JP2002228693A - Method and apparatus for measuring frequency and medium with processing program for measuring frequency stored therein - Google Patents
Method and apparatus for measuring frequency and medium with processing program for measuring frequency stored thereinInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、交流信号の周波数
を測定する方法および装置に関する。The present invention relates to a method and an apparatus for measuring the frequency of an AC signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】以下、図５、図６を参照して従来の周波
数測定方法の例について説明する。図５において、従来
の周波数測定方法は、入力信号をパルス波形に整形する
波形整形手段６０と、前記パルス波形の時間間隔を測定
するパルス間隔測定手段６１と、前記パルス波形の時間
間隔の逆数から入力信号の周波数を演算する逆数演算手
段６２と、前記入力信号の周波数を平滑化して滑らかな
周波数信号を得る平滑化手段６３により構成されてい
る。2. Description of the Related Art An example of a conventional frequency measuring method will be described below with reference to FIGS. In FIG. 5, a conventional frequency measuring method includes a waveform shaping unit 60 for shaping an input signal into a pulse waveform, a pulse interval measuring unit 61 for measuring a time interval of the pulse waveform, and a reciprocal of the time interval of the pulse waveform. The reciprocal calculating means 62 calculates the frequency of the input signal, and the smoothing means 63 obtains a smooth frequency signal by smoothing the frequency of the input signal.
【０００３】このように構成された周波数測定方法にお
いては、図５における波形整形手段６０に図６における
正弦波信号７０を与えると、正弦波信号７０が閾値を越
えて上昇するときに立ち上がるパルス信号７１が得られ
る。In the frequency measuring method configured as described above, when the sine wave signal 70 shown in FIG. 6 is given to the waveform shaping means 60 shown in FIG. 5, a pulse signal which rises when the sine wave signal 70 exceeds a threshold value and rises. 71 is obtained.
【０００４】図５におけるパルス間隔測定手段６１は、
前記パルス信号７１の立ち上がりの時間間隔を測定する
ものであり、パルス信号７１の最初の立ち上がりの時刻
をＴ０、次の立ち上がりの時刻をＴ１とすると、パルス
間隔Ｔｄは、 Ｔｄ ＝ Ｔ１ − Ｔ０ で表され、パルス間隔測定手段を適用した結果として得
られる。前記パルス間隔Ｔｄは正弦波信号７０の周期と
一致している。The pulse interval measuring means 61 in FIG.
The time interval of the rise of the pulse signal 71 is measured. When the time of the first rise of the pulse signal 71 is T0 and the time of the next rise is T1, the pulse interval Td is expressed by Td = T1−T0. And is obtained as a result of applying the pulse interval measuring means. The pulse interval Td matches the cycle of the sine wave signal 70.
【０００５】図５における逆数演算手段６２によりパル
ス間隔Ｔｄの逆数を演算する。正弦波信号７０の周波数
ｆは、 ｆ ＝ １ ／ Ｔｄ で表され、逆数演算手段６２を適用することにより得ら
れる。さらに前記周波数ｆに対して平滑化手段６３を用
いて平滑化を施すことにより、滑らかな周波数信号を得
ていた。The reciprocal of the pulse interval Td is calculated by the reciprocal calculating means 62 in FIG. The frequency f of the sine wave signal 70 is represented by f = 1 / Td, and is obtained by applying the reciprocal operation means 62. Further, by smoothing the frequency f using the smoothing means 63, a smooth frequency signal is obtained.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の周波数測
定方法においては、周波数の算出に入力の正弦波信号の
周期を用いているため、周波数測定の時間分解能をかか
る正弦波信号の周期より小さくすることが困難であっ
た。In the above-described conventional frequency measurement method, the frequency of the input sine wave signal is used for calculating the frequency. Therefore, the time resolution of the frequency measurement is smaller than the period of the sine wave signal. It was difficult to do.
【０００７】なお、車輪の回転速度を測定する装置とし
て、例えば特開平９−２８１１２５号公報に開示があ
る。しかし、これは、周波数測定の時間分解能が入力の
正弦波信号の周期より小さくすることを目的としたもの
でなく、本発明の目的に沿った入力信号の歪対策がなさ
れていない。An apparatus for measuring the rotational speed of a wheel is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-281125. However, this is not intended to make the time resolution of the frequency measurement smaller than the period of the input sine wave signal, and no measures against distortion of the input signal according to the object of the present invention are taken.
【０００８】本発明はかかる従来の事情に対処してなさ
れたものであり、周波数測定の時間分解能が入力の正弦
波信号の周期より小さい周波数測定方法および装置およ
びその処理プログラムを記憶した媒体を提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of such a conventional situation, and provides a frequency measuring method and apparatus in which the time resolution of frequency measurement is smaller than the period of an input sine wave signal, and a medium storing a processing program therefor. The purpose is to do.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、元の信号を正弦波信号に整形し
てその出力を入力信号ｙとするための波形整形ステップ
と、前記入力信号ｙの時間による２次微分ｙ''を算出す
る２次微分ステップと、前記２次微分ｙ''と前記入力信
号ｙとの比を算出する除算ステップと、前記除算ステッ
プの出力の絶対値を算出する絶対値算出ステップと、前
記絶対値算出ステップの出力の平方根を算出する開平ス
テップと、を有することを特徴とする周波数測定方法で
ある。In order to achieve the above-mentioned object, a first aspect of the present invention provides a waveform shaping step for shaping an original signal into a sine wave signal and outputting the sine wave signal as an input signal y. A second derivative step of calculating a second derivative y ″ of the input signal y over time; a division step of calculating a ratio of the second derivative y ″ to the input signal y; and an absolute value of an output of the division step A frequency measuring method comprising: an absolute value calculating step of calculating a value; and a square root step of calculating a square root of an output of the absolute value calculating step.
【００１０】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の周波数測定方法において、前記絶対値算出ステップ
は、前記比の符号を反転させる符号反転ステップである
こと、を特徴とする周波数測定方法である。According to a second aspect of the present invention, in the frequency measuring method according to the first aspect, the absolute value calculating step is a sign inverting step of inverting the sign of the ratio. Is the way.
【００１１】また、請求項３の発明は、請求項１または
２に記載の周波数測定方法において、前記開平ステップ
の出力を平滑化する平滑ステップをさらに有すること、
を特徴とする周波数測定方法である。According to a third aspect of the present invention, there is provided the frequency measuring method according to the first or second aspect, further comprising a smoothing step of smoothing an output of the square root step.
This is a frequency measuring method characterized by the following.
【００１２】また、請求項４の発明は、請求項１、２ま
たは３に記載の周波数測定方法において、アナログ信号
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換ステップをさらに
有し、このＡ／Ｄ変換ステップのデジタル出力信号を前
記元の信号として処理すること、を特徴とする周波数測
定方法である。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the frequency measuring method according to the first, second or third aspect, further comprising an A / D conversion step of converting an analog signal into a digital signal. Processing the digital output signal of the step as the original signal.
【００１３】また、請求項５の発明は、元の信号を正弦
波信号に整形してその出力を入力信号ｙとするための波
形整形手段と、前記入力信号ｙの時間による２次微分
ｙ''を算出する２次微分手段と、前記２次微分ｙ''と前
記入力信号ｙとの比を算出する除算手段と、前記除算手
段の出力の絶対値を算出する絶対値算出手段と、前記絶
対値算出手段の出力の平方根を算出する開平手段と、を
有することを特徴とする周波数測定装置である。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a waveform shaping means for shaping an original signal into a sine wave signal and obtaining an output as an input signal y, and a second derivative y 'of the input signal y with respect to time. ′, A dividing means for calculating a ratio between the second derivative y '' and the input signal y, an absolute value calculating means for calculating an absolute value of an output of the dividing means, Square rooting means for calculating the square root of the output of the absolute value calculating means.
【００１４】また、請求項６の発明は、請求項５に記載
の周波数測定装置において、前記絶対値算出手段は、前
記比の符号を反転させる符号反転手段であること、を特
徴とする周波数測定装置である。According to a sixth aspect of the present invention, in the frequency measuring apparatus according to the fifth aspect, the absolute value calculating means is a sign inverting means for inverting the sign of the ratio. Device.
【００１５】また、請求項７の発明は、請求項５または
６に記載の周波数測定装置において、前記開平手段の出
力を平滑化する平滑手段をさらに有すること、を特徴と
する周波数測定装置である。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a frequency measuring apparatus according to the fifth or sixth aspect, further comprising a smoothing means for smoothing an output of the square root means. .
【００１６】また、請求項８の発明は、請求項５、６ま
たは７に記載の周波数測定装置において、アナログ信号
をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段をさらに有
し、このＡ／Ｄ変換手段のデジタル出力信号を前記元の
信号として処理すること、を特徴とする周波数測定装置
である。The invention of claim 8 is the frequency measuring device according to claim 5, 6 or 7, further comprising A / D conversion means for converting an analog signal into a digital signal, and this A / D conversion means. Processing the digital output signal of the means as the original signal.
【００１７】また、請求項９の発明は、元の信号を正弦
波信号に整形してその出力を入力信号ｙとし、その入力
信号ｙの時間による２次微分ｙ''を算出し、その２次微
分ｙ''と前記入力信号ｙとの比を算出し、その比の絶対
値を算出し、その絶対値の平方根を算出するプログラム
をコンピュータ読取り可能なように記憶した記憶媒体で
ある。According to a ninth aspect of the present invention, an original signal is shaped into a sine wave signal, the output of which is used as an input signal y, and a second derivative y ″ of the input signal y with respect to time is calculated. A storage medium storing a computer-readable program for calculating a ratio between the next derivative y ″ and the input signal y, calculating an absolute value of the ratio, and calculating a square root of the absolute value.
【００１８】また、請求項１０の発明は、請求項９に記
載の記憶媒体において、前記絶対値の算出は、前記比の
符号を反転させるものであること、を特徴とする記憶媒
体である。According to a tenth aspect of the present invention, in the storage medium according to the ninth aspect, the calculation of the absolute value is performed by inverting the sign of the ratio.
【００１９】また、請求項１１の発明は、請求項９また
は１０に記載の記憶媒体において、前記プログラムは、
前記算出された平方根をさらに平滑化するものであるこ
と、を特徴とする記憶媒体である。[0019] According to an eleventh aspect of the present invention, in the storage medium according to the ninth or tenth aspect, the program is:
A storage medium characterized by further smoothing the calculated square root.
【００２０】また、請求項１２の発明は、請求項９、１
０または１１に記載の記憶媒体において、前記プログラ
ムは、アナログ信号をデジタル信号に変換し、この変換
されたデジタル出力信号を前記元の信号として処理する
ものであること、を特徴とする記憶媒体である。Further, the invention of claim 12 is based on claims 9 and 1
12. The storage medium according to 0 or 11, wherein the program converts an analog signal into a digital signal, and processes the converted digital output signal as the original signal. is there.
【００２１】請求項１、５、９の発明によれば、入力信
号の滑らかな周波数相当信号得るとともに周波数測定の
時間分解能を入力信号の周期より小さい周波数測定を行
うことができる。また、請求項２、６、１０の発明によ
れば、請求項１、５、９の発明の作用効果のほかに、絶
対値算出の方法として符号反転という簡易な方法を採用
できる。According to the first, fifth, and ninth aspects of the present invention, it is possible to obtain a signal corresponding to a smooth frequency of an input signal and to perform frequency measurement with a time resolution of the frequency measurement smaller than the cycle of the input signal. According to the second, sixth, and tenth aspects of the invention, in addition to the functions and effects of the first, fifth, and ninth aspects, a simple method of sign inversion can be employed as a method of calculating an absolute value.
【００２２】また、請求項３、７、１１の発明によれ
ば、請求項１、５、９等の発明の作用効果のほかに、比
較的滑らかな出力を得ることができる。また、請求項
４、８、１２の発明によれば、請求項１、５、９等の発
明の作用効果のほかに、デジタル信号処理を行うことが
できる。According to the third, seventh and eleventh aspects of the present invention, a relatively smooth output can be obtained in addition to the functions and effects of the first, fifth and ninth aspects. According to the fourth, eighth, and twelfth aspects, digital signal processing can be performed in addition to the functions and effects of the first, fifth, and ninth aspects.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る周波数測定方
法および装置の実施の形態を図面を用いて説明する。 ［第１の実施の形態］本発明に係る周波数測定装置の第
１の実施の形態を図１ないし図３に示す。図１におい
て、周波数算出手段１００は、入力信号の２次微分をと
り２次微分信号を得る２次微分演算手段１０と、かかる
２次微分信号から前記入力信号を除算する除算手段１１
と、かかる除算後の信号の絶対値の信号を得る絶対値演
算手段１２と、かかる絶対値の信号の平方根を計算する
開平演算手段１３とから構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a frequency measuring method and apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of a frequency measuring apparatus according to the present invention. In FIG. 1, a frequency calculation means 100 includes a second differentiation operation means 10 for obtaining a second differentiation signal by taking a second differentiation of an input signal, and a division means 11 for dividing the input signal from the second differentiation signal.
And an absolute value calculating means 12 for obtaining a signal of an absolute value of the signal after the division, and a square root calculating means 13 for calculating a square root of the signal of the absolute value.
【００２４】このように構成された周波数算出手段１０
０において、２次微分手段１０を用いて図２における正
弦波信号（ｙ）２０の２次微分を演算すると、２次微分
信号（ｙ''）２１が得られる。正弦波信号２０は、 ｙ ＝ Ａ sin（ωｔ ＋ ω０） で表される。ここで、Ａは正弦波２０の振幅、ωは正弦
波２０の角周波数、ｔは時間、ω０ は正弦波２０の位
相角である。かかる定義から、２次微分信号２１は、 ｙ'' ＝ −Ａ ω２ sin（ωｔ ＋ ω０） で表される。The frequency calculating means 10 constructed as described above
At 0, when the second derivative of the sine wave signal (y) 20 in FIG. 2 is calculated using the second derivative means 10, a second derivative signal (y '') 21 is obtained. The sine wave signal 20 is represented by y = A sin (ωt + ω 0 ). Here, A is the amplitude of the sine wave 20, ω is the angular frequency of the sine wave 20, t is time, and ω 0 is the phase angle of the sine wave 20. From this definition, the secondary differential signal 21 is represented by y '' = -A ω 2 sin (ωt + ω 0).
【００２５】除算手段１１を用いてかかる２次微分信号
２１を正弦波信号２０で除算した後、絶対値演算手段１
２を用いて絶対値を取り、開平演算１３を用いて開平演
算を行うと、After dividing the secondary differential signal 21 by the sine wave signal 20 using the dividing means 11, the absolute value calculating means 1
Take the absolute value using 2 and perform the square root operation using the square root operation 13,
【００２６】[0026]
【数１】 (Equation 1)
【００２７】となり、正弦波２０の角周波数ωが求ま
る。正弦波２０の周波数ｆは、 ｆ ＝ ω／（２π） で表されるため、角周波数ωは周波数ｆと同等の信号で
ある。ただし、πは円周率を表す。また、本実施の形態
による角周波数ωの算出は正弦波信号２０がゼロとなる
時点を除いたすべての時点で連続して実施することが可
能であり、正弦波信号２０の周期に依存しない。なお、
変形例として，絶対値演算手段１２を符号反転手段（図
示せず）に置き換えることもできる。この場合は、Thus, the angular frequency ω of the sine wave 20 is obtained. Since the frequency f of the sine wave 20 is represented by f = ω / (2π), the angular frequency ω is a signal equivalent to the frequency f. Here, π represents the pi. Further, the calculation of the angular frequency ω according to the present embodiment can be continuously performed at all times except the time when the sine wave signal 20 becomes zero, and does not depend on the period of the sine wave signal 20. In addition,
As a modification, the absolute value calculating means 12 can be replaced with a sign inverting means (not shown). in this case,
【００２８】[0028]
【数２】 (Equation 2)
【００２９】となり、絶対値演算手段１２を用いた場合
と同等の効果が得られる。なお、符号反転処理は、ｙに
対してでも、ｙ''に対してでも、また、ｙ''／ｙに対し
てでも行えるのはいうまでもない。さらに、他の変形例
として、ｙ''／ｙの代わりにｙ／ｙ''を用いれば、ωの
逆数が得られるから、これでも周波数に相当する信号を
得られる。Thus, the same effect as when the absolute value calculating means 12 is used can be obtained. Needless to say, the sign inversion processing can be performed on y, y ″, and y ″ / y. Further, as another modified example, if y / y '' is used instead of y '' / y, the reciprocal of ω can be obtained, so that a signal corresponding to the frequency can also be obtained.
【００３０】かかる構成によって、正弦波信号２０の周
波数に相当する信号を得、その周波数測定の時間分解能
は入力信号の周期より小さくなる。また、周波数相当信
号の算出を入力信号のゼロ点を除いたすべての時点で連
続して実施することが可能なため、周波数測定の時間分
解能を入力信号の周期よりも小さくすることができる。With this configuration, a signal corresponding to the frequency of the sine wave signal 20 is obtained, and the time resolution of the frequency measurement is smaller than the period of the input signal. Further, since the calculation of the frequency-equivalent signal can be performed continuously at all times except for the zero point of the input signal, the time resolution of the frequency measurement can be made smaller than the cycle of the input signal.
【００３１】次に、図１の周波数算出手段１００を組み
込んだ平滑化周波数算出手段３００を、図３を用いて説
明する。図３において、平滑化周波数算出手段３００
は、入力信号を正弦波に波形整形する波形整形手段３０
と、かかる正弦波の周波数を算出する周波数算出手段１
００と、かかる周波数の信号を平滑化する平滑化手段３
１から構成されている。Next, a smoothing frequency calculating means 300 incorporating the frequency calculating means 100 of FIG. 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, a smoothing frequency calculating means 300
Is a waveform shaping means 30 for shaping the waveform of an input signal into a sine wave.
Frequency calculating means 1 for calculating the frequency of the sine wave
00 and a smoothing means 3 for smoothing a signal of such a frequency.
1 is comprised.
【００３２】このように構成された本実施の形態におい
て、波形整形手段３０は２次遅れフィルタで実現されて
いる。２次遅れフィルタはその伝達関数Ｇ（ｓ） が、 Ｇ（ｓ）＝ωn ２ ／（ｓ２＋２ζωn ｓ＋ωn ２） で表される。ここでωnは中心周波数、ζは減衰係数で
ある。かかる２次遅れフィルタは、中心周波数ωnおよ
び減衰係数ζを適切に設定すると、入力信号が正弦波と
異なった場合でも、入力信号と同一周期の正弦波信号を
出力することが可能である。In the present embodiment configured as above, the waveform shaping means 30 is realized by a second-order lag filter. The transfer function G (s) of the second-order lag filter is represented by G (s) = ω n 2 / (s 2 + 2ζω n s + ω n 2 ). Here, ω n is a center frequency, and ζ is an attenuation coefficient. Such a second-order lag filter can output a sine wave signal having the same cycle as the input signal even when the input signal is different from the sine wave, when the center frequency ω n and the attenuation coefficient ζ are appropriately set.
【００３３】波形整形手段３０の出力として得られた正
弦波信号を入力し、かかる正弦波信号の周波数相当信号
を出力し、かかる周波数相当信号を算出する時間分解能
を入力信号の周期より小さくすることが可能である。平
滑化手段３１は１次遅れフィルタで実現されている。１
次遅れフィルタはその伝達関数 Ｈ（ｓ） が、 Ｈ（ｓ） ＝ １ ／ （１＋ ＴLｓ） で表される。ここでＴLは遅れ時定数である。かかる１
次遅れフィルタは、遅れ時定数ＴLを適切に設定すると
入力信号を平滑化し、滑らかな信号として出力すること
が可能である。A sine wave signal obtained as an output of the waveform shaping means 30 is input, a signal corresponding to the frequency of the sine wave signal is output, and the time resolution for calculating the frequency equivalent signal is made smaller than the period of the input signal. Is possible. The smoothing means 31 is realized by a first-order lag filter. 1
The following lag filter is its transfer function H (s) is represented by H (s) = 1 / ( 1+ T L s). Here, T L is a delay time constant. Such one
When the delay time constant T L is set appropriately, the next delay filter can smooth the input signal and output it as a smooth signal.
【００３４】かかる構成によって本実施の形態は、入力
信号の周期と等しい正弦波信号を得、かかる正弦波信号
の滑らかな周波数相当信号を得、また、周波数測定の時
間分解能を入力信号の周期より小さくする作用を有す
る。With this configuration, in this embodiment, a sine wave signal equal to the cycle of the input signal is obtained, a signal corresponding to a smooth frequency of the sine wave signal is obtained, and the time resolution of the frequency measurement is set based on the cycle of the input signal. Has the effect of reducing.
【００３５】本実施の形態によれば、図１の周波数算出
手段１００に、前処理として入力信号を正弦波に波形整
形する工程を設け、また、後処理として周波数相当信号
を平滑化する工程を設けていることから、入力信号の滑
らかな周波数相当信号を得、また、周波数測定の時間分
解能を入力信号の周期より小さくすることが可能とな
る。なお、変形例として、後処理を省略することも可能
である（図示せず）。According to the present embodiment, the frequency calculating means 100 shown in FIG. 1 is provided with a step of shaping the waveform of an input signal into a sine wave as preprocessing, and a step of smoothing a frequency equivalent signal as postprocessing. With the provision, it is possible to obtain a signal equivalent to a smooth frequency of the input signal, and to make the time resolution of the frequency measurement smaller than the cycle of the input signal. As a modification, the post-processing can be omitted (not shown).
【００３６】［第２の実施の形態］次に本発明に係る周
波数測定装置の第２の実施の形態を、図４を用いて説明
する。[Second Embodiment] Next, a second embodiment of the frequency measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
【００３７】図４において、本発明の実施の形態は、入
力信号（アナログ信号）をディジタル信号に変換するＡ
／Ｄ変換手段４０と、かかるディジタル信号を入力しか
かるディジタル信号の周波数を算出する平滑化周波数算
出手段３００とから構成されている。Referring to FIG. 4, an embodiment of the present invention employs A for converting an input signal (analog signal) into a digital signal.
And a smoothing frequency calculating means 300 for inputting the digital signal and calculating the frequency of the digital signal.
【００３８】このように構成された本実施の形態におい
て、Ａ／Ｄ変換手段４０は入力信号をディジタル信号に
変換する作用を有している。平滑化周波数算出手段３０
０は第１の実施の形態として示したものである。平滑化
周波数算出手段３００にディジタル信号を入力して、か
かるディジタル信号の滑らかな周波数相当信号を入力信
号の周期より小さい時間分解能で算出する作用を有す
る。In the present embodiment configured as described above, the A / D converter 40 has the function of converting an input signal into a digital signal. Smoothing frequency calculation means 30
0 is shown as the first embodiment. The digital signal is input to the smoothing frequency calculating means 300, and an operation of calculating a smooth frequency equivalent signal of the digital signal with a time resolution smaller than the cycle of the input signal is provided.
【００３９】なお、変形例として、図３の平滑化周波数
算出手段３００の中の平滑化手段３１を省略することも
可能である（図示は省略する）。また、上述した第１お
よび第２の実施の形態で示された各々の手段は、ソフト
ウェア（プログラム）で実現できる。As a modification, the smoothing means 31 in the smoothing frequency calculating means 300 shown in FIG. 3 can be omitted (not shown). Further, each means described in the first and second embodiments can be realized by software (program).
【００４０】ソフトウェア（プログラム）は、フロッピ
ー（登録商標）ディスクなどのコンピュータが読み出し
可能な記憶媒体に記憶されていても良く、この場合、記
憶媒体に記憶されたソフトウェア（プログラム）をコン
ピュータが読み出すことにより、各実施形態における処
理が可能になる。The software (program) may be stored in a computer-readable storage medium such as a floppy (registered trademark) disk. In this case, the software (program) stored in the storage medium may be read by the computer. Thereby, the processing in each embodiment becomes possible.
【００４１】なお、記憶媒体としては、磁気ディスク、
フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク（Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤなど）、光磁気ディスク
（ＭＯなど）、半導体メモリなど、プログラムを記憶で
き、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれ
ば、その記憶形式はいずれの形態であっても良い。As the storage medium, a magnetic disk,
Floppy disk, hard disk, optical disk (C
D-ROM, CD-R, DVD, etc.), a magneto-optical disk (MO, etc.), a semiconductor memory, or any other storage medium that can store programs and that can be read by a computer. May be.
【００４２】また、記憶媒体からコンピュータにインス
トールされたプログラムの指示に基づき、コンピュータ
上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）
や、データベース管理ソフト、ネットワークソフトなど
のＭＷ（ミドルウェア）などが本実施の形態を実現する
ための各処理の一部を実行しても良い。An OS (Operating System) running on the computer based on instructions of a program installed in the computer from the storage medium.
Alternatively, MW (middleware) such as database management software and network software may execute a part of each process for implementing the present embodiment.
【００４３】さらに、記憶媒体は、コンピュータと独立
した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネットなどにより
伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一
時記憶した記憶媒体も含まれる。Further, the storage medium is not limited to a medium independent of the computer, but also includes a storage medium in which a program transmitted through a LAN, the Internet, or the like is downloaded and stored or temporarily stored.
【００４４】また、記憶媒体は一つに限らず、複数の媒
体から本実施形態における処理が実行される場合も本発
明における記憶媒体に含まれ、媒体構成はいずれの構成
であっても良い。Further, the number of storage media is not limited to one, and the case where the processing in the present embodiment is executed from a plurality of media is also included in the storage medium of the present invention, and any media configuration may be used.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
周波数相当信号の算出を入力信号のゼロ点を除いたすべ
ての時点で連続して実施することが可能なため、周波数
測定の時間分解能を入力信号の周期よりも小さい周波数
測定方法が可能となる。As described above, according to the present invention,
Since the calculation of the frequency-equivalent signal can be performed continuously at all times except for the zero point of the input signal, a frequency measurement method in which the time resolution of the frequency measurement is smaller than the cycle of the input signal becomes possible.
【図１】本発明の第１の実施の形態の周波数測定手段を
示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a frequency measuring unit according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施の形態の入力信号と２次微
分信号の例を示す特性グラフ。FIG. 2 is a characteristic graph showing an example of an input signal and a second derivative signal according to the first embodiment of the present invention.
【図３】図１の周波数測定手段を組み込んだ平滑化周波
数算出手段を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a smoothed frequency calculating means incorporating the frequency measuring means of FIG. 1;
【図４】本発明の第２の実施の形態の周波数測定装置を
示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a frequency measuring device according to a second embodiment of the present invention.
【図５】従来の周波数測定装置を示すブロック図。FIG. 5 is a block diagram showing a conventional frequency measuring device.
【図６】従来の周波数測定装置の入力信号とパルス信号
の例を示す特性グラフ。FIG. 6 is a characteristic graph showing an example of an input signal and a pulse signal of a conventional frequency measuring device.
１０…２次微分演算手段、１１…除算手段、１２…絶対
値演算手段、１３…開平演算手段、２０…入力信号
（ｙ）、２１…２次微分信号（ｙ''）、３０…波形整形
手段、３１…平滑化手段、４０…Ａ／Ｄ変換手段、１０
０…周波数算出手段、３００…平滑化周波数算出手段。10 ... Secondary differential operation means, 11 ... Division means, 12 ... Absolute value operation means, 13 ... Square root operation means, 20 ... Input signal (y), 21 ... Secondary differential signal (y "), 30 ... Waveform shaping Means, 31 ... smoothing means, 40 ... A / D conversion means, 10
0: frequency calculating means, 300: smoothing frequency calculating means.
Claims (12)
力を入力信号ｙとするための波形整形ステップと、 前記入力信号ｙの時間による２次微分ｙ''を算出する２
次微分ステップと、 前記２次微分ｙ''と前記入力信号ｙとの比を算出する除
算ステップと、 前記除算ステップの出力の絶対値を算出する絶対値算出
ステップと、 前記絶対値算出ステップの出力の平方根を算出する開平
ステップと、 を有することを特徴とする周波数測定方法。1. A waveform shaping step for shaping an original signal into a sine wave signal and using the output as an input signal y, and calculating a second derivative y ″ of the input signal y with respect to time.
A second derivative step, a division step of calculating a ratio between the second derivative y ″ and the input signal y, an absolute value calculation step of calculating an absolute value of an output of the division step, and an absolute value calculation step. A square root extraction step of calculating a square root of an output, comprising:
て、前記絶対値算出ステップは、前記比の符号を反転さ
せる符号反転ステップであること、を特徴とする周波数
測定方法。2. The frequency measuring method according to claim 1, wherein said absolute value calculating step is a sign inverting step of inverting a sign of said ratio.
法において、前記開平ステップの出力を平滑化する平滑
ステップをさらに有すること、を特徴とする周波数測定
方法。3. The frequency measuring method according to claim 1, further comprising a smoothing step of smoothing an output of said square rooting step.
定方法において、 アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換ステ
ップをさらに有し、このＡ／Ｄ変換ステップのデジタル
出力信号を前記元の信号として処理すること、を特徴と
する周波数測定方法。4. The frequency measuring method according to claim 1, further comprising an A / D conversion step of converting an analog signal into a digital signal, wherein the digital output signal of the A / D conversion step is converted into a digital signal. A frequency measurement method characterized by processing as an original signal.
力を入力信号ｙとするための波形整形手段と、 前記入力信号ｙの時間による２次微分ｙ''を算出する２
次微分手段と、 前記２次微分ｙ''と前記入力信号ｙとの比を算出する除
算手段と、 前記除算手段の出力の絶対値を算出する絶対値算出手段
と、 前記絶対値算出手段の出力の平方根を算出する開平手段
と、 を有することを特徴とする周波数測定装置。5. A waveform shaping means for shaping an original signal into a sine wave signal and using the output as an input signal y, and calculating a second derivative y ″ of the input signal y with respect to time.
Secondary differentiation means, division means for calculating a ratio between the secondary differentiation y '' and the input signal y, absolute value calculation means for calculating an absolute value of an output of the division means, and absolute value calculation means. A frequency measurement device comprising: square root means for calculating a square root of an output.
て、前記絶対値算出手段は、前記比の符号を反転させる
符号反転手段であること、を特徴とする周波数測定装
置。6. The frequency measuring apparatus according to claim 5, wherein said absolute value calculating means is a sign inverting means for inverting a sign of said ratio.
置において、前記開平手段の出力を平滑化する平滑手段
をさらに有すること、を特徴とする周波数測定装置。7. The frequency measuring apparatus according to claim 5, further comprising: a smoothing means for smoothing an output of said square rooting means.
定装置において、 アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段
をさらに有し、このＡ／Ｄ変換手段のデジタル出力信号
を前記元の信号として処理すること、を特徴とする周波
数測定装置。8. The frequency measuring apparatus according to claim 5, further comprising A / D conversion means for converting an analog signal into a digital signal, wherein the digital output signal of the A / D conversion means is provided. A frequency measuring device for processing as an original signal.
力を入力信号ｙとし、 その入力信号ｙの時間による２次微分ｙ''を算出し、 その２次微分ｙ''と前記入力信号ｙとの比を算出し、 その比の絶対値を算出し、 その絶対値の平方根を算出するプログラムをコンピュー
タ読取り可能なように記憶した記憶媒体。9. An original signal is shaped into a sine wave signal, and its output is used as an input signal y. A second derivative y ″ of the input signal y with respect to time is calculated. A storage medium storing a computer-readable program for calculating a ratio to an input signal y, calculating an absolute value of the ratio, and calculating a square root of the absolute value.
前記絶対値の算出は、前記比の符号を反転させるもので
あること、を特徴とする記憶媒体。10. The storage medium according to claim 9, wherein
The calculation of the absolute value inverts the sign of the ratio.
において、前記プログラムは、前記算出された平方根を
さらに平滑化するものであること、を特徴とする記憶媒
体。11. The storage medium according to claim 9, wherein the program further smoothes the calculated square root.
憶媒体において、前記プログラムは、アナログ信号をデ
ジタル信号に変換し、この変換されたデジタル出力信号
を前記元の信号として処理するものであること、を特徴
とする記憶媒体。12. The storage medium according to claim 9, wherein the program converts an analog signal into a digital signal and processes the converted digital output signal as the original signal. A storage medium characterized by the above-mentioned.
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|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP2002228693A (en) |
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