clock rate is set to 入 力 of the input at the same time, and the FIR filter chip includes a first latch that holds the data of the first output system for a unit time, A second latch for holding the data of the output system for a unit time, a first multiplier for multiplying the third data before input of the first latch by a first coefficient, A second multiplier for multiplying the second data after output by a second coefficient, and a third multiplier for multiplying the first data after output of the first latch by the second coefficient; ,
A fourth multiplier for multiplying the second data after output of the second latch by the first coefficient, and a first adder for adding output values of the first and second multipliers. , And a second adder for adding the output values of the third and fourth multipliers, so that when the data sampling speed is increased, the case where the data input interval exceeds the speed of the arithmetic unit is also supported. It has the effect of being able to.

【0091】この発明の請求項3に係るFIRデジタル
フィルタは、以上説明したとおり、前記FIRフィルタ
チップが行う演算の遅延時間が、前記変換器からデータ
を受け取る際のクロック間隔よりも長い場合、前記変換
器における分割数を4以上に増やすことによって前記ク
ロック間隔を下げるので、データのサンプリングを高速
にした場合、データの入力間隔が演算器の速度を上回る
場合にも対応できるという効果を奏する。
As described above, in the FIR digital filter according to the third aspect of the present invention, when the delay time of the operation performed by the FIR filter chip is longer than the clock interval when receiving data from the converter, Since the clock interval is reduced by increasing the number of divisions in the converter to four or more, when the data sampling speed is increased, it is possible to cope with the case where the data input interval exceeds the operation unit speed.

【0092】この発明の請求項4に係るFIRデジタル
フィルタは、以上説明したとおり、前記変換器が、整列
したデータ配列の入力を各系統に整列していないデータ
配列で分割出力し、前記FIRフィルタチップが、前記
変換器の各系統からの同時入力の整列していないデータ
配列に基きフィルタ処理を行うので、データのサンプリ
ングを高速にした場合、データの入力間隔が演算器の速
度を上回る場合にも対応できるという効果を奏する。
As described above, in the FIR digital filter according to the fourth aspect of the present invention, the converter divides the input of the aligned data array into a data array that is not aligned in each system and outputs the divided data array. Since the chip performs the filtering process based on the unaligned data array of the simultaneous input from each system of the converter, if the data sampling is made faster, the data input interval exceeds the speed of the arithmetic unit. This also has the effect of being able to deal with

【0093】この発明の請求項5に係るFIRデジタル
フィルタは、以上説明したとおり、前記FIRフィルタ
チップが行う演算の遅延時間が、前記変換器からのデー
タを受け取る際のクロック間隔よりも長い場合、前記F
IRフィルタチップが、前記式の加算演算を実行する加
算器間に挿入された第2のラッチを有するので、演算の
許容遅延時間を増やすことができるという効果を奏す
る。
As described above, in the FIR digital filter according to the fifth aspect of the present invention, when the delay time of the operation performed by the FIR filter chip is longer than the clock interval when receiving data from the converter, The F
Since the IR filter chip has the second latch inserted between the adders that execute the addition operation of the above expression, an effect is provided that the allowable delay time of the operation can be increased.

【0094】この発明の請求項6に係るFIRデジタル
フィルタは、以上説明したとおり、前記FIRフィルタ
チップが行う演算の遅延時間が、前記変換器からのデー
タを受け取る際のクロック間隔よりも長い場合、前記F
IRフィルタチップが、前記式の乗算演算を実行する乗
算器と加算演算を実行する加算器との間に挿入された第
2のラッチを有するので、演算の許容遅延時間を増やす
ことができるという効果を奏する。
As described above, the FIR digital filter according to the sixth aspect of the present invention is configured such that when the delay time of the operation performed by the FIR filter chip is longer than the clock interval when receiving data from the converter, The F
Since the IR filter chip has the second latch inserted between the multiplier performing the multiplication operation of the above expression and the adder performing the addition operation, the effect that the allowable delay time of the operation can be increased. To play.

【0095】この発明の請求項7に係るFIRデジタル
フィルタは、以上説明したとおり、前記FIRフィルタ
チップが行う演算の遅延時間が、前記変換器からのデー
タを受け取る際のクロック間隔よりも長い場合、前記式
の加算演算を実行する加算器間の接続を木構造としたの
で、遅延時間を短縮することができるという効果を奏す
る。
As described above, the FIR digital filter according to claim 7 of the present invention has a structure in which the delay time of the operation performed by the FIR filter chip is longer than the clock interval at the time of receiving data from the converter. Since the connection between the adders that execute the addition operation of the above equation has a tree structure, the delay time can be reduced.

【0096】この発明の請求項8に係るFIRデジタル
フィルタは、以上説明したとおり、前記FIRフィルタ
チップが、前記式の乗算演算を実行する乗算器の出力と
外部から与えられた零とを加算する第2の加算器を有
し、前記FIRフィルタチップと同一構成の複数のラッ
チ、乗算器及び加算器、並びに第2の加算器を有する第
2のFIRフィルタチップをさらに備えたので、作成す
るチップの種類を1つにすることができるという効果を
奏する。
As described above, in the FIR digital filter according to claim 8 of the present invention, the FIR filter chip adds the output of the multiplier for executing the multiplication operation of the above equation and zero given from the outside. A chip to be created because it further includes a plurality of latches, multipliers and adders having the same configuration as that of the FIR filter chip, and a second FIR filter chip having the second adder; The effect is that the number of types can be reduced to one.

【0097】この発明の請求項9に係るFIRデジタル
フィルタは、以上説明したとおり、前記FIRフィルタ
チップ及び前記第2のFIRフィルタチップが、それぞ
れ、外部への出力線に挿入された第2のラッチを有する
ので、フィルタの出力値が切り替わるタイミングをクロ
ックの入力時に合わせることができるという効果を奏す
る。
As described above, in the FIR digital filter according to the ninth aspect of the present invention, the second latch in which the FIR filter chip and the second FIR filter chip are respectively inserted into an external output line is provided. Therefore, there is an effect that the timing at which the output value of the filter is switched can be synchronized with the input of the clock.

【0098】この発明の請求項10に係るFIRデジタ
ルフィルタは、以上説明したとおり、前記FIRフィル
タチップ及び前記第2のFIRフィルタチップが、それ
ぞれ、外部からの入力線に挿入されたバイパス可能な第
3のラッチを有するので、同時入力数の変更に対して、
チップ外の接続のみで対応することができるという効果
を奏する。
As described above, in the FIR digital filter according to claim 10 of the present invention, the FIR filter chip and the second FIR filter chip are each capable of being bypassed by being inserted into an external input line. Since there are 3 latches, the change in the number of simultaneous inputs
This has the effect of being able to respond only to connections outside the chip.

【0099】この発明の請求項11に係るFIRデジタ
ルフィルタは、以上説明したとおり、前記ラッチの位置
を変更するので、一部のフィルタ出力が得られるまでの
遅延時間を短縮することができるという効果を奏する。
In the FIR digital filter according to the eleventh aspect of the present invention, as described above, since the position of the latch is changed, the delay time until a partial filter output is obtained can be reduced. To play.

【0100】この発明の請求項12に係るFIRデジタ
ルフィルタは、以上説明したとおり、最終段からの複数
系統の入力を1系統の出力にマージし、同時に転送クロ
ックレートを上げる第2の変換器をさらに備えたので、
外部との入出力を高速なクロックでデータ交換を行うこ
とができるという効果を奏する。
As described above, the FIR digital filter according to the twelfth aspect of the present invention includes a second converter that merges a plurality of inputs from the last stage into one output and simultaneously increases a transfer clock rate. As we prepared more,
There is an effect that data can be exchanged between the external input and output with a high-speed clock.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1に係るFIRデジタ
ルフィルタの構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1に係るFIRデジタ
ルフィルタの動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 2 is a timing chart showing an operation of the FIR digital filter according to Embodiment 1 of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態2に係るFIRデジタ
ルフィルタの構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to Embodiment 2 of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態3に係るFIRデジタ
ルフィルタの構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to Embodiment 3 of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態4に係るFIRデジタ
ルフィルタの構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to Embodiment 4 of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態4に係るFIRデジタ
ルフィルタの構成を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to Embodiment 4 of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態5に係るFIRデジタ
ルフィルタの構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to Embodiment 5 of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態6に係るFIRデジタ
ルフィルタの構成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to Embodiment 6 of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態7に係るFIRデジタ
ルフィルタの構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to Embodiment 7 of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態8に係るFIRデジ
タルフィルタの構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to Embodiment 8 of the present invention.

【図11】 この発明の実施の形態9に係るFIRデジ
タルフィルタの構成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to Embodiment 9 of the present invention.

【図12】 この発明の実施の形態10に係るFIRデ
ジタルフィルタの構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to Embodiment 10 of the present invention.

【図13】 この発明の実施の形態12に係るFIRデ
ジタルフィルタの構成を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to Embodiment 12 of the present invention.

【図14】 この発明の実施の形態14に係るFIRデ
ジタルフィルタの構成を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of an FIR digital filter according to Embodiment 14 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力データ線、2 変換器、3a、3b 転送線、
4 FIRフィルタチップ、5a、5b、5c、5d
ラッチ、6a、6b、6c、6d、6e、6f、6g、
6h 乗算器、7a、7b、7c、7d、7e、7f
加算器、8a、8b 出力、10a、10b、10c、
10d 乗算器、11a、11b、11c 加算器、1
2a、12b、12c、12d ラッチ、13a、13
b ラッチ、14a、14b、14c、14d 出力、
15a、15b、15c、15dラッチ、16a、16
b、16c 加算器、17a、17b ラッチ、20
a、20b 加算器、21a、21b 中間値入力線、
22a、22b コアブロック、23a、23b、23
c、23d ラッチ、24a、24b、24c、24d
ラッチ、25a、25b、25c、25d ラッチ。
1 input data line, 2 converter, 3a, 3b transfer line,
4 FIR filter chips, 5a, 5b, 5c, 5d
Latches, 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g,
6h multiplier, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f
Adders, 8a, 8b outputs, 10a, 10b, 10c,
10d multiplier, 11a, 11b, 11c adder, 1
2a, 12b, 12c, 12d Latch, 13a, 13
b latch, 14a, 14b, 14c, 14d output,
15a, 15b, 15c, 15d latch, 16a, 16
b, 16c adder, 17a, 17b latch, 20
a, 20b adder, 21a, 21b intermediate value input line,
22a, 22b core block, 23a, 23b, 23
c, 23d Latch, 24a, 24b, 24c, 24d
Latch, 25a, 25b, 25c, 25d Latch.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一定周期のサンプリングによって得られ
たデータのフィルタ処理を行なうFIRデジタルフィル
タにおいて、 1系統の入力を複数系統に分割出力し、同時に転送クロ
ックレートを下げる変換器と、 複数系統に分割されたデータを同時に受け取り、入力が
x(m)で与えられるとき、出力がy(m)で与えら
れ、a(k)を係数、Mをタップ数とすると、k=0〜
M−1である式、 y(m)=Σa(k)*x(m−k) で表されるフィルタ処理を複数のラッチ、乗算器及び加
算器で行うFIRフィルタチップとを備えたことを特徴
とするFIRデジタルフィルタ。
1. An FIR digital filter for filtering data obtained by sampling at a fixed period, comprising: a converter that divides and outputs one input to a plurality of systems and simultaneously lowers a transfer clock rate; When the input is given by x (m) and the output is given by y (m), a (k) is a coefficient and M is the number of taps, k = 0 to 0
An FIR filter chip that performs a filtering process represented by an expression of M−1, y (m) = Σa (k) * x (mk) by a plurality of latches, multipliers, and adders. A featured FIR digital filter.
【請求項2】 前記変換器は、連続した第1のデータ、
第2のデータ、第3のデータ、及び第4のデータからな
る1系統の入力を、前記第1のデータ、及び前記第3の
データからなる第1の出力系統と、前記第2のデータ、
及び前記第4のデータからなる第2の出力系統に分割出
力し、同時に転送クロックレートを入力の1/2にし、 前記FIRフィルタチップは、前記第1の出力系統のデ
ータを単位時間だけ保持する第1のラッチと、前記第2
の出力系統のデータを単位時間だけ保持する第2のラッ
チと、前記第1のラッチの入力前の第3のデータを第1
の係数倍にする第1の乗算器と、前記第2のラッチの出
力後の第2のデータを第2の係数倍にする第2の乗算器
と、前記第1のラッチの出力後の第1のデータを前記第
2の係数倍にする第3の乗算器と、前記第2のラッチの
出力後の第2のデータを前記第1の係数倍にする第4の
乗算器と、前記第1及び第2の乗算器の出力値を加算す
る第1の加算器と、前記第3及び第4の乗算器の出力値
を加算する第2の加算器とを有することを特徴とする請
求項1記載のFIRデジタルフィルタ。
2. The method according to claim 1, wherein the converter comprises:
One system input including second data, third data, and fourth data is input to the first output system including the first data and the third data, and the second data,
And outputs the divided data to a second output system composed of the fourth data, and simultaneously sets the transfer clock rate to 入 力 of the input, and the FIR filter chip holds the data of the first output system for a unit time. A first latch and the second latch;
A second latch for holding the data of the output system for a unit time, and a third data before the input of the first latch to the first latch.
A first multiplier for multiplying the second data after the output of the second latch by a second coefficient, and a second multiplier for multiplying the second data after the output of the second latch by a second coefficient. A third multiplier for multiplying the first data by the second coefficient, a fourth multiplier for multiplying the second data after the output of the second latch by the first coefficient, 2. The apparatus according to claim 1, further comprising a first adder for adding output values of the first and second multipliers, and a second adder for adding output values of the third and fourth multipliers. 2. The FIR digital filter according to 1.
【請求項3】 前記FIRフィルタチップが行う演算の
遅延時間が、前記変換器からデータを受け取る際のクロ
ック間隔よりも長い場合、前記変換器における分割数を
4以上に増やすことによって前記クロック間隔を下げる
ことを特徴とする請求項1記載のFIRデジタルフィル
タ。
3. When the delay time of the operation performed by the FIR filter chip is longer than the clock interval for receiving data from the converter, the clock interval is increased by increasing the number of divisions in the converter to four or more. The FIR digital filter according to claim 1, wherein the FIR digital filter is lowered.
【請求項4】 前記変換器は、整列したデータ配列の入
力を各系統に整列していないデータ配列で分割出力し、 前記FIRフィルタチップは、前記変換器の各系統から
の同時入力の整列していないデータ配列に基きフィルタ
処理を行うことを特徴とする請求項1記載のFIRデジ
タルフィルタ。
4. The converter outputs the input of the aligned data array by dividing it into data arrays that are not aligned in each system, and the FIR filter chip aligns the simultaneous input from each system of the converter. 2. The FIR digital filter according to claim 1, wherein a filter process is performed based on a data array that is not present.
【請求項5】 前記FIRフィルタチップが行う演算の
遅延時間が、前記変換器からのデータを受け取る際のク
ロック間隔よりも長い場合、 前記FIRフィルタチップは、前記式の加算演算を実行
する加算器間に挿入された第2のラッチを有することを
特徴とする請求項1記載のFIRデジタルフィルタ。
5. When the delay time of the operation performed by the FIR filter chip is longer than a clock interval for receiving data from the converter, the FIR filter chip performs an addition operation of the equation. 2. The FIR digital filter according to claim 1, further comprising a second latch interposed therebetween.
【請求項6】 前記FIRフィルタチップが行う演算の
遅延時間が、前記変換器からのデータを受け取る際のク
ロック間隔よりも長い場合、 前記FIRフィルタチップは、前記式の乗算演算を実行
する乗算器と加算演算を実行する加算器との間に挿入さ
れた第2のラッチを有することを特徴とする請求項1記
載のFIRデジタルフィルタ。
6. A multiplier for performing a multiplication operation of the above expression, wherein a delay time of an operation performed by the FIR filter chip is longer than a clock interval when receiving data from the converter. 2. The FIR digital filter according to claim 1, further comprising a second latch inserted between the adder and the adder performing the addition operation.
【請求項7】 前記FIRフィルタチップが行う演算の
遅延時間が、前記変換器からのデータを受け取る際のク
ロック間隔よりも長い場合、 前記式の加算演算を実行する加算器間の接続を木構造と
したことを特徴とする請求項1記載のFIRデジタルフ
ィルタ。
7. When the delay time of the operation performed by the FIR filter chip is longer than a clock interval when receiving data from the converter, a connection between the adders executing the addition operation of the above equation is formed in a tree structure. 2. The FIR digital filter according to claim 1, wherein:
【請求項8】 前記FIRフィルタチップは、前記式の
乗算演算を実行する乗算器の出力と外部から与えられた
零とを加算する第2の加算器を有し、 前記FIRフィルタチップと同一構成の複数のラッチ、
乗算器及び加算器、並びに第2の加算器を有する第2の
FIRフィルタチップをさらに備えたことを特徴とする
請求項1記載のFIRデジタルフィルタ。
8. The FIR filter chip has a second adder for adding an output of a multiplier for performing a multiplication operation of the above expression and zero given from the outside, and has the same configuration as the FIR filter chip. Multiple latches,
The FIR digital filter according to claim 1, further comprising a second FIR filter chip having a multiplier, an adder, and a second adder.
【請求項9】 前記FIRフィルタチップ及び前記第2
のFIRフィルタチップは、それぞれ、外部への出力線
に挿入された第2のラッチを有することを特徴とする請
求項8記載のFIRデジタルフィルタ。
9. The FIR filter chip and the second FIR filter chip
9. The FIR digital filter according to claim 8, wherein each of the FIR filter chips has a second latch inserted into an external output line.
【請求項10】 前記FIRフィルタチップ及び前記第
2のFIRフィルタチップは、それぞれ、外部からの入
力線に挿入されたバイパス可能な第3のラッチを有する
ことを特徴とする請求項9記載のFIRデジタルフィル
タ。
10. The FIR filter according to claim 9, wherein each of said FIR filter chip and said second FIR filter chip has a bypassable third latch inserted into an external input line. Digital filter.
【請求項11】 前記ラッチの位置を変更することを特
徴とする請求項1から請求項10までのいずれかに記載
のFIRデジタルフィルタ。
11. The FIR digital filter according to claim 1, wherein a position of the latch is changed.
【請求項12】 最終段からの複数系統の入力を1系統
の出力にマージし、同時に転送クロックレートを上げる
第2の変換器をさらに備えたことを特徴とする請求項1
から請求項11までのいずれかに記載のFIRデジタル
フィルタ。
12. The system according to claim 1, further comprising a second converter for merging a plurality of inputs from the last stage into an output of one system and simultaneously increasing a transfer clock rate.
An FIR digital filter according to any one of claims 1 to 11.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012008656A (en) * 2010-06-22 2012-01-12 Canon Inc Signal processor

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