JP2014183414A - サンプリングレート変換システム、及びサンプリングレート変換方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】サンプリングレートをn/m倍(n及びmは1以上の整数)に変換するサンプリングレート変換システムは、基準クロックに同期して入力される入力データに対して低域通過フィルタ処理を施してn個のデータを出力するフィルタ部と、基準クロックの周波数をn/m倍した周波数の第1のクロックに同期して、フィルタ部が出力するデータを間引いて出力するデータ選択部とを備える。
【選択図】図1
Description
また、2つ目のデータを出力する際、乗算部2aは、オーバーサンプリング後の1つ目のデータに対して所定の係数を乗算し、乗算結果を加算部に入力する。乗算部a3は、オーバーサンプリング後の2つ目のデータ(挿入された「0」データ)に対して係数を乗算し、乗算結果を加算部に入力する。加算部は、入力された乗算結果を加算し、加算結果を2つ目のデータとして出力する。
以下、入力データが入力されるごとに同様の処理が繰り返して行われる。
図1は、本発明に係る第1の実施形態におけるサンプリングレート変換装置10の構成を示すブロック図である。サンプリングレート変換装置10は、例えば、光伝送システムにおけるデジタル信号処理装置で用いられる装置であって、入力されるデジタルの信号系列のサンプリングレートを(n/m)倍に変換して出力する装置である。n及びmは1以上の任意の整数である。サンプリングレート変換装置10は、フィルタ部11、及び、1/m倍ダウンサンプリング部12を備えている。フィルタ部11は、入力される信号系列に対してLPF処理を行い、n倍のサンプリングレートの信号系列に変換して出力する。データ選択部としての1/m倍ダウンサンプリング部12は、フィルタ部11から出力される信号系列に対し、一定間隔で信号を間引き、1/m倍にサンプリングレートを変換して出力する。本実施形態のサンプリングレート変換装置10は、入力されるサンプリングレート(x sample/s;xは任意の数)の信号系列を(n/m)倍のサンプリングレート((x×n/m) sample/s)の信号系列に変換して出力する。
また、
図3は、本実施形態のサンプリングレート変換装置10の変形例1によるサンプリングレート変換の処理及び構成例を示す図である。同図に示す処理では、4つの乗算部a1〜a4と加算部とを有するFIRフィルタによる処理が行われている。すなわち、本変形例におけるフィルタ部11は、4つの乗算部a1〜a4と加算部とを有するFIRフィルタを備える構成となっている。図2に示した処理における乗算部が3つであるのに対して、図3に示す処理では乗算部が4つになっている。4つ目の乗算部a4を設けたことにより、時刻t2、t3、t4における処理が異なっている。
図5は、本実施形態のサンプリングレート変換装置10の変形例2によるサンプリングレート変換の処理及び構成を示す図である。同図に示す処理では、入力される信号系列のサンプリングレートを(2/3)倍のサンプリングレートに変換する処理が示されている。同図に示す処理では、フィルタ部11における加算部の処理と、1/m倍ダウンサンプリング部12における処理とが図2に示した処理と異なっている。また、サンプリングレートを(2/3)倍に変更することに応じて、乗算部・加算部演算用クロックの周波数が基準クロックの周波数に対して2倍に変更されている。また、ダウンサンプリング用クロックの周波数が乗算部・加算部演算用クロックの周波数に対して(1/3)倍に変更されている。
また、上述の第1の実施形態では、サンプリングレート変換装置10が1つの装置として構成される場合について説明したが、フィルタ部11を実現した集積回路又はIC等と、1/m倍ダウンサンプリング部12を実現した集積回路又はICなどとを組み合わせた構成であってもよい。
図7は、第2の実施形態におけるサンプリングレート変換装置20の構成を示すブロック図である。サンプリングレート変換装置20は、第1の実施形態のサンプリングレート変換装置10と同様に、入力される信号系列のサンプリングレートを(n/m)倍に変換して出力する。サンプリングレート変換装置20は、フィルタ部21、及び、FIFO(First In First Out)バッファ部22を備えている。
図9は、本実施形態のサンプリングレート変換装置20の変形例3によるサンプリングレート変換の処理及び構成例を示す図である。同図に示すよりでは、4つの演算部a1〜a4と3つの加算部b1〜b3とを有するFIRフィルタによる処理が行われている。すなわち、本変形例におけるフィルタ部21は、4つの乗算部a1〜a4と、3つの加算部b1〜b3とを有するFIRフィルタを備える構成となっている。図8に示した処理における乗算部が3つであるのに対して、図9に示す処理では乗算部が4つになっている。4つ目の乗算部a4を設けたことにより、時刻t2、t3、t4における処理が異なっている。
図10は、本実施形態のサンプリングレート変換装置20の変形例4によるサンプリングレート変換の処理及び構成例を示す図である。同図に示す処理では、入力される信号系列のサンプリングレートを(2/3)倍のサンプリングレートに変換する処理が示されている。同図に示す処理では、フィルタ部21における処理と、FIFOバッファ部22における処理とが図8に示した処理と異なっている。また、サンプリングレートを(2/3)倍に変更することに応じて、サンプリングレート変換用のクロックの周波数が基準クロックの周波数に対して(2/3)の周波数に変更されている。
11、21、92…フィルタ部
12、93…1/m倍ダウンサンプリング部
22…FIFOバッファ部
91…n倍オーバーサンプリング部
a1、a2、a3、a4…乗算部
b1、b2、b3…加算部
Claims (7)
- サンプリングレートをn/m倍(n及びmは1以上の整数)に変換するサンプリングレート変換システムであって、
基準クロックに同期して入力される入力データに対して低域通過フィルタ処理を施してn個のデータを出力するフィルタ部と、
前記基準クロックの周波数をn/m倍した周波数の第1のクロックに同期して、前記フィルタ部が出力するデータを間引いて出力するデータ選択部と
を備えることを特徴とするサンプリングレート変換システム。 - 請求項1に記載のサンプリングレート変換システムにおいて、
前記フィルタ部は、
前記基準クロックの周波数をn倍した周波数の第2のクロックに同期して、入力データに対して予め定められたフィルタ係数を乗ずる乗算部と、
前記第2のクロックに同期して、前記乗算部による乗算結果を加算し加算結果をデータとして前記データ選択部に出力する加算部と
を有し、
前記データ選択部は、
前記第1のクロックが示すタイミングにおいて、前記加算部から出力されるデータを選択し出力する
ことを特徴とするサンプリングレート変換システム。 - 請求項1に記載のサンプリングレート変換システムにおいて、
前記フィルタ部は、
前記基準クロックの周波数をn倍した周波数の第2のクロックに同期して、入力データに対して予め定められたフィルタ係数を乗ずる乗算部を有し、
前記データ選択部は、
前記第1のクロックが示すタイミングにおいて、前記乗算部から出力されるデータを選択し出力する
ことを特徴とするサンプリングレート変換システム。 - 請求項1に記載のサンプリングレート変換システムにおいて、
前記フィルタ部は、
前記基準クロックに同期して、入力データに対して予め定められたフィルタ係数を乗ずる乗算部と、
前記基準クロックに同期して、前記乗算部による乗算結果を加算し加算結果をデータとして前記データ選択部に出力するn個の加算部と
を有し、
前記データ選択部は、
前記n個の加算部から出力されるデータを順に記憶し、
前記基準クロックの周波数をn/m倍した周波数の第2のクロックに同期して、記憶しているデータからいずれか1つのデータを選択して出力する
ことを特徴とするサンプリングレート変換システム。 - 請求項1に記載のサンプリングレート変換システムにおいて、
前記フィルタ部は、
前記基準クロックに同期して、入力データに対して予め定められたフィルタ係数を乗じて乗算結果をデータとして前記データ選択部に出力するn個の乗算部を有し、
前記データ選択部は、
前記n個の乗算部から出力されるデータを順に記憶し、
前記基準クロックの周波数をn/m倍した周波数の第2のクロックに同期して、記憶しているデータからいずれか1つのデータを選択して出力する
ことを特徴とするサンプリングレート変換システム。 - 請求項4又は請求項5のいずれかに記載のサンプリングレート変換システムにおいて、
前記データ選択部は、
前記基準クロックの周波数をn/m倍した周波数の第2のクロックに同期して、記憶しているデータから記憶した順にm個のデータを読み出し、読み出したm個のデータのうち(m−1)個を破棄し、他の1つのデータを出力する
ことを特徴とするサンプリングレート変換システム。 - サンプリングレートをn/m倍(n及びmは1以上の整数)に変換するサンプリングレート変換システムが行うサンプリングレート変換方法であって、
基準クロックに同期して入力される入力データに対して、低域通過フィルタ処理を施してn個のデータを出力するフィルタ処理ステップと、
前記基準クロックの周波数をn/m倍した周波数の第1のクロックに同期して、前記フィルタ処理ステップにおいて出力されたデータを間引いて出力するデータ選択ステップと
を有することを特徴とするサンプリングレート変換方法。
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