JP2003511949A

JP2003511949A - ノイズ閾値を有するデジタルピーク検出装置及びそれを用いる方法

Info

Publication number: JP2003511949A
Application number: JP2001530208A
Authority: JP
Inventors: バレンティンティジョーダノブ、
Original assignee: キャンベラインダストリーズインコーポレイテッド
Priority date: 1999-10-08
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2003-03-25
Also published as: WO2001028101A1; EP1236280A1

Abstract

(57)【要約】【課題】デジタルピーク検出装置の性能を最適化すること。【解決手段】好適な実施例において、ピーク検出装置を作動させる方法は、ピーク検出装置２００を準備すること、分離的パルス入力信号をピーク検出装置に供給すること、入力信号の局所的な最大部すなわち極大部又は局所的な最小部すなわち極小部を検出するためにピーク検出装置を用いることを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、一般に、デジタルピーク検出装置に関し、特に、ノイズ閾値を有す
るデジタルピーク検出装置及びそれを用いる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】

放射線分光計は放射線検出装置からのパルス信号のパルス波高分析を行う。パ
ルス波高はパルスのピーク値を検出することによって測定される。ピーク検出は
２つの信号すなわちピーク検出信号とピーク値信号とを検出することを含む。一
般に、ピーク値はパルス波形の最大値に対して参照することにより求められる。
しかし、信号の最小の（以下「ＭＩＮ」という。）値と最大の（以下「ＭＡＸ」
という。）値とのいずれをも知ることは有益である。このことは、ヴィー・ジョ
ルダノヴ（Ｖ．Ｊｏｒｄａｎｏｖ）及びジー・エフ・クノル（Ｇ．Ｆ．Ｋ
ｎｏｌｌ）による「移動平均法を用いるデジタルパルス処理装置（Ｄｉｇｉｔａ
ｌＰｕｌｓｅＰｒｏｃｅｓｓｏｒＵｓｉｎｇＡＭｏｖｉｎｇＡｖｅ
ｒａｇｅＴｅｃｈｎｉｑｕｅ）」（アイトリプルイー・トランス・ヌクル・サ
イ（ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｎｕｃｌ．Ｓｃｉ．）第４０巻第４号第７６４
から７６９頁（１９９３年８月））、及びエイチ．サワタ（Ｈ．Ｓａｗａｔ
ａ）及びワイ．トミミツ（Ｙ．Ｔｏｍｉｍｉｔｓｕ）による「アナログ入力
信号のためのデジタル化振幅検出回路（ＤｉｇｉｔａｌｉｚｅｄＡｍｐｌｉｔ
ｕｄｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎＣｉｒｃｕｉｔＦｏｒＡｎａｌｏｇＩｎｐ
ｕｔＳｉｇｎａｌ）」（米国特許第４，７６９，６１３号明細書）に示されて
いる。

【０００３】ＭＡＸピーク値は、増加されたスペクトルメモリのチャネルにアドレス指定を
するために用いられる。増加処理はピーク検出信号によって開始される。時間変
化装置において、ピーク値は、ピーク検出信号が活動的（ａｃｔｉｖｅ）になっ
たとき、信号としての値になる。すなわち、パルス波形はピーク検出信号の活動
時に抽出される。時間不変装置を用いた場合にも同様な方法が可能であるが、ピ
ーク値の取り込みは、ピーク検出信号の時間ジッターに対して高感度になる。

【０００４】ＭＩＮピーク値はパルス波形のノイズを除去するために用いられる。これは、
例えば、ＭＩＮピーク値を平均化することにより行われる。平均化は分光計のノ
イズ閾値を設定するために用いられる。

【０００５】アナログパルス処理装置及びデジタルパルス処理装置の両装置はピーク検出装
置を用いる。アナログピーク検出装置は、典型的には、ピーク検出装置を作動及
びリセットさせるべく、複合体系の外部デジタル信号を用いる。デジタルピーク
検出装置は、同様の方法で製作することができるが、自己トリガピーク検出体系
を実行するためには有利である。このことは、前記したジョルダノヴ（Ｊｏｒｄ
ａｎｏｖ）の論文、及びヴィー・ティー・ジョルダノヴ（Ｖ．Ｔ．Ｊｏｒｄ
ａｎｏｖ）による「放射線検出装置からのパルスの実時間処理のためのいくつか
のデジタル技術（ＳｏｍｅＤｉｇｉｔａｌＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒ
ＲｅａｌＴｉｍｅＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆＰｕｌｓｅｓｆｒｏｍ
ＲａｄｉａｔｉｏｎＤｅｔｅｃｔｏｒｓ）」（米国ミシガン（Ｍｉｃｈｉｇａ
ｎ）州アナーバー（ＡｎｎＡｒｂｏｒ）市のミシガン大学での博士論文（Ｐｈ
．Ｄ．ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ）、１９９４年３月）に示されている。

【０００６】以下、パルス信号は分離的又は不連続であると仮定する。パルス信号標本は、
システムクロック（以下「ＣＬＫ」という。）の活動の端部で変化する（例えば
、波高の低位部から高位部への変化）。さらに、説明を簡単にする目的のために
、レベル信号の活動的な状態を高位（以下「ＨＩＧＨ」という。）、レベル信号
の非活動的な状態を低位（以下「ＬＯＷ」という。）とする。重要なことは、こ
れらの仮定は単に説明を明確かつ簡単にするためである。

【０００７】ＭＡＸパルスピークを見い出すための一般的な方法は、低位弁別装置を用いる
ことである。図１は、低位弁別装置に基づくピーク検出装置のブロック図を示す
。第１のデジタル比較装置（以下「ＣＭＰ１」という。）３０は、ピーク検出処
理を制御する。分離的パルス信号は比較装置２０の１つの入力部（Ａ）に入力さ
れ、閾値は他の入力部（Ｂ）に供給される。分離的信号が閾値未満であるとき、
第１のデジタル比較装置３０の出力は非活動的な状態すなわちＬＯＷである。第
１のデジタル比較装置（ＣＭＰ１）３０の出力が非活動的であるとき、ピークレ
ジスタ装置（以下「ＰＲＥＧ」という。）４０はリセット状態に保たれ、ピーク
レジスタ装置の出力はゼロになる。第２のデジタル比較装置（以下「ＣＭＰ２」
という。）５０は、ピークレジスタ装置４０の出力と分離的パルス信号とを比較
するために用いられる。第２のデジタル比較装置５０の出力は、パルス信号標本
がＰＲＥＧの値より大きいとき、ＨＩＧＨである。第２のデジタル比較装置５０
の出力は、ピークレジスタ装置４０のイネーブル入力（又は割り込み可能な入力
）を出力制御する。イネーブル入力がＨＩＧＨであるとき、ピークレジスタ装置
４０の入力部での現在のパルス信号値は記憶される。ピークレジスタ装置がリセ
ット状態にあるとき、イネーブル入力は無視される。

【０００８】分離的パルス信号が閾値を超えたとき、第１のデジタル比較装置（ＣＭＰ１）
３０の出力は活動的になる。ＰＲＥＧ４０は、分離的パルス信号の最大点を探知
することを開始する。ＰＲＥＧ４０の出力は、分離的パルス信号の現在の標本が
ＰＲＥＧの出力値より大きいときにのみ更新される。パルス信号が閾値より小さ
くなったとき、第１のデジタル比較装置（ＣＭＰ１）３０は、ＰＲＥＧ４０の出
力をラッチ装置ＭＡＸＬ６０にラッチし、ピーク検出装置４０をリセット状態に
置く。第１のデジタル比較装置（ＣＭＰ１）３０のピーク検出信号出力は、ＣＭ
Ｐ１の活動的状態から非活動的状態への変化すなわちＨＩＧＨからＬＯＷへの変
化になる。

【０００９】図２ａ及び図２ｂは、図１の低位弁別装置に基づくピーク検出装置の動作を示
す。図２ａは、分離的パルス信号の成分及びシステムノイズの成分を示し、放射
線検出装置の２つの相互作用に対応する２つのパルスを示す。部分的に重なって
いる２つのパルスを閾値と共に図２ｂに示す。ＰＲＥＧ４０（図１に示す。）の
出力を図２ｂの２段目の波形グラフで示し、取り込まれるＭＡＸピーク値を示す
。図２ｂの最下段の波形グラフはピーク検出信号を示す。この種類のピーク検出
装置は絶対的な最大値を検出するが、一方で、信号は閾値を超えており、図２ａ
及び２ｂは低位弁別装置を用いる方法の限界を示している。すなわち、結果とし
てのパルス信号が、ＭＡＸパルスピークを有する２つのパルスを含んでいたとし
ても、閾値を超える１つのピークが検出されるのみであることは明らかである。

【００１０】図３は、低位弁別装置に基づくピーク検出装置の変形例を示し、参照番号７０
で示すピーク検出装置はＭＡＸピーク値検出装置及びＭＩＮピーク値検出装置を
有する。ＰＲＥＧ４０は第１のデジタル比較装置（ＣＭＰ１）３０の出力がＨＩ
ＧＨであるとき最大値を探知し、一方、最小値はＣＭＰ１が非活動的であるとき
得られる。ピーク検出信号のＨＩＧＨからＬＯＷへの変化はＭＡＸ値の取り込み
を示す。ピーク検出信号のＬＯＷからＨＩＧＨへの変化はＭＩＮ検出装置の取り
込みを示す。排他的論理和ゲートは、第１のデジタル比較装置３０及び第２のデ
ジタル比較装置５０の出力信号Ａ＞Ｂを入力として受け、ＰＲＥＧ４０の出力を
、ＭＡＸピーク値又はＭＩＮピーク値のいずれが検出されたかに依存してラッチ
装置ＭＡＸＬ６０又はラッチ装置ＭＩＮＬ９０のいずれかにラッチすべく、供給
し、動作させる。

【００１１】ピーク検出装置７０は優れた雑音耐性（ｎｏｉｓｅｉｍｍｕｎｉｔｙ）を有
するが、低位弁別装置２０（図１に示す。）を用いる場合のように部分的に重な
ったパルスは識別されないという事実に起因して、得られる情報量の割合（ｔｈ
ｒｏｕｇｈｐｕｔｒａｔｅ）は減じられる。重要なことは、パルスが部分的に
重なっていても、各パルスの振幅すなわち各パルスの局所的なピークは重ならな
いということである。部分的に重なったパルスのピークを検出及び取得するため
に、局所的なピークを検出することができるピーク検出装置が必要である。

【００１２】局所的なピークを検出するための最も簡単な方法は、ヴィー・ジョルダノヴ（
Ｖ．Ｊｏｒｄａｎｏｖ）及びジー・エフ・クノル（Ｇ．Ｆ．Ｋｎｏｌｌ）
による前記した論文に示されているように、微分されたパルス信号を用い、零交
叉（ｚｅｒｏｃｒｏｓｓｉｎｇ）を検出することである。零交叉の検出に依存
して、ＭＡＸピーク値又はＭＩＮピーク値のいずれかが検出される。この原理に
基づくピーク検出装置を図４に参照番号１００で示す。分離的パルス信号が増大
したとき、比較装置ＣＭＰ３０の出力はＨＩＧＨである。分離的パルス信号がゼ
ロになる又は減少を開始するとすぐに、比較装置ＣＭＰ３０は該装置の状態を変
える。ＨＩＧＨからＬＯＷへの変化はＭＡＸピーク値の取り込みを示し、一方、
ＬＯＷからＨＩＧＨへの変化はＭＩＮピーク値の取り込みを示す。

【００１３】微分に基づくピーク検出装置１００（図４に示す。）の動作を図５に示す波形
で表す。前記の場合と同様の分離的パルス信号が示されている。上から２段目の
グラフ線は、微分された信号を示す。ピーク検出信号は該信号の状態が各零線交
叉点で変わる。そのような検出装置の雑音耐性すなわちノイズイミュニティが非
常に悪いことは明白である。しかし、局所的なＭＡＸ部及び局所的なＭＩＮ部の
値を検出することは、非常に小さな振幅を有する値であっても可能である。

【００１４】ピーク検出装置１００（図４に示す。）の変形例を図６に参照番号１１０で示
す。この場合において、減算装置１２０は、ＰＲＥＧ４０の出力と分離的パルス
信号の出力とを入力として受けるように接続され、分離的パルス信号を実際に微
分し、減算装置１２０の符号ビットは零交叉を示す。減算装置１２０の符号出力
は、インバータ１３０を経てラッチ装置ＭＡＸＬ６０及びラッチ装置ＭＩＮＬ９
０に入力として供給され、ラッチされる。したがって、以下においては、比較装
置のより大きな（又はより小さな）出力信号と同等の減算装置の符号ビットを、
零点に接続された比較装置の１つの入力と見なす。

【００１５】微分型ピーク検出装置の変形例として、雑音感度を改善すべくタイミング技術
又は符号ビットフィルタリング技術のいずれかを用いる装置がある。このことは
、前記したヴィー・ティー・ジョルダノヴ（Ｖ．Ｔ．Ｊｏｒｄａｎｏｖ）の
論文、及びエフ・ヒトセンラス（Ｆ．Ｈｉｔｓｅｎｒａｔｈ）らによる「原子
核スペクトロスコピーのための単一チップパルス処理装置（Ａｓｉｎｇｌｅ
ｃｈｉｐｐｕｌｓｅｐｒｏｃｅｓｓｏｒｆｏｒｎｕｃｌｅａｒｓｐｅ
ｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）」（アイトリプルイー・トランス・ヌクル・サイ（ＩＥＥ
ＥＴｒａｎｓ．Ｎｕｃｌ．Ｓｃｉ．）第３２巻第１４５から１４９頁（１
９８５年２月））に示されている。これらの方法は改善された性能を提供するが
、最適な設定は困難である。タイミング保護は、予言すること、特に、ノイズレ
ベルに依存する回路のタイミングウォーク及びタイミングジッターを考慮して予
言することは困難である。ピーク検出装置の性能を最適化するために、新規な構
造を有する検出装置が開発された。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】

したがって、本発明の目的は、デジタルピーク検出装置の性能を最適化するこ
とにある。

【００１７】本発明の他の目的は、検出装置の入力信号の局所的な最大部すなわち極大部及
び局所的な最小部すなわち極小部を検出するための装置及び方法を提供すること
にある。

【００１８】本発明のさらに他の目的は、閾値及びヒステリシスを有する検出装置入力信号
の局所的な最大部すなわち極大部及び局所的な最小部すなわち極小部を検出する
ための装置及び方法を提供することにある。

【００１９】本発明のさらに他の目的、特徴、要素及び利点は、添付の図面を参照して以下
に説明される好適な実施例の詳しい説明から明らかになろう。

【００２０】

【課題を解決する解決手段】

前記した目的を達成するため、本発明に係る方法は、好適な実施例において、
ピーク検出装置を作動させる方法であって、前記ピーク検出装置を準備すること
、分離的パルス入力信号を前記ピーク検出装置に供給すること、前記入力信号の
局所的な最大部すなわち極大部又は局所的な最小部すなわち極小部を検出するた
めに前記ピーク検出装置を用いることを含む。

【００２１】

【発明の実施の形態】

図番等の参照に関して、同様又は同一の要素は種々の図にわたって首尾一貫し
て同一視することができるように番号を付している。また、同じ要素を他の図に
も示しているが、その要素を最もよく示す図を読み手が見るように図番を明細書
において挿入的に参照している。

【００２２】本発明に係るデジタルピーク検出装置の実施例を図７に参照番号２００で示す
。すべてのレジスタ装置及びフリップフロップ装置は、システムクロックｃｌｋ
に結びつけられたクロック入力部を有する。

【００２３】分離的パルス信号は、減算装置（以下「ＳＵＢ」という。）２１０に供給され
ると共にピークレジスタ装置（以下「ＰＲＥＧ」という。）２２０に供給される
。ＰＲＥＧ２２０は、イネーブル型（又は割り込み可能型）の端部トリガレジス
タ装置である。ＰＲＥＧ２２０の出力はＳＵＢ２１０の減算入力部に供給され、
ＭＡＸピーク値及びＭＩＮピーク値はラッチ装置ＭＡＸＬ２３０及びラッチ装置
ＭＩＮＬ２４０にラッチされる。ＳＵＢ２１０の出力は比較装置（以下「ＣＭＰ
」という。）２５０の入力の１つに供給される（引き出し線Ａ）。減算装置の符
号ビットは、プログラマブルインバータ装置として動作するＸＯＲゲート２６０
の１つの入力部に供給される。ＸＯＲゲート２６０の出力は、ＰＲＥＧ２２０の
イネーブル入力部に供給される。ノイズ閾値のデジタル値は、データマルチプレ
クサ装置（以下「ＭＵＸ」という。）２７０の入力部の１つに供給されると共に
論理否定及び計数ユニット（以下「ＮＥＧ」という。）２８０の入力部に供給さ
れる。ＮＥＧ２８０の出力はＭＵＸ２７０の他の入力部に供給される。ＭＵＸ２
７０の出力は、比較装置ＣＭＰ２５０のＢ入力部に供給される（Ｂ）。ＣＭＰ２
５０の出力は、ｄ型フリップフロップ装置（以下「ＤＦＦ」という。）２９０の
データ（Ｄ）入力部に供給される。ＤＦＦの出力は、ＭＵＸ２７０の選択入力部
、ＸＯＲゲートの他の入力部、及びラッチ装置ＭＡＸＬ２３０及びラッチ装置Ｍ
ＩＮＬ２４０のラッチ入力部に供給される。

【００２４】ピーク検出装置２００（図７に示す。）の動作を図８に示す。図７及び図８を
参照するに、ピーク検出装置２００は、２つの動作形態（又は動作モード）すな
わち最大部を追跡する形態及び最小部を追跡する形態の１つの形態にある。ＭＩ
Ｎ値及びＭＡＸ値は、ピーク検出装置が該装置の状態を変えたとき、検出される
。動作形態は、ＤＦＦ２９０の出力（ピーク検出信号）によって決められる、す
なわち、ＤＦＦ２９０の出力がＨＩＧＨであるときピーク検出装置は最大部を追
跡し、ＤＦＦ２９０の出力がＬＯＷであるときピーク検出装置は最小部を追跡す
る。

【００２５】ＤＦＦ２９０の出力がＨＩＧＨであるとき、ＭＵＸ２７０の出力はＮＥＧ２８
０の出力部に結合される。ＮＥＧ２８０の出力の値は、ｋを乗じた正のノイズ閾
値である。通常、正の定数ｋは１に等しい。ＳＵＢ２１０の符号ビットはＸＯＲ
２６０によって変換される。ＤＦＦ２９０の出力がＨＩＧＨであると共に符号が
ＬＯＷであるとき、ＰＲＥＧ２２０は現在の分離的パルス信号標本を取り込むこ
とができる。分離的パルス信号がＰＲＥＧ２２０の現在の出力値より大きい又は
等しいとき符号はＬＯＷであり、したがって、最大ピークの追跡が達成される。
分離的パルス信号がＰＲＥＧ２２０の出力値より小さいとき、ＳＵＢ２１０の符
号はＨＩＧＨであり、ＰＲＥＧ２２０の更新はできない、すなわち、ＰＲＥＧは
、取り込まれた最大値を保つ。ＳＵＢ２１０の出力（ＣＭＰ２５０の入力Ａ）が
ＭＵＸ２７０の出力（ＣＭＰのＢ入力部での負の閾値）より小さくなったとき、
ＣＭＰの出力はゼロになり、ＤＦＦ２９０は状態をＬＯＷに切り替える。

【００２６】ＤＦＦ２９０の出力がＨＩＧＨであるとき、ピーク検出装置は最小部を追跡し
ている。ＤＦＦ２９０の出力がＬＯＷであるとき、ＣＭＰ２５０のＢ入力部での
デジタル値は、負のノイズ閾値から正のノイズ閾値に切り替わる。ＸＯＲゲート
２６０は、符号ビットが変化なくＸＯＲゲートを通過することを許す。したがっ
て、レジスタ装置（ＰＲＥＧ）２２０は、最小ピーク値の追跡を可能にして、現
在のＰＲＥＧ値（符号はＨＩＧＨである。）より小さい分離的パルス標本で更新
される。ピーク検出装置２００は、最小部の追跡形態に依然としてある。パルス
信号とＰＲＥＧ２２０の出力値との間の正の差が、ＭＵＸ２７０の出力での値よ
り大きくなる。ＣＭＰ２５０の出力は、１になり、ピーク検出装置２００を最大
部追跡形態にする。ＭＩＮ値及びＭＡＸピーク値は、ピーク検出信号の立ち上が
り及び立ち下がりエッジによってラッチ装置ＭＡＸＬ２３０及びラッチ装置ＭＩ
ＮＬ２４０にラッチされる。同じ端部は、ＭＩＮ／ＭＡＸ処理ルーティンを開始
するための電子工学技術を用いた外部装置によって用いることができる。

【００２７】ピーク検出装置２００は、ノイズ閾値の値によって決められる制御可能な雑音
感度を有する。ノイズ閾値は、分離的パルス信号のノイズレベルをわずかに超え
て設定される。回路は、（ｋ＋１）×（ノイズ閾値）に等しいヒステリシスを示
す。ピーク検出装置２００は、高容量の情報量を提供する極大部及び極小部の値
のピーク検出を可能にする。図７に示す構造は、機能上等しい種々の変更におい
て理解される。

【００２８】図９は、ピーク検出装置２００を変形した回路配置を示し、参照番号４００で
示す。ここで、分離的パルス信号は、第１のデジタル比較装置（ＣＭＰ１）４１
０に入力として供給されると共に、第２のデジタル比較装置（ＣＭＰ２）４２０
に入力として供給される。分離的パルス信号は、ピークレジスタ装置（ＰＲＥＧ
）４３０のＤ入力部への入力である。ＰＲＥＧ４３０の出力は、加算装置（ＡＤ
Ｄ）４４０の入力部の１つに供給されると共にＭＡＸＬ４５０及びＭＩＮＬ４６
０のＤ入力部に供給される。ＭＡＸＬ４５０及びＭＩＮＬ４６０の出力は、ピー
ク検出信号の変化と変化との間に検出された信号の最大部のＭＡＸ及び最小部の
ＭＩＮを表す。すべてのレジスタ装置及びフリップフロップ装置は、システムク
ロックｃｌｋに結びつけられたクロック入力部を有する。

【００２９】ノイズ閾値信号は、データマルチプレクサ装置（ＭＵＸ）５００の入力部に供
給されると共に、論理否定及び計数ユニット（ＮＥＧ）５１０の入力部に供給さ
れる。ＭＵＸ５００の出力は、ＡＤＤ４４０の入力部の１つに供給される。ＡＤ
Ｄ４４０の出力は、ＣＭＰ２４２０のＢ入力部に供給される。ＣＭＰ２の出力
は、フリップフロップ装置（ＤＦＦ）５２０のＤ入力部を供給される。ＤＦＦ５
２０の出力は、ピーク検出信号であり、ＭＡＸＬ４５０及びＭＩＮＬ４６０のラ
ッチ入力部と、排他的論理和ゲート５３０の入力部の１つとに供給され、該ゲー
トの他の入力部はＣＭＰ１４１０の出力である。排他的論理和ゲート５３０の
出力は、ＰＲＥＧ４３０のイネーブル入力部に供給される。

【００３０】図１０は、弁別装置４００（図９に示す。）の動作を示す。ここで、最初、回
路は最大部（ピーク検出がＨＩＧＨである。）を追跡すると仮定する。ピーク検
出がＨＩＧＨであるとき、排他論理的和ゲート５３０はＣＭＰ１４１０の出力
を変換する。したがって、ＰＲＥＧ４３０の記憶は、分離的パルス信号が、ＰＲ
ＥＧ４３０に記憶された現在の値より大きい又は等しいときのみ可能である、す
なわち、最大部の追跡状態である。最大部は、ピーク検出信号がＬＯＷに変わる
まで追跡される。

【００３１】ピーク検出がＨＩＧＨであるとき、ＭＵＸ５００は、論理否定及び計数された
係数ｋ（典型的にはｋ＝１である。）ノイズ閾値を出力する。ＭＵＸ５００の出
力は、ＰＲＥＧ４３０に記憶された値に加算される。したがって、最大部追跡形
態において、ＡＤＤ４４０の出力（波形Ｂ）は、ＰＲＥＧ４３０の出力での追跡
された値より小さい。ピーク検出は、分離的パルス信号がＡＤＤ４４０の出力で
表された値より小さく降下したとき、ＨＩＧＨからＬＯＷへ変わる。

【００３２】ピーク検出信号がＨＩＧＨからＬＯＷへ変化したとき、ＰＲＥＧ４３０の現在
の値はＭＡＸＬ４５０にラッチされ、ＭＵＸ５００の出力はノイズ閾値（正の値
）に供給され、ＣＭＰ１４１０の出力は、変換されることなく排他的論理和ゲ
ート５３０を通過する。ＡＤＤ４４０の出力は、ノイズ閾値の合計によってＰＲ
ＥＧ４３０の値より大きい。したがって、回路は、（ｋ＋１）×（ノイズ閾値）
に等しいヒステリシスを示す。ピーク検出信号のＨＩＧＨからＬＯＷへの変化で
、回路は、最小部追跡形態に置かれる。この形態において、ＰＲＥＧ４３０は、
分離的パルス信号がＰＲＥＧ４３０の出力より小さいときのみ変更される。回路
は、分離的パルス信号がＡＤＤ４４０の出力での値より大きくなるまで、この状
態にある。この点で、ピーク検出信号は、ＰＲＥＧ４３０の値をＭＩＮＬ４６０
にラッチして、ＬＯＷからＨＩＧＨへ変化する。回路は、最大部追跡形態にあり
、前記した機能を有する。

【００３３】前記した本発明の実施例において、個々の要素及び／又は該要素の特徴は特定
の実施例に限定される必要はなく、たとえ具体的に示していなくても、いかなる
選択された実施例においも前記要素及び／又は特徴を適用すること、変更するこ
と及び用いることができる。

【００３４】本願明細書で用いた用語「上部」、「下部」、「内部の」、「外部の」、「内
方へ」、「外方へ」、「垂直の」、「水平の」及びその他の用語は、添付図面に
示された各要素の位置を参照するものであり、本発明はそのような位置に限定さ
れない。

【００３５】本発明から逸脱しない範囲において上記構成及び／又は方法を変更することが
できるので、前記した説明から明らかになった目的は効率よく達成される。前記
した説明及び添付図面で示した事項のすべては、図示の目的のためであり、制限
又は限定されることを意味しない。

【００３６】従属項によって、本発明の総括的な特徴及び特定の特徴のすべて及び本発明の
範囲に関する陳述のすべてを含む。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の低位弁別装置に基づくピーク検出装置のブロック図。

【図２ａ】ノイズと部分的な重なりを有する２つのパルスとを加えた結果としての信号の
波形を示す図。

【図２ｂ】図１のピーク検出装置の動作を示す波形図。

【図３】図１に示す従来のピーク検出装置の変形例を示すブロック図。

【図４】微分されたパルス信号を用いて零交叉を検出するピーク検出装置のブロック図
。

【図５】図４に示すピーク検出装置の動作を示す波形図。

【図６】図４に示すピーク検出装置の変形例を示すブロック図。

【図７】本発明に係るピーク検出装置の一実施例のブロック図。

【図８】図７に示すピーク検出装置の動作を示す波形図。

【図９】図７に示すピーク検出装置の変形例のブロック図。

【図１０】図９に示すピーク検出装置の動作を示す波形図。

【符号の説明】

２００、４００デジタルピーク検出装置２１０減算装置２２０、４３０ピークレジスタ装置２３０、２４０ラッチ装置２５０、４１０、４２０比較装置２６０、５３０排他的論理和ゲート２７０、５００データマルチプレクサ装置２８０、５１０論理否定及び計数ユニット２９０、５２０フリップフロップ装置４４０加算装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）分離的パルス信号をデータ入力部で受けるピークレ
ジスタ装置と、（ｂ）前記分離的パルス信号を加算入力部で受ける減算装置とを含み、（ｃ）前記ピークレジスタ装置の出力は、前記減算装置の減算入力部に供給
されると共に、最大ピーク値用ラッチ装置及び最小ピーク値用ラッチ装置のそれ
ぞれのデータ入力部に供給され、（ｄ）前記減算装置の出力は比較装置と排他的論理和ゲートとに供給され、（ｅ）前記排他的論理和ゲートの出力は、前記ピークレジスタ装置のイネー
ブル入力部に供給され、（ｆ）ノイズ閾値のデジタル量がデータマルチプレクサ装置の１つの入力部
と論理否定及び計数ユニットの入力部とに供給され、前記論理否定及び計数ユニ
ットの出力は前記データマルチプレクサ装置の他の入力部に供給され、（ｇ）前記データマルチプレクサ装置の出力は前記比較装置に供給され、（ｈ）前記比較装置の出力はフリップフロップ装置のデータ入力部に供給さ
れ、（ｉ）前記フリップフロップ装置の出力は、前記データマルチプレクサ装置
の選択入力部と、前記排他的論理和ゲートの入力部と、前記最大ピーク値用ラッ
チ装置及び最小ピーク値用ラッチ装置の各ラッチ入力部とに供給され、前記フリ
ップフロップ装置はピーク検出信号を供給する、デジタルピーク検出装置。
【請求項２】ピーク検出装置を作動させる方法であって、（ａ）前記ピーク検出装置を準備するステップと、（ｂ）分離的パルス入力信号を前記ピーク検出装置に供給するステップと、（ｃ）前記ピーク検出装置を、前記分離的パルス入力信号の極大部又は極小
部を検出するために用いるステップとを含む、ピーク検出装置の作動方法。
【請求項３】前記ステップ（ｃ）は、さらに、閾値で前記極大部又は前記
極小部を検出することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】前記ステップ（ｃ）は、さらに、ヒステリシスを有する前記
極大部又はヒステリシスを有する前記極小部を検出することを含む、請求項２に
記載の方法。
【請求項５】前記ステップ（ｃ）は、さらに、前記分離的パルス入力信号
の立ち上がり部分又は立ち下がり部分のいずれかを追跡することを含む、請求項
２に記載の方法。
【請求項６】前記ステップ（ｃ）は、さらに、前記極大部の追跡から前記
極小部の追跡へ追跡形態を切り替える又は前記極小部の追跡から前記極大部の追
跡へ追跡形態を切り替えることによって前記分離的パルス入力信号の極大部又は
極小部を検出することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項７】前記追跡形態を切り替えることは、前記極大部の閾値又は前
記極小部の閾値を、前記分離的パルス入力信号と追跡されたピーク値との間の相
違と比較することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】前記追跡形態を切り替えることは、前記極大部の閾値又は前
記極小部の閾値と、前記分離的パルス入力信号と前記追跡されたピーク値との間
の相違と、の間の相違の絶対値が、前記極大部の追跡閾値又は前記極小部の追跡
閾値より大であるとき、前記極大部の追跡又は前記極小部の追跡から前記極小部
の追跡又は前記極大部の追跡に切り替えることを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】さらに、ピーク検出信号を発生すること、前記追跡されたピ
ーク値の値を、前記極大部の追跡から前記極小部の追跡への変化又は前記極小部
の追跡から前記極大部の追跡への変化の点での極大部又は極小部として記憶する
ことを含む、請求項６に記載の方法。