JP2527019B2 - Non-cyclic interpolation filter - Google Patents

Non-cyclic interpolation filter

Info

Publication number
JP2527019B2
JP2527019B2 JP63326809A JP32680988A JP2527019B2 JP 2527019 B2 JP2527019 B2 JP 2527019B2 JP 63326809 A JP63326809 A JP 63326809A JP 32680988 A JP32680988 A JP 32680988A JP 2527019 B2 JP2527019 B2 JP 2527019B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output signal
filter
output
input
register
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63326809A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02171016A (en
Inventor
孝 宮崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP63326809A priority Critical patent/JP2527019B2/en
Publication of JPH02171016A publication Critical patent/JPH02171016A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2527019B2 publication Critical patent/JP2527019B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ディジタルフィルタの出力信号から入力信
号のサンプリング周波数のL倍に上げる非巡回形補間フ
ィルタ回路に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a non-cyclic interpolation filter circuit that raises an output signal of a digital filter to L times the sampling frequency of an input signal.

(従来の技術) 従来、L倍補間フィルタを非巡回形フィルタを用いて
実現する場合、例えば第5図に示すように非巡回形補間
フィルタ500の入力にL倍補間器510を接続した構成が用
いられている。
(Prior Art) Conventionally, when an L-fold interpolation filter is realized by using an acyclic filter, for example, as shown in FIG. 5, a configuration in which an L-times interpolator 510 is connected to the input of the acyclic interpolation filter 500 is used. It is used.

L倍補間器510はフィルタ入力信号周波数のL倍の周
波数で1個のフィルタ入力信号につき(L−1)個の零
値信号を挿入して出力する。非巡回形フィルタ500の係
数の数はN(整数)、フィルタ係数はh(0),h
(1),…,h(N−1)であり、入力信号は入力端子に
対して直列に接続された(N−1)個の遅延素子520−
1,520−2,…,520−(N−1)を入力信号のサンフリン
グクロックに従って移動すると共に、乗算器530−0,530
−1,…,530−(N−1)おいてサンプリングクロック毎
に遅延素子520−1,520−2,…520−(N−1)を移動す
る入力遅延信号とフィルタ係数との乗算が行われる。多
入力加算器540は乗算器530−0,530−1,…530−(N−
1)の出力信号の総和を求め非巡回形フィルタの出力信
号を出力することにより、L倍補間フィルタを実現して
いる。
The L-fold interpolator 510 inserts and outputs (L-1) zero-value signals per filter input signal at a frequency L times the filter input signal frequency. The number of coefficients of the acyclic filter 500 is N (integer), and the filter coefficients are h (0), h
(1), ..., H (N−1), and the input signal is (N−1) delay elements 520− connected in series to the input terminal.
, 520- (N-1) are moved according to the sampling pulse of the input signal, and multipliers 530-0, 530
, ..., 530- (N-1), the input delay signal moving through the delay elements 520-1, 520-2, ... 520- (N-1) is multiplied by the filter coefficient for each sampling clock. The multi-input adder 540 includes multipliers 530-0, 530-1, ... 530- (N-
An L-fold interpolation filter is realized by obtaining the sum of the output signals of 1) and outputting the output signal of the acyclic filter.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、非巡回形フィルタは零値信号に対して
も演算を行うので、多くの演算器を必要とし回路規模が
大きくなるという欠点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, since the non-recursive filter also operates on a zero-value signal, there is a drawback in that many arithmetic units are required and the circuit scale becomes large.

本発明の目的は、従来技術のこのような欠点を解消
し、ディジタルフィルタの機能を維持しながら必要のな
い演算を省いて演算量を減らすと共に、乗算器を多量使
用することにより必要な乗算器の数を減らすことによっ
て回路規模を縮小したLSI化に適する非巡回形補間フィ
ルタを提供することにある。
An object of the present invention is to eliminate such drawbacks of the prior art, reduce unnecessary calculation by omitting unnecessary calculation while maintaining the function of a digital filter, and use a large number of multipliers to obtain necessary multipliers. The purpose of the present invention is to provide an acyclic interpolation filter suitable for use in an LSI with a reduced circuit scale by reducing the number of.

(問題を解決する手段) 本発明は、入力信号のサンプリング周波数に対して出
力信号のサンプリング周波数を整数(これをLとする)
倍に上げるL倍補間機能を有する非巡回形補間フィルタ
において、フイルタ入力信号を入力信号のサンプリング
周期の間保持するエジスタと、該レジスタの出力信号と
L個のフィルタ係数を乗算する乗算器と該乗算器の出力
信号と後記第2段の演算回路の出力信号を加算しフィル
タ出力信号とする加算器から構成される第1段の演算回
路と、前記レジスタの出力信号とL個のフィルタ係数を
乗算する乗算器と該乗算器の出力信号と次段の演算回路
の出力信号を加算する加算器と該加算器の出力信号を入
力としL周期送らせて出力するL遅延装置から構成され
る第2段、第3段、…、第(K−1)段の演算回路と、
前記レジスタの出力信号とL個のフィルタ係数を乗算す
る乗算器と該乗算器の出力信号を入力としL周期遅らせ
て出力するL遅延装置から構成される第K段の演算回路
から構成される非巡回形補間フィルタである。
(Means for Solving the Problem) In the present invention, the sampling frequency of the output signal is an integer with respect to the sampling frequency of the input signal (this is L).
In a non-cyclic interpolation filter having an L-fold interpolation function of doubling, an register that holds a filter input signal for a sampling period of the input signal, a multiplier that multiplies the output signal of the register by L filter coefficients, and The output signal of the multiplier and the output signal of the arithmetic circuit of the second stage, which will be described later, are added to form the arithmetic circuit of the first stage configured by an adder, and the output signal of the register and L filter coefficients A first multiplier comprising a multiplier for multiplying, an adder for adding the output signal of the multiplier and the output signal of the arithmetic circuit of the next stage, and an L delay device for receiving the output signal of the adder as input 2nd, 3rd, ..., (K-1) th arithmetic circuits,
A non-comprising non-comprising arithmetic circuit of the Kth stage composed of a multiplier for multiplying the output signal of the register by L filter coefficients, and an L delay device which receives the output signal of the multiplier and delays and outputs it for L cycles. It is a cyclic interpolation filter.

本発明は、前記L遅延装置が、入力端子に接続された
L個のレジスタと、該レジスタの出力から1個を選択し
出力信号とするセレクタから構成される非巡回形補間フ
ィルタである。
The present invention is the non-cyclic interpolation filter, wherein the L delay device comprises L registers connected to the input terminals and a selector that selects one from the outputs of the registers and uses it as an output signal.

(作用) 第5図はL(整数)倍非巡回形補間フィルタであると
する。ここで、非巡回形フィルタ500の係数の数がN
(整数)、フィルタ係数がh(0),h(10,…,h(N−
1)である場合、 (k−1)L≦NK<L (kは整数) (1) であるとすると、改めて N=KL (2) とおき、 h(N)=h(N+1)=…h(KL−1)=0 (3) と拡張すれば、拡張後の非巡回形フィルタは元の非巡回
形フィルタと等価であるので以降の説明ではNはLの整
数倍であるとする。
(Operation) FIG. 5 shows an L (integer) times acyclic interpolation filter. Here, the number of coefficients of the acyclic filter 500 is N
(Integer), the filter coefficient is h (0), h (10, ..., h (N-
In the case of 1), (k−1) L ≦ NK <L (k is an integer) (1), N = KL (2) is newly set, and h (N) = h (N + 1) = ... If h (KL-1) = 0 (3) is expanded, the acyclic filter after expansion is equivalent to the original acyclic filter. Therefore, in the following description, N is an integer multiple of L.

出力信号のサンプリング周期をTとすると、非巡回形
フィルタの入出力関係式は、時刻mTにおける入力および
出力を各々w(mT),y(mT)とすると式(4)で表され
る。
When the sampling period of the output signal is T, the input / output relational expression of the non-recursive filter is expressed by Expression (4) when the input and output at time mT are w (mT) and y (mT), respectively.

L倍補間器の入出力の関係式は、LT周期で信号が入力さ
れることから、時刻mTにおける入力および出力を各々x
(mT),w(mT)とすると式(5)で表される。
The relational expression of the input and output of the L times interpolator is that the input and output at time mT are x and
If (mT) and w (mT) are given, it is expressed by the equation (5).

非巡回形補間フィルタの入出力関係は式(4)(5)
により表すことができる。さらに、式(2)(4)
(5)よりw(mT)=0となる項を省略しても結果に影
響しないので省略すると、非巡回形補間フィルタの入出
力関係は式(6)で表される。
The input / output relationship of the non-cyclic interpolation filter is expressed by equations (4) and (5).
Can be represented by Furthermore, equations (2) and (4)
From (5), even if the term that w (mT) = 0 is omitted, it does not affect the result. Therefore, if omitted, the input / output relationship of the acyclic interpolation filter is expressed by equation (6).

(ただし、m%LはmをLで除算した余りを表わす) 簡単のため、式(6)の例を示す。N=12,L=4とする
とK=3となることから入出力の関係は次のようなな
る。
(However, m% L represents the remainder when m is divided by L.) For simplicity, an example of Expression (6) is shown. If N = 12 and L = 4, then K = 3, so the input / output relationship is as follows.

入力信号の遅延データとフィルタ係数を乗算した結果
と、入力信号とフイルタ係数を乗算したものに同様の遅
延を与えた結果とは等価となることから、非巡回形補間
フィルタは、フィルタ入力信号とL間隔で抽出したフィ
ルタ係数の積をLT時間の整数倍だけ遅延させたK個のデ
ータの緩和で実現できる。さらに、1個の入力信号がL
個のフィルタ係数と乗算されることと、入力信号とフィ
ルタ係数の乗算結果が各々1周期ずれて出力信号に含ま
れることを利用して、出力信号のサンプリング周期で動
作する乗算器をフィルタ係数を切り換えてL回多重使用
することが可能となるので、必要な乗算器の数はK個で
ある。
Since the result of multiplying the delay data of the input signal by the filter coefficient is equivalent to the result of multiplying the input signal by the filter coefficient with a similar delay, the non-cyclic interpolation filter This can be realized by relaxing the K pieces of data by delaying the product of the filter coefficients extracted at L intervals by an integer multiple of LT time. Furthermore, one input signal is L
Multiplying each filter coefficient and the result of multiplying the input signal and the filter coefficient by one cycle each are included in the output signal, so that the multiplier operating in the sampling cycle of the output signal is set to the filter coefficient. Since it is possible to switch and multiplex L times, the number of multipliers required is K.

以上のことより、本発明の非巡回形補間フィルタは、
入力信号を入力信号のサンプリンク周期の間保持するレ
ジスタと、レジスタの出力信号とL個のフィルタ係数を
順次切り換えて乗算する乗算器と乗算器の出力信号と後
段の演算回路の出力信号を加算する加算器と、加算器の
出力信号を出力信号を出力信号のサンプリング周期のL
倍遅延させて出力するL遅延器から構成される演算回路
をK個接続することにより実現される。この結果、従
来、方式に比べて乗算器の数を約L分の1に削減でき
る。
From the above, the non-cyclic interpolation filter of the present invention is
A register that holds the input signal for the sampling period of the input signal, a multiplier that sequentially switches and multiplies the output signal of the register and L filter coefficients, and the output signal of the multiplier and the output signal of the arithmetic circuit in the subsequent stage are added. And the output signal of the adder is the output signal
It is realized by connecting K arithmetic circuits each configured by an L delay device that delays and outputs the delayed signals. As a result, the number of multipliers can be reduced to about 1 / L as compared with the conventional method.

(実施例) 第1図は本発明を実現するための一実施例である。フ
ィルタ入力端子100に入力されたフィルタ入力信号は、
入力信号の周期の間のレジスタ160に保持される。乗算
器120−1,120−2,…,120−Kは出力信号の周期でレジス
タ160の出力信号とフィルタ係数を乗算する。レジスタ1
60の出力が更新された時を周期0として出力信号の周期
毎に周期1、周期2、…、周期(L−1)とすると乗算
器120−1,120−2,…,120−Kに入力されるフィルタ係数
は第4図に示す通りとなる。加算器130−1,130−2,…,1
30−Kは乗算器の出力信号とL遅延器150−2,…,150−
Kの出力信号を加算する。L遅延器150−2,…,150−K
は加算器130−1,130−2,…,130−Kの出力信号を入力と
し、L周期遅延後に出力する。加算器130−1の出力信
号が非巡回形補間フィルタの出力信号となる。
(Embodiment) FIG. 1 is an embodiment for realizing the present invention. The filter input signal input to the filter input terminal 100 is
It is held in register 160 during the period of the input signal. The multipliers 120-1, 120-2, ..., 120-K multiply the output signal of the register 160 by the filter coefficient at the cycle of the output signal. Register 1
When the output of 60 is updated, the cycle is set to 0, and each cycle of the output signal is set to cycle 1, cycle 2, ..., Cycle (L-1), which is input to the multipliers 120-1, 120-2, ..., 120-K. The filter coefficients of the filter are as shown in FIG. Adder 130-1,130-2, ..., 1
30-K is the output signal of the multiplier and the L delay device 150-2, ..., 150-
Add the K output signals. L delay device 150-2, ..., 150-K
, Receives the output signals of the adders 130-1, 130-2, ..., 130-K and outputs them after delaying for L cycles. The output signal of the adder 130-1 becomes the output signal of the acyclic interpolation filter.

第2図は第1図におけるL遅延器を実現するための一
実施例である。入力信号は入力端子200より出力信号の
周期で順次順次後段のレジスタ220−1,220−2,…,220−
Lへ転送され、K周期の遅延を受けて出力端子210より
出力される。第2図のL遅延器はL個のレジスタで構成
されるので、回路規模を小型化できる。
FIG. 2 shows an embodiment for realizing the L delay device in FIG. The input signal is output from the input terminal 200 in the order of the output signal in sequence. The registers 220-1, 220-2, ...
It is transferred to L, delayed by K cycles, and output from the output terminal 210. The L delay device shown in FIG. 2 is composed of L registers, so that the circuit scale can be reduced.

第3図は第1図におけるL遅延器を実現するための他
の実施例である。入力信号は入力端子300より出力信号
のL倍の周期で入力信号を読み込むレジスタ320−1,320
−2,…,320−Lに順次入力され、レジスタに保持される
信号はL遅延後セレクタ330により読み出され出力端子3
10より出力される。第3図のL遅延器は同時に動作する
回路が1個のレジスタとセレクタのみであるので、低消
費電力化が図れる。
FIG. 3 shows another embodiment for realizing the L delay device in FIG. The input signal is a register 320-1, 320 that reads the input signal from the input terminal 300 at a cycle L times as long as the output signal.
-2, ..., 320-L are sequentially input to the register, and the signal held in the register is read out by the selector 330 after L delay and output terminal 3
It is output from 10. The L delay device shown in FIG. 3 has only one register and a selector operating simultaneously, so that the power consumption can be reduced.

(発明の効果) 本発明のL倍非巡回形補間フィルタ構成によると、L
個のフィルタ係数に対して各々1個の乗算器、加算器、
L遅延器で実現できるので乗算器、加算器の数を従来方
式のL分の1近くに減らすことができるうえに、回路構
成を簡単化することができる。
(Effect of the Invention) According to the L-times acyclic interpolation filter configuration of the present invention, L
One multiplier, one adder, and one filter coefficient
Since it can be realized by an L delay device, the number of multipliers and adders can be reduced to nearly 1 / L of the conventional method, and the circuit configuration can be simplified.

以上のように、本発明によって容易に巡回形補間フィ
ルタの小型化、簡単化が可能となり、その効果は極めて
大きい。
As described above, according to the present invention, it is possible to easily downsize and simplify the cyclic interpolation filter, and the effect is extremely large.

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

第1図は本発明の非巡回形補間フィルタの構成を表すブ
ロック図、第2図は本発明のL遅延器構成を示すブロッ
ク図、第3図は本発明のL遅延器の構成を表すブロック
図、第4図は各周期毎に乗算器に入力するフィルタ係数
を表す図、第5図は従来の非巡回形補間フィルタの構成
を表すブロック図である。 図において、100はフィルタ入力端子、110はフィルタ出
力端子、120−1,120−2,…,120−Kは乗算器、130−1,1
30−2,…は加算器、14−1,140−2,…,140−Kは係数レ
ジスタ、150−2,…,150−KはL遅延器、160はレジス
タ、200は入力端子、210は出力端子、220−1,220−2,
…,220−Lはレジスタ、300入力端子、310はL入力1出
力セレクタ、500は非巡回形フィルタ、510はL倍補間
器、520−1,520−2…,520−(N−1)は遅延器、530
−0,530−1,…,520−(N−1)は乗算器、540は加算
器、550はフィルタ入力端子、560はフィルタ出力端子で
ある。
1 is a block diagram showing the configuration of the non-cyclic interpolation filter of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the L delay device of the present invention, and FIG. 3 is a block showing the configuration of the L delay device of the present invention. 4 and 5 are diagrams showing the filter coefficient input to the multiplier for each cycle, and FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a conventional non-cyclic interpolation filter. In the figure, 100 is a filter input terminal, 110 is a filter output terminal, 120-1, 120-2, ..., 120-K are multipliers, 130-1, 1
30-2, ... are adders, 14-1,140-2, ..., 140-K are coefficient registers, 150-2, ..., 150-K are L delay units, 160 is a register, 200 is an input terminal, 210 is an output Terminal, 220-1, 220-2,
..., 220-L is a register, 300 input terminals, 310 is an L input 1 output selector, 500 is an acyclic filter, 510 is an L-fold interpolator, 520-1,520-2 ..., 520- (N-1) is a delay Bowl, 530
-0,530-1, ..., 520- (N-1) is a multiplier, 540 is an adder, 550 is a filter input terminal, and 560 is a filter output terminal.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】入力信号のサンプリング周波数に対して出
力信号のサンプリング周波数を整数(これをLとする)
倍に上げるL倍補間可能を有する非巡回形補間フィルタ
において、フイルタ入力信号を入力信号のサンプリング
周期の間保持するレジスタと、該レジスタノ出力信号と
L個のフィルタ係数を乗算する乗算器と該乗算器の出力
信号と後記第2段の演算回路の出力信号を加算してフィ
ルタ出力信号とする加算器から構成される第1段の演算
回路と、前記レジスタの出力信号とL個のフィルタ係数
を乗算する乗算器と該乗算器の出力信号と次段の演算回
路の出力信号を加算する加算器と該加算器の出力信号を
入力としL周期遅らせて出力するL遅延装置から構成さ
れる第2段、第3段、…、第(K−1)段の演算回路
と、前記レジスタの出力信号とL個のフィルタ係数を乗
算する乗算器と該乗算器の出力信号を入力としL周期送
らせて出力するL遅延装置から構成される第K段の演算
回路から構成されることを特徴とする非巡回形補間フィ
ルタ。
1. A sampling frequency of an output signal with respect to a sampling frequency of an input signal is an integer (this is L).
In a non-cyclic interpolation filter having doubled L-fold interpolation capability, a register that holds a filter input signal for a sampling period of the input signal, a multiplier that multiplies the register output signal and L filter coefficients, and the multiplication Of the output signal of the register and the output signal of the second-stage arithmetic circuit described later to form a filter output signal, and the output signal of the register and L filter coefficients A second configuration comprising a multiplier for multiplying, an adder for adding the output signal of the multiplier and the output signal of the arithmetic circuit at the next stage, and an L delay device for inputting the output signal of the adder and delaying the output by L cycles for output. , Third stage, ..., (K-1) th stage arithmetic circuit, a multiplier for multiplying the output signal of the register by L filter coefficients, and the L cycle of the output signal of the multiplier. Output L Nonrecursive interpolation filter, characterized in that it is constituted from the arithmetic circuit of the K-stage comprised of device.
【請求項2】特許請求の範囲第1項記載のL遅延装置
が、入力端子に接続されたL個のレジスタと、該レジス
タの出力から1個を選択し出力信号とするセレクタから
構成されることを特徴とする非巡回形補間フィルタ。
2. The L delay device according to claim 1 is composed of L registers connected to input terminals and a selector for selecting one from the outputs of the registers as an output signal. An acyclic interpolation filter characterized by the following.
JP63326809A 1988-12-23 1988-12-23 Non-cyclic interpolation filter Expired - Lifetime JP2527019B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63326809A JP2527019B2 (en) 1988-12-23 1988-12-23 Non-cyclic interpolation filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63326809A JP2527019B2 (en) 1988-12-23 1988-12-23 Non-cyclic interpolation filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02171016A JPH02171016A (en) 1990-07-02
JP2527019B2 true JP2527019B2 (en) 1996-08-21

Family

ID=18191949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63326809A Expired - Lifetime JP2527019B2 (en) 1988-12-23 1988-12-23 Non-cyclic interpolation filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2527019B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2800820B2 (en) * 1983-09-30 1998-09-21 ソニー株式会社 Filter device
JPS61113314A (en) * 1984-11-08 1986-05-31 Nec Corp Sample value thinning-out digital filter
JP2822376B2 (en) * 1987-08-17 1998-11-11 ソニー株式会社 Digital filter
JPH0199311A (en) * 1987-10-12 1989-04-18 Sony Corp Interpolation filter
JP2526990B2 (en) * 1988-05-20 1996-08-21 日本電気株式会社 Non-cyclic downsampling filter

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02171016A (en) 1990-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4866647A (en) Continuously variable digital delay circuit
US5339264A (en) Symmetric transposed FIR digital filter
JPH05235699A (en) Sampling frequency converter
JP2527019B2 (en) Non-cyclic interpolation filter
JPH0126204B2 (en)
JPH0834407B2 (en) Input weighted transversal filter
JP2526990B2 (en) Non-cyclic downsampling filter
JPH10509011A (en) Improved digital filter
WO2005002051A1 (en) Digital filter
JP3243831B2 (en) FIR type filter
JP2558846B2 (en) Digital filter bank
JP3097599B2 (en) Digital filter
JP3090043B2 (en) Digital interpolation filter circuit
JPH0423609A (en) Fir digital filter
JPH09116388A (en) Finite length impulse response filter, digital signal processor and digital signal processing method
JP4243473B2 (en) FIR digital filter
JP2628506B2 (en) Digital filter
JPH06112769A (en) Digital filter
JPH01289309A (en) Acyclic down-sampling filter
JP2004128858A (en) Fir digital filter
JP3034998B2 (en) Transversal filter system
JPS63314014A (en) Digital filter circuit
JPH02104014A (en) Transversal filter
JPH1141065A (en) Decimation filter
JPH01309409A (en) Acyclic down-sampling filter