JP2733403B2 - Digital filter for decimation - Google Patents

Digital filter for decimation

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JP2733403B2
JP2733403B2 JP3342666A JP34266691A JP2733403B2 JP 2733403 B2 JP2733403 B2 JP 2733403B2 JP 3342666 A JP3342666 A JP 3342666A JP 34266691 A JP34266691 A JP 34266691A JP 2733403 B2 JP2733403 B2 JP 2733403B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はデシメーション用ディジ
タルフィルタに係り、特にデシメーションを行うととも
に周波数特性に変化を与えるようにしたものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital filter for decimation, and more particularly to a digital filter for performing decimation and changing a frequency characteristic.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のディジタル信号処理技術の進歩に
伴い、アナログ信号とディジタル信号とのインターフェ
ースであるA/D変換技術の重要性が益々高まってい
る。特に最近では、必要としているサンプリング周波数
fsよりも遥かに高い、例えば64fsのサンプリング周
波数によるΔ−Σ型のA/D変換の手法がよく用いられ
ている(1987年,電子情報通信学会技術研究報告会
ICD87−52)。このA/D変換によって得られた
ディジタル信号は64fsのサンプリング周波数を有し
ているので、本来必要としているサンプリング周波数fs
を得るために、64:1のデシメーションを行わなけれ
ばならない。このデシメーションの手法としては、先ず
櫛形フィルタを用いて16:1のデシメーションを行
い、次いでFIRフィルタを用いて4:1のデシメーシ
ョンを行うと比較的小規模の回路構成で効率よくデシメ
ーションを行うことができる(1987年,電子情報通
信学会技術研究報告会ICD87−52)。しかし、こ
のように初段のデシメーションにて櫛形フィルタを用い
ると、このフィルタの周波数特性が平坦でないために、
その補正が必要となる。通常この補正は後段のFIRフ
ィルタで行われている。このようなデシメーション用デ
ィジタルフィルタを図8に示し、その説明を行う(例え
ば、ラジオ技術誌,1989年,7月号,pp50〜5
3)。
2. Description of the Related Art Along with recent advances in digital signal processing technology, the importance of A / D conversion technology, which is an interface between analog signals and digital signals, is increasing. Especially recently, the required sampling frequency
A-Σ type A / D conversion technique with a sampling frequency much higher than fs, for example, 64 fs, is often used (1987, Technical Report of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers ICD87-52). Since the digital signal obtained by this A / D conversion has a sampling frequency of 64 fs, the sampling frequency fs originally required is
In order to obtain, a 64: 1 decimation must be performed. As a method of this decimation, first, 16: 1 decimation is performed using a comb filter, and then 4: 1 decimation is performed using an FIR filter, whereby efficient decimation can be performed with a relatively small circuit configuration. (1987, IEICE Technical Report ICD87-52). However, if a comb filter is used in the first stage decimation, the frequency characteristics of this filter are not flat,
That correction is required. Normally, this correction is performed by a subsequent FIR filter. Such a digital filter for decimation is shown in FIG. 8 and will be described (for example, Radio Technology Magazine, July 1989, pp. 50-5).
3).

【0003】2個のA/D変換器(図示せず)より与え
られたサンプリング周波数3072kHzの2系統のデ
ィジタル入力、Lch入力とRch入力が櫛形フィルタ10
0,104に与えられる。これら櫛形フィルタ100,
104により、8:1のデシメーションが行われ、サン
プリング周波数384kHzのディジタル信号が得られ
る。ここで得られたディジタル信号は、櫛形フィルタの
周波数特性により、高域がやや減衰した信号となってい
る。次いでこの信号が初段のFIRフィルタ101,1
05に与えらる。FIRフィルタ101,105では、
ROM103より与えられるフィルタ係数に基づき、入
力されたディジタル信号のフィルタリングを行った後、
4:1のデシメーションが行われ、サンプリング周波数
96kHzのディジタル信号が得られる。次にこの信号
が2段目のFIRフィルタ102,106に与えられ
る。FIRフィルタ102,106では、ROM103
より与えられるフィルタ係数に基づき、入力されたディ
ジタル信号のフィルタリングと周波数特性の補正を行っ
た後、2:1のデシメーションが行われ、サンプリング
周波数48kHzのディジタル信号が得られ、インター
フェース107を介して出力される。
A digital filter, a Lch input and an Rch input, of a sampling frequency of 3072 kHz supplied from two A / D converters (not shown) are used as comb filters 10.
0,104. These comb filters 100,
According to 104, 8: 1 decimation is performed, and a digital signal having a sampling frequency of 384 kHz is obtained. The digital signal obtained here is a signal whose high frequency range is slightly attenuated due to the frequency characteristics of the comb filter. Next, this signal is applied to the first-stage FIR filters 101, 1
05 is given. In the FIR filters 101 and 105,
After filtering the input digital signal based on the filter coefficient given from the ROM 103,
4: 1 decimation is performed, and a digital signal having a sampling frequency of 96 kHz is obtained. Next, this signal is applied to the second-stage FIR filters 102 and 106. In the FIR filters 102 and 106, the ROM 103
After filtering the input digital signal and correcting the frequency characteristic based on the filter coefficient given by the above, 2: 1 decimation is performed, a digital signal having a sampling frequency of 48 kHz is obtained, and output through the interface 107. Is done.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、櫛形フィルタであるFIRフィルタ10
0によって生じる周波数特性の変化(高域が落ちる)を
後段のディジタルフィルタにおいて入力信号の周波数特
性の補正を行っているために、殆どのフィルタ係数がゼ
ロ以外の値を有することになり、後段のフィルタ係数と
して第1種ナイキスト基準を満たすようなものを用いて
演算回数を減らす(例えば、特願昭63−203541
号)といった手法を用いることができず、演算回数を減
らすことができないという問題点があった。
However, in the above configuration, the FIR filter 10 which is a comb filter is used.
Since the change of the frequency characteristic caused by 0 (high frequency drop) is corrected by the digital filter in the subsequent stage for the frequency characteristic of the input signal, most of the filter coefficients have a value other than zero, and The number of calculations is reduced by using a filter coefficient that satisfies the first type Nyquist criterion (for example, Japanese Patent Application No. 63-203541)
) Cannot be used, and the number of calculations cannot be reduced.

【0005】本発明は上記の問題点に鑑み、入力信号の
周波数特性の補正を行うことができ、しかも演算回数を
大幅に削減することが可能なデシメーション用ディジタ
ルフィルタを提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a digital filter for decimation that can correct the frequency characteristics of an input signal and can greatly reduce the number of operations. Things.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明によるデシメーション用ディジタルフィルタ
は、入力されるディジタル信号と、第1の所定の係数列
との畳み込みを行うことにより前記ディジタル信号のデ
シメーションを行うとともに、前記ディジタル信号の通
過帯域成分に対して高域の利得を高くした所定の周波数
特性を与えて出力する第1のディジタルフィルタと、前
記第1のディジタルフィルタの出力と、第1種ナイキス
ト基準を満足する第2の所定の係数列との畳み込みを行
うことにより前記第1のディジタルフィルタの出力の
2:1のデシメーションを行う第2のディジタルフィル
タとを備えたものである。
In order to achieve the above object, a digital filter for decimation according to the present invention performs convolution of an input digital signal with a first predetermined coefficient sequence to thereby convert the digital signal. Performs decimation and communication of the digital signal .
A first digital filter for giving a predetermined frequency characteristic with an increased high-frequency gain to the over-band component and outputting the same, an output of the first digital filter, and a second digital filter satisfying a first type Nyquist criterion. A second digital filter that performs 2: 1 decimation of the output of the first digital filter by performing convolution with a predetermined coefficient sequence.

【0007】[0007]

【作用】上記のようにデシメーションを2回に分けて行
い、そして、前段のデシメーションフィルタにおいて入
力信号の周波数特性補正を行うようにしたため、後段の
デシメーションフィルタのフィルタ係数として第1種ナ
イキスト基準を満たす係数値を用いることができ、約半
分の係数値がゼロとなる。係数値ゼロを掛け合わされる
入力信号は乗算を省略できるため、結果として2段目の
デシメーションフィルタにおける演算回数を約半分に削
減することができるものである。
As described above, the decimation is performed in two steps, and the frequency characteristics of the input signal are corrected in the decimation filter in the preceding stage, so that the first type Nyquist criterion is satisfied as the filter coefficient of the decimation filter in the subsequent stage. Coefficient values can be used, with about half of the coefficient values being zero. Since the multiplication of the input signal multiplied by the coefficient value of zero can be omitted, the number of operations in the second stage decimation filter can be reduced to about half.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図面に基づき本発明の説明を行う。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】図1は本発明によるデシメーション用ディ
ジタルフィルタを表わすブロック図である。この図を説
明すると、1は第1のデシメーションフィルタであり、
入力される4fsを2fsのディジタル信号に変換して
出力する。2は第2のデシメーションフィルタであり、
入力される2fsのディジタル入力信号を1fsのディ
ジタル信号に変換して出力する。デシメーションフィル
タ1,2はそれぞれ図2の<特性A>、及び<特性B>
に示される周波数特性を有している。前述の特願昭63
−184319号(発明の名称:デシメーション用ディ
ジタルフィルタ)に示されている通り、第1のデシメー
ションフィルタ1は遷移領域が広くてよいために少ない
タップ数で実現できる。逆に、第2のデシメーションフ
ィルタ2は遷移領域が狭いため多くのタップ数が必要と
なる。ここでは、デシメーションフィルタ1はフィルタ
係数K1n(n=0〜27)の28タップ、デシメーシ
ョンフィルタ2はフィルタ係数K2n(n=0〜14
2)の143タップのフィルタを用いている。更に、デ
シメーションフィルタ2におけるフィルタ係数K2n
は、第1種ナイキスト基準を満足するようにしているた
め、K22m+1=0(m=0〜70)、K271=0.5と
なる。
FIG. 1 is a block diagram showing a digital filter for decimation according to the present invention. Referring to this figure, 1 is a first decimation filter,
The input 4 fs is converted into a 2 fs digital signal and output. 2 is a second decimation filter,
The input 2 fs digital input signal is converted into a 1 fs digital signal and output. The decimation filters 1 and 2 are respectively <Characteristic A> and <Characteristic B> in FIG.
Has the frequency characteristics shown in FIG. The aforementioned Japanese Patent Application No. 63
As shown in -184319 (title of the invention: digital filter for decimation), the first decimation filter 1 can be realized with a small number of taps because the transition region may be wide. Conversely, the second decimation filter 2 requires a large number of taps because the transition region is narrow. Here, the decimation filter 1 has 28 taps of a filter coefficient K1n (n = 0 to 27), and the decimation filter 2 has a filter coefficient K2n (n = 0 to 14).
The filter of 143 taps of 2) is used. Further, the filter coefficient K2n in the decimation filter 2
Satisfies the first type Nyquist criterion, so that K2 2 m +1 = 0 (m = 0 to 70) and K2 71 = 0.5.

【0010】次に、図1に示すデシメーションフィルタ
の動作を図3を用いて説明する。図3において、10〜
21はレジスタであり、入力されるディジタル信号を記
憶し、矢印の方向にシフトしていく。30〜39は乗算
器であり、各入力に対してフィルタ係数を掛け合わせ
る。40〜48は加算器である。レジスタ10〜13,
乗算器30〜34,加算器40〜43によってデシメー
ションフィルタ1が構成される。レジスタ14〜21,
乗算器35〜39,加算器44〜48によってデシメー
ションフィルタ2が構成される。これらのデシメーショ
ンフィルタ1,2では図2に示す通りのフィルタリング
と共に、2:1のデシメーションを行っているため、デ
シメーションフィルタ1では入力Dnが、デシメーショ
ンフィルタ2では入力Enがそれぞれ2個新たに与えら
れる毎に1個の出力を演算すれば良いことになる。
Next, the operation of the decimation filter shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. In FIG.
Reference numeral 21 denotes a register which stores an input digital signal and shifts in the direction of the arrow. 30 to 39 are multipliers for multiplying each input by a filter coefficient. 40 to 48 are adders. Registers 10-13,
The decimation filter 1 is constituted by the multipliers 30 to 34 and the adders 40 to 43. Registers 14-21,
The decimation filter 2 is constituted by the multipliers 35 to 39 and the adders 44 to 48. Since these decimation filters 1 and 2 perform 2: 1 decimation together with the filtering shown in FIG. 2, two inputs Dn are newly provided in the decimation filter 1 and two inputs En are newly provided in the decimation filter 2. It is sufficient to calculate one output every time.

【0011】デシメーションフィルタ1においては、乗
算器30〜34によって入力Dnおよびレジスタ10〜
13の出力に対し、フィルタ係数K1n(n=0,1,
2,…,27)が掛け合わされる。故に、デシメーショ
ンフィルタ1では、入力Dnに対して、式(1)に示す
通りの演算が行われてEnが出力される。なお、デシメ
ーションフィルタ1においては、図2<特性A>に示す
通りの通過帯域でややハイ上がりの特性を得るため、5
タップの周波数特性補正用のフィルタ係数と24タップ
の低域通過フィルタのフィルタ係数の畳み込みを行った
結果としての28タップのフィルタ係数K1nを用いて
いる。
In the decimation filter 1, an input Dn and a register 10 are input by multipliers 30-34.
13, the filter coefficient K1n (n = 0, 1,
2,..., 27) are multiplied. Therefore, in the decimation filter 1, the operation as shown in Expression (1) is performed on the input Dn, and En is output. In the decimation filter 1, in order to obtain a slightly higher characteristic in a pass band as shown in FIG.
A filter coefficient K1n of 28 taps as a result of convolution of the filter coefficient for frequency characteristic correction of the tap and the filter coefficient of the low pass filter of 24 taps is used.

【0012】 デシメーションフィルタ2においては、乗算器35〜3
9によって入力Enおよびレジスタ14〜17の出力に
対し、フィルタ係数K2n(n=0,2,4,…,14
2)が掛け合わされる。なお、入力Enはレジスタ14
とレジスタ18に交互に入力されるようになっている。
[0012] In the decimation filter 2, the multipliers 35 to 3
9, the filter coefficients K2n (n = 0, 2, 4,..., 14) for the input En and the outputs of the registers 14 to 17
2) is multiplied. The input En is input to the register 14
Are input to the register 18 alternately.

【0013】ここで、デシメーションフィルタ2におい
ては前述の通りフィルタ係数K2がK22m+1=0(m=
0〜70),K271=0.5であるので、実際にはこれ
らの係数に対する乗算を行う必要がなく、乗算回数はフ
ィルタのタップ数である143の約半分の71回で済
む。また、フィルタ係数K271の乗算については、被乗
数の1ビット右シフトでよい。更に、2個の新たな入力
に対して1個の出力Fnを求めれば良いため、ひとたび
偶数番目のフィルタ係数K22nが掛け合わされた入力デ
ータEnは常に偶数番目のフィルタ係数が掛け合わされ
ることになり、同様に、ひとたび奇数番目のフィルタ係
数K22n+1が掛け合わされる入力データEnは常に奇数
番目のフィルタ係数が掛け合わされることになる。故
に、図3に示す通り、レジスタ群をフィルタ係数との乗
算を行うもの(レジスタ14〜17)と、単に1ビット
右シフトして加算するもの(レジスタ18〜21)の2
群に分けることができる。このようにして、デシメーシ
ョンフィルタ2では式(2)に示す通りの演算が行わ
れ、出力Fnが出力される。
Here, in the decimation filter 2, the filter coefficient K2 is K2 2 m +1 = 0 (m =
0-70), K2 71 = 0.5, so there is no need to actually multiply these coefficients, and the number of times of multiplication is 71, which is about half of 143 which is the number of taps of the filter. Further, the multiplication of the filter coefficient K2 71 can be a 1-bit right shift of the multiplicand. Further, since one output Fn needs to be obtained for two new inputs, the input data En once multiplied by the even-numbered filter coefficient K2 2 n is always multiplied by the even-numbered filter coefficient. Similarly, the input data En once multiplied by the odd-numbered filter coefficient K2 2 n +1 is always multiplied by the odd-numbered filter coefficient. Therefore, as shown in FIG. 3, the register group is multiplied by the filter coefficient (registers 14 to 17), and the register group is simply shifted right by one bit and added (registers 18 to 21).
Can be divided into groups. In this way, the decimation filter 2 performs the calculation as shown in Expression (2), and outputs the output Fn.

【0014】 142 Fn = Σ En-k+2・K2k (2) k=0 このように周波数特性補正用のフィルタを初段のフィル
タ(デシメーションフィルタ1)に組み込むようにした
ため、元々乗算回数の多い2段目のフィルタ(デシメー
ションフィルタ2)のフィルタ係数として第1種ナイキ
スト基準を満たすものを用いることができ、フィルタの
乗算回数をタップ数の約半分で済ませることができ、
過帯域成分の高域の利得を高くすることによる演算回数
の増加を最小限に抑えることができる。
142 F n = ΣE n−k + 2 · K2 k (2) k = 0 As described above, since the filter for frequency characteristic correction is incorporated in the first-stage filter (decimation filter 1), the number of times of multiplication is originally determined. a lot 2 stage filter can be used to satisfy the first kind Nyquist criterion as the filter coefficients of (decimation filter 2), it is possible to dispense a number of multiplications of the filter at about half the number of taps, passing
It is possible to minimize the increase in the number of calculations due to increasing the gain in the high band of the overband component .

【0015】なお、図3において、フィルタ係数K1
n,K2nとも対称係数であるので、レジスタ群(レジス
タ10〜13,レジスタ14〜17)の両端より順次出
力値を加算した後、フィルタ係数K1n,K2nを掛け合
わせても良いものである。
In FIG. 3, the filter coefficient K1
Since both n and K2n are symmetric coefficients, the output values may be sequentially added from both ends of the register group (registers 10 to 13 and registers 14 to 17) and then multiplied by the filter coefficients K1n and K2n.

【0016】図4は本発明によるデシメーション用ディ
ジタルフィルタの具体的な実施例を表すブロック図であ
る。この図を説明すると、50,51,58はランダム
アクセスメモリ(以下、RAMと称す)である。本実施
例では、語長が18ビットのものを用いている。RAM
50,51はそれぞれ2個のバンクで構成され、バンク
1はアドレス0〜13の14ワードより成り、4fs→
2fsのデシメーションに使用される。バンク2は、ア
ドレス0〜35の36ワードより成り、2fs→1fs
のデシメーションに使用される。RAM58はアドレス
0〜35の36ワードより成る。52,53はゲートで
あり、制御信号OE1,OE2が1の時データを出力
し、0の時はハイインピーダンスとなる。54は加算器
であり、端子A,Bに与えられた18ビットデータの加
算を行い、19ビットの加算結果を出力する。55は乗
算器であり、端子X,Yに与えられたデータの乗算を行
う。ここでは、19ビット×18ビットの乗算を行い、
演算結果の上位27ビットを出力する。56はリードオ
ンリーメモリ(以下、ROMと称す)であり、フィルタ
係数を記憶している。ここでは、フィルタ係数として1
8ビットのものを用いている。57は累算器である。
FIG. 4 is a block diagram showing a specific embodiment of the digital filter for decimation according to the present invention. Referring to FIG. 1, reference numerals 50, 51, and 58 denote random access memories (hereinafter, referred to as RAMs). In this embodiment, the word length is 18 bits. RAM
Banks 50 and 51 are each composed of two banks, and bank 1 is composed of 14 words of addresses 0 to 13 and has 4fs →
Used for 2 fs decimation. Bank 2 is composed of 36 words of addresses 0 to 35, and 2fs → 1fs.
Used for decimation of The RAM 58 comprises 36 words of addresses 0 to 35. Gates 52 and 53 output data when the control signals OE1 and OE2 are 1, and have high impedance when the control signals OE1 and OE2 are 0. An adder 54 adds the 18-bit data supplied to the terminals A and B, and outputs a 19-bit addition result. 55 is a multiplier for multiplying the data given to the terminals X and Y. Here, multiplication of 19 bits × 18 bits is performed,
The upper 27 bits of the operation result are output. Reference numeral 56 denotes a read-only memory (hereinafter, referred to as a ROM), which stores filter coefficients. Here, 1 is used as the filter coefficient.
An 8-bit one is used. 57 is an accumulator.

【0017】先ずここで、図5を用いて累算器57につ
いて説明する。制御信号P1,P2に基づき、セレクタ
72によって加算器70の端子Bに入力すべきデータを
セレクトし、加算器70の端子Aに与えられるデータと
加算した後、加算結果をクロック信号φの立ち上がりに
同期してレジスタ71に取り込み、オーバーフローリミ
ッタ73を介して出力するようになっている。セレクタ
72では、制御信号P1=P2=0の時には端子Dに与
えられたデータが、同じくP1=1,P2=0の時には
端子Cに与えられたデータが、同じくP1=0,P2=
1の時には端子Bに与えられたデータが、同じくP1=
1,P2=1の時には端子Aに与えられたデータがそれ
ぞれセレクトされて端子Yより出力される。よって、制
御信号P1,P2=0の時には累算器57の端子Aに与
えられたデータの累算が行われ、同じくP1=1,P2
=0の時には端子Bに与えられたデータ(レジスタ67
の出力)と累算器57の端子Aに与えられたデータとの
加算が行われ、同じくP1=1,P2=1或いはP1=
0,P2=1の時にはセレクタ72の端子A或いはBに
与えられている初期値INI1或いはINI2と累算器
57の端子Aに与えられたデータとの加算が行われる。
ここでは、初期値INI1,INI2は、INI1=1
00H、INI2=900Hとしている(図6参照)。
なお、加算器70においては、A入力の27ビットとB
入力の28ビットはLSB(最下位ビット)の位置が揃
うようにして与えられており、セレクタ72において
は、C入力の18ビットはD入力の28ビットに対して
そのMSBがD入力のMSBの2ビット下位に来るよう
になっている(図6参照)。レジスタ71におけるMS
Bはオーバーフロー防止のためのヘッドルームである。
レジスタ71の出力28ビットの上位19ビットが取り
出され、オーバーフローリミッタ73によってリミッタ
をかけた後、18ビットデータとして出力される(図6
参照)。
First, the accumulator 57 will be described with reference to FIG. Based on the control signals P1 and P2, the selector 72 selects data to be input to the terminal B of the adder 70, adds the data to the terminal A of the adder 70, and adds the result to the rising edge of the clock signal φ. Synchronously, the data is fetched into the register 71 and output via the overflow limiter 73. In the selector 72, the data supplied to the terminal D when the control signal P1 = P2 = 0, and the data supplied to the terminal C when the control signals P1 = 1 and P2 = 0 similarly, P1 = 0 and P2 =
At the time of 1, the data given to the terminal B is also P1 =
When 1, P2 = 1, the data applied to the terminal A are respectively selected and output from the terminal Y. Therefore, when the control signals P1 and P2 = 0, the data supplied to the terminal A of the accumulator 57 is accumulated, and similarly, P1 = 1 and P2
= 0, the data supplied to the terminal B (the register 67
Is added to the data supplied to the terminal A of the accumulator 57, and P1 = 1, P2 = 1 or P1 =
When 0 and P2 = 1, the initial value INI1 or INI2 given to the terminal A or B of the selector 72 and the data given to the terminal A of the accumulator 57 are added.
Here, the initial values INI1 and INI2 are INI1 = 1.
00H and INI2 = 900H (see FIG. 6).
In addition, in the adder 70, 27 bits of the A input and B
The 28 bits of the input are given so that the positions of the LSB (least significant bit) are aligned. In the selector 72, the 18 bits of the C input are 28 bits of the D input and the MSB of the 28 bits of the D input is the MSB of the D input. It comes in two bits lower (see FIG. 6). MS in register 71
B is a headroom for preventing overflow.
The upper 19 bits of the 28 bits output from the register 71 are taken out, subjected to a limiter by an overflow limiter 73, and then output as 18-bit data (FIG. 6).
reference).

【0018】図4に戻って、59はセレクタであり、端
子Sに与えられた制御信号SELに基づき、SEL=0
ならば端子Aに与えられた信号を、SEL=1ならば端
子Bに与えられた信号をセレクトし、端子Yより出力す
る。60〜67はレジスタであり、クロック信号φの立
ち上がりエッジでデータを取り込みラッチする。この
内、レジスタ66は累算器57の出力18ビットの上位
16ビットを取り込むようになっている。68はシーケ
ンサであり、最終的に出力すべき1fsの周期を0〜63
を1つのサイクルとする64個のタイムスロットに分割
し、上述した種々の制御信号(OE1,OE2,P1,
P2,SEL等)やクロック信号φおよびRAM50,
51,58に対するアドレス信号の発生を所定のタイミ
ングで行っている。
Referring back to FIG. 4, reference numeral 59 denotes a selector, and SEL = 0 based on a control signal SEL applied to a terminal S.
Then, the signal applied to terminal A is selected, and if SEL = 1, the signal applied to terminal B is selected and output from terminal Y. Reference numerals 60 to 67 denote registers for latching data at the rising edge of the clock signal φ. The register 66 takes in the upper 16 bits of the 18 bits output from the accumulator 57. Reference numeral 68 denotes a sequencer which sets the period of 1 fs to be finally output from 0 to 63.
Is divided into 64 time slots each having one cycle, and various control signals (OE1, OE2, P1,
P2, SEL, etc.), clock signal φ and RAM 50,
The generation of address signals for 51 and 58 is performed at a predetermined timing.

【0019】次に、図4の動作について、図7に示すタ
イミング図と共に説明する。先ず、図4の動作の概略に
ついて述べる。本デシメーションフィルタでは、タイム
スロット0〜13および14〜27において、図3に示
すところのデシメーションフィルタ1に相当するフィル
タリング、すなわち、4fs→2fsのデシメーション
(以下、初段のデシメーションと称す)を行っており、
入力される18ビット,4fsの信号を18ビット,2
fsの信号に変換する。タイムスロット28〜63にお
いて、図3におけるデシメーションフィルタ2に相当す
るフィルタリング、すなわち、2fs→1fsのデシメ
ーション(以下、次段のデシメーションと称す)を行っ
ており、18ビット,2fsの信号を16ビット,1f
sの信号に変換する。図3におけるレジスタ10〜13
に相当するレジスタとしてRAM50,51のバンク1
を用い、レジスタ14〜17に相当するレジスタとして
RAM50,51のバンク2を用いている。また、レジ
スタ18〜21に相当するレジスタとしてRAM58を
用いている。
Next, the operation of FIG. 4 will be described with reference to the timing chart shown in FIG. First, the outline of the operation in FIG. 4 will be described. In the present decimation filter, in timeslots 0 to 13 and 14 to 27, filtering corresponding to the decimation filter 1 shown in FIG. 3, that is, decimation from 4 fs to 2 fs (hereinafter referred to as first stage decimation) is performed. ,
The input 18-bit, 4 fs signal is converted to an 18-bit, 2
fs signal. In the time slots 28 to 63, filtering corresponding to the decimation filter 2 in FIG. 3, that is, decimation of 2 fs → 1 fs (hereinafter referred to as decimation in the next stage) is performed, and signals of 18 bits and 2 fs are converted to 16 bits, 1f
s signal. Registers 10 to 13 in FIG.
Bank 1 of RAMs 50 and 51 as a register corresponding to
And banks 2 of the RAMs 50 and 51 are used as registers corresponding to the registers 14 to 17. The RAM 58 is used as a register corresponding to the registers 18 to 21.

【0020】次に、動作の詳細について説明する。シー
ケンサ68が出力するアドレス信号に基づき、タイムス
ロット0で制御信号SEL=1,OE2=1となるの
で、入力データD26がライト信号WE2によってRA
M51のバンク1に書き込まれる。更に、この値(D2
6)はクロック信号φにより、タイムスロット1でレジ
スタ61に現れる。タイムスロット1〜13では、RA
M51はバンク1に格納している過去の入力データD2
4,D22,…を順次出力する。一方、RAM50はタ
イムスロット0〜12でバンク1に格納している過去の
入力データD1,D3,…を順次出力し、タイムスロッ
ト13では制御信号SEL=1,OE1=1となるの
で、この時点での入力データD27がライト信号WE2
によって書き込まれる。更に、この値(D27)はクロ
ック信号φにより、タイムスロット1でレジスタ61に
現れる。このように、RAM50ではデータを古い順に
読み出し、RAM51ではデータを新しい順に読み出す
ようにしている。
Next, the operation will be described in detail. Based on the address signal output from the sequencer 68, the control signals SEL = 1 and OE2 = 1 in the time slot 0, so that the input data D26 becomes RA by the write signal WE2.
The data is written to bank 1 of M51. Furthermore, this value (D2
6) appears in the register 61 at time slot 1 by the clock signal φ. In time slots 1 to 13, RA
M51 is past input data D2 stored in bank 1
, D22,... Are sequentially output. On the other hand, the RAM 50 sequentially outputs the past input data D1, D3,... Stored in the bank 1 in time slots 0 to 12, and in the time slot 13, the control signals SEL = 1 and OE1 = 1. Is the write signal WE2
Written by Further, this value (D27) appears in the register 61 in the time slot 1 by the clock signal φ. As described above, the data is read from the RAM 50 in chronological order and the data is read from the RAM 51 in chronological order.

【0021】以上のようにして読み出されたデータが、
クロックφによってレジスタ60,61に順次書き込ま
れる。加算器54がこの2個のレジスタ出力を加算し、
加算結果Sがレジスタ62に書き込まれる。タイムスロ
ットn+1における加算器54出力をS1nとして、タ
イムスロット0〜13でRAM50,51より読み出さ
れるデータD0〜D27とS1nの関係は式(3)に示
す通りとなる。
The data read as described above is
The data is sequentially written to the registers 60 and 61 by the clock φ. An adder 54 adds the two register outputs,
The addition result S is written to the register 62. Assuming that the output of the adder 54 in the time slot n + 1 is S1n, the relationship between S1n and the data D0 to D27 read from the RAMs 50 and 51 in the time slots 0 to 13 is as shown in Expression (3).

【0022】 S1n=D2n+1+D26-2n (但し、n=0〜13) (3) 一方、ROM56は、初段のデシメーションにおける最
初の演算であるS0=D1+D26の値がレジスタ62
に現れるタイミングに同期するようにフィルタ係数K1
1を読み出している。タイムスロット1〜14では初段
のデシメーションのフィルタ係数がK11,K13,K1
5,…,K113,K112,K110,…,K10の順で読み
出され、タイムスロット2〜15にてレジスタ63に順
次格納される。故に、これらレジスタ62,63の出力
が乗算器55によって掛け合わされ、乗算結果Mがレジ
スタ64に順次格納されていく。タイムスロットn+2
における乗算器55出力をM1nとして、タイムスロッ
ト2〜15でレジスタ62,63より出力される加算結
果S1nとM1nとの関係は式(4),(5)に示す通り
となる。
S1 n = D 2n + 1 + D 26-2n (where n = 0 to 13) (3) On the other hand, the ROM 56 stores the value of S 0 = D1 + D26, which is the first operation in the first stage decimation, in the register 62.
Filter coefficient K1 so as to synchronize with the timing
1 is being read. Filter coefficients of the decimation of the first stage in the time slot 1-14 K1 1, K1 3, K1
5, ..., K1 13, K1 12, K1 10, ..., are read in the order of K1 0, are sequentially stored in the time slot 2 to 15 in the register 63. Therefore, the outputs of the registers 62 and 63 are multiplied by the multiplier 55, and the multiplication result M is sequentially stored in the register 64. Time slot n + 2
The relationship between the addition results S1n output from the registers 62 and 63 in the time slots 2 to 15 and M1n is as shown in Expressions (4) and (5), where M1n is the output of the multiplier 55 in.

【0023】 M1n=S1n・K12n+1 (但し、n=0〜6) (4) M1n=S1n・K126-2n (但し、n=7〜13) (5) 乗算器55によって得られた乗算結果M1nはレジスタ
64に格納され、累算器57によって累算される。初段
のデシメーションにおける最初の乗算結果M10がレジ
スタ64に現れるタイムスロット3では、制御信号P
1,P2が共に1になっているので、初期値INI1と
乗算結果M10の加算が行われ、累算器57内のレジス
タ71に格納され、タイムスロット4において累算器5
7出力A10として出力される。タイムスロット4〜1
6では、制御信号P1,P2が共に0になっているの
で、累算器57では前述の累算器出力A10に対して乗
算結果M1n(n=1〜13)の累算を行う。タイムス
ロットn+3における累算器57出力をA1nとして、
タイムスロット3〜16におけるA1nと乗算M1nとの
関係は式(6)に示す通りとなる。故に、初段のデシメ
ーションにおける最終出力であるA113は式(6)に式
(3)〜(5)を代入して、式(7)が得られる。ここ
に示される通り、タイムスロット17で得られるA113
は、入力Dnを係数K1nを有するディジタルフィルタを
通したものにINI1の値を加えたものと等しくなる。
ここで、INI1の値は100Hであり、累算器57に
おいてレジスタ71の下位9ビットを切り捨て、上位1
9ビットをリミッタ73を介して18ビットとして出力
しているので、レジスタ71の値を四捨五入したものと
なる。この値が、タイムスロット17で1になるクロッ
ク信号CK1によってレジスタ65に格納される。この
ようにして第1回目の初段のデシメーションが行われ
る。
M1 n = S1 n · K1 2n + 1 (where n = 0 to 6) (4) M1 n = S1 n · K1 26-2n (where n = 7 to 13) (5) Multiplier 55 Is stored in the register 64 and accumulated by the accumulator 57. In time slot 3 first multiplication result M1 0 in the first stage of decimation appears in the register 64, the control signal P
Since 1, P2 becomes both a 1, the initial value INI1 and the addition of the multiplication result M1 0 is performed, is stored in the register 71 in the accumulator 57, the accumulator in the time slot 4 5
Is output as 7 output A1 0. Time slot 4-1
In 6, the control signals P1, P2 are both turned 0, performs accumulation of the multiplication results M1n (n = 1~13) relative accumulator output A1 0 described above in accumulator 57. Assume that the output of the accumulator 57 in the time slot n + 3 is A1n.
The relationship between A1n and the multiplication M1n in the time slots 3 to 16 is as shown in Expression (6). Therefore, the expression (7) is obtained by substituting the expressions (3) to (5) into the expression (6) for A1 13 which is the final output in the first stage decimation. As shown here, A1 13 obtained in time slot 17
Is equal to the input Dn passed through a digital filter having the coefficient K1n and the value of INI1 added.
Here, the value of INI1 is 100H, the accumulator 57 cuts off the lower 9 bits of the register 71, and
Since 9 bits are output as 18 bits via the limiter 73, the value of the register 71 is rounded off. This value is stored in the register 65 by the clock signal CK1 which becomes 1 in the time slot 17. Thus, the first decimation of the first stage is performed.

【0024】 タイムスロット14〜27においても同様にして初段の
デシメーションが行われる。ここでは、RAM50のバ
ンク1より過去の入力データD3〜D27が読み出さ
れ、タイムスロット27で最新の入力データD29がラ
イト信号WE1により書き込まれる。また、RAM51
では、バンク1にタイムスロット14で最新の入力デー
タD28がライト信号WE2によって書き込まれた後、
過去の入力データD26〜D2が読み出される。以下、
タイムスロット0〜13の場合と同様にしてフィルタリ
ングが行われる。前回のタイムスロット0〜13におけ
るフィルタリングと今回のフィルタリングとにおける違
いは、タイムスロット17において制御信号P1,P2
の値が0,1となっている点である。これにより、累算
器57ではタイムスロット17において、INI2と乗
算器55の出力M20との加算が行われる。故に、この
一連のフィルタリングにおける最終出力A213は式
(8)に示す通りとなる。ここで、INI2の値は90
0Hであり、累算器57においてレジスタ71の下位9
ビットを切り捨て、上位19ビットをリミッタ73を介
して18ビットとして出力しているので、レジスタ71
の値を四捨五入したものであり、入力D2〜D29を係
数K1nを有するディジタルフィルを通過させた結果
(すなわち、初段のデシメーション結果)に4を加えた
ものとなる。4を加える理由については後に述べる。こ
の値が、タイムスロット31で1になるライト信号WE
3によってRAM58に格納される。このようにして第
2回目の初段のデシメーションが行われる。
[0024] In the time slots 14 to 27, the first stage decimation is performed in the same manner. Here, the past input data D3 to D27 are read from the bank 1 of the RAM 50, and the latest input data D29 is written in the time slot 27 by the write signal WE1. Also, the RAM 51
Then, after the latest input data D28 is written to the bank 1 in the time slot 14 by the write signal WE2,
Past input data D26 to D2 are read. Less than,
Filtering is performed in the same manner as in the case of time slots 0 to 13. The difference between the filtering in the previous time slots 0 to 13 and the current filtering is that the control signals P1 and P2 in the time slot 17 are different.
Is 0,1. Thus, in time slot 17 in the accumulator 57 is carried out the addition of the output M2 0 of INI2 the multiplier 55. Therefore, the final output A2 13 in this sequence of filtering is as shown in equation (8). Here, the value of INI2 is 90
0H, the lower 9 of the register 71 in the accumulator 57.
Since the bits are discarded and the upper 19 bits are output as 18 bits via the limiter 73, the register 71
Is rounded, and the result is obtained by adding 4 to the result of passing the inputs D2 to D29 through the digital filter having the coefficient K1n (that is, the first stage decimation result). The reason for adding 4 will be described later. This value becomes the write signal WE which becomes 1 in the time slot 31.
3 is stored in the RAM 58. In this manner, the second initial stage decimation is performed.

【0025】 ここで、RAM50,51に対するアドレス信号につい
て考える。タイムスロット0〜13で、RAM50に対
しては、0,1,…,13、RAM51に対しては、
0,1,…,13であったとすると、タイムスロット1
4〜27では、RAM50が1,2,…,13,0、R
AM51が13,0,1,…,12とすれば良いことが
分かる。つまり、RAM50,51に対するアドレス信
号の変化は、 RAM50 RAM51 1回目: 0,1,2,…,12,13 0,1,2,…,13 2回目: 1,2,3,…,13,0 13,0,1,…,12 3回目: 2,3,…,13,0,1 12,13,0,…,11 4回目: 3,4,…,0,1,2 11,12,13,…,10 : : とすれば良い。このように、入力データをRAM50,
51に交互に書き込み、RAM50ではデータを古い順
に読み出し、RAM51ではデータを新しい順に読み出
すようにすることにより、アドレス信号の発生が非常に
簡単になり、しかもRAM50、51の相互間でのデー
タのやり取りも不要になる。
[0025] Here, address signals for the RAMs 50 and 51 will be considered. .., 13 for the RAM 50, and for the RAM 51,
0, 1, ..., 13, time slot 1
4 to 27, the RAM 50 is 1, 2,..., 13, 0, R
It can be seen that the AM 51 should be set to 13, 0, 1,..., 12. That is, the change of the address signal to the RAMs 50 and 51 is as follows: RAM50 RAM51 1st time: 0, 1, 2, ..., 12, 130, 1, 2, ..., 13 2nd time: 1, 2, 3, ..., 13, 0 13,0,1, ..., 12 Third: 2,3, ..., 13,0,1 12,13,0, ..., 11 Fourth: 3,4, ..., 0,1,2,11,12 , 13,…, 10:: Thus, the input data is stored in the RAM 50,
By alternately writing data to the RAM 51 and reading data from the RAM 50 in the oldest order and reading data from the RAM 51 in the newest order, generation of address signals becomes very simple, and furthermore, data exchange between the RAMs 50 and 51 is performed. Also becomes unnecessary.

【0026】次に、タイムスロット28〜63において
次段のデシメーションが行われる。ここでは、シーケン
サ68が出力するアドレス信号に基づき、タイムスロッ
ト28で制御信号SEL=0,OE2=1となるので、
レジスタ65に格納されている初段のデシメーションに
おける出力A113が次段のデシメーション入力E142
としてライト信号WE2によってRAM51のバンク2
に書き込まれる。更にこの値(E142)はクロック信
号φにより、タイムスロット29でレジスタ61に現れ
る。タイムスロット29〜63及び次のサイクルにおけ
るタイムスロット0では、RAM51はバンク2に格納
している過去の次段のデシメーションに対する入力デー
タE138,E134,…を順次出力する。一方、RA
M50は、タイムスロット28〜63でバンク2に格納
している過去の入力データE0,E4,…を順次出力す
る。このように、RAM50ではデータを古い順に読み
出し、RAM51ではデータを新しい順に読み出すよう
にしている。
Next, in the time slots 28 to 63, the next stage of decimation is performed. Here, since the control signals SEL = 0 and OE2 = 1 in the time slot 28 based on the address signal output from the sequencer 68,
Output A1 13 in the first stage of decimation stored in the register 65 is next decimation input E142
As the write signal WE2 and the bank 2 of the RAM 51
Is written to. Further, this value (E142) appears in the register 61 in the time slot 29 by the clock signal φ. In the time slots 29 to 63 and the time slot 0 in the next cycle, the RAM 51 sequentially outputs the input data E138, E134,... Meanwhile, RA
M50 sequentially outputs past input data E0, E4,... Stored in bank 2 in time slots 28 to 63. As described above, the data is read from the RAM 50 in chronological order and the data is read from the RAM 51 in chronological order.

【0027】以上のようにして読み出されたデータがク
ロックφによってレジスタ60,61に順次書き込まれ
る。以下、初段のデシメーションの場合と同様に、加算
器54,乗算器55によってデシメーションのための演
算が行われていく。
The data read as described above is sequentially written into the registers 60 and 61 by the clock φ. Thereafter, as in the case of the first-stage decimation, the adder 54 and the multiplier 55 perform calculations for decimation.

【0028】ここで、ROM56からは、タイムスロッ
ト30〜2において、次段のデシメーションに対するフ
ィルタ係数K2nが、K20,K24,K28,…,K
72,K270,K266,…,K22の順で読み出され
る。この値に対して、RAM50,51より読み出され
た値Enが乗算器55によって掛け合わされるため、乗
算器55出力M3nは式(9),(10)に示す通りとな
る。
[0028] Here, the ROM 56, in the time slot 30-2, the filter coefficient K2n is for the next stage of decimation, K2 0, K2 4, K2 8, ..., K
2 72, K2 70, K2 66 , ..., are read out in K2 2 order. Since this value is multiplied by the value En read from the RAMs 50 and 51 by the multiplier 55, the output M3n of the multiplier 55 is as shown in Expressions (9) and (10).

【0029】 M3n=(E4n+E142-4n)・K24n (n=0〜17) (9) M3n=(E4n+E142-4n)・K270-4n (n=18〜35) (10) 乗算器55によって得られた乗算結果M3nはレジスタ
64に格納され、累算器57によって累算される。次段
のデシメーションにおける最初の乗算結果M30がレジ
スタ64に現れるタイムスロット31では、制御信号P
1,P2が1,0となっているので、レジスタ67出力
と乗算結果M31の加算が行われ、累算器57内のレジ
スタ71に格納され、タイムスロット32において累算
器57の出力A30として出力される。タイムスロット
32〜2では、制御信号P1,P2が共に0になってい
るので、累算器57では前述の累算器出力A30に対し
て乗算結果M3n(n=1〜35)の累算を行う。乗算
結果M3nは式(9),(10)に示される通りであり、
前述の通り、RAM58には過去における初段のデシメ
ーション出力が格納されており、レジスタ67がクロッ
ク信号CK3によってこの出力(この時点では初段のデ
シメーション出力としてE71を出力している)を取り
込んでいおり、図6に示される通り、累算器57のA入
力に対して1ビット右にシフトしてあるので、一連のフ
ィルタリングにおける最終結果であるA335は式(11)
に示される通りとなる。ここで、K272=0.5であ
り、K22m+1=0(m=0〜35)であるので、式(1
1)の右辺は式(12)の通りに表すことができ、フィル
タ係数K2nを有するディジタルフィルタの出力が得ら
ることが分かる。この累算器57の出力の上位16ビッ
トがレジスタ66に取り込まれ、次段のデシメーション
出力、すなわち、本デシメーション用ディジタルフィル
タの最終出力として出力される。
M3 n = (E 4n + E 142-4n ) · K2 4n (n = 0 to 17) (9) M3 n = (E 4n + E 142-4n ) · K2 70-4n (n = 18 to 35) (10) The multiplication result M3n obtained by the multiplier 55 is stored in the register 64 and accumulated by the accumulator 57. In time slot 31 0 The first multiplication result M3 appears in the register 64 in the next stage of decimation, the control signal P
Since 1,1 and P2 are 1,0, the output of the register 67 and the multiplication result M3 1 are added and stored in the register 71 in the accumulator 57. In the time slot 32, the output A3 of the accumulator 57 is output. Output as 0 . In the time slot 32-2, the control signals P1, P2 are both turned 0, the multiplication result accumulation of M3n (n = 1~35) relative accumulator output A3 0 described above in accumulator 57 I do. The multiplication result M3n is as shown in Expressions (9) and (10).
As described above, the RAM 58 stores the past first-stage decimation output, and the register 67 captures this output (at this time, E71 is output as the first-stage decimation output) by the clock signal CK3. as shown in FIG. 6, because are shifted to the right by one bit relative to the a input of the accumulator 57, the A3 35 is the end result of a series of filtering the formula (11)
It is as shown in. Here, since K2 72 = 0.5 and K2 2m + 1 = 0 (m = 0 to 35), the equation (1)
The right side of 1) can be expressed as in equation (12), and it can be seen that the output of the digital filter having the filter coefficient K2n is obtained. The upper 16 bits of the output of the accumulator 57 are taken into the register 66 and output as a decimation output of the next stage, that is, a final output of the digital filter for decimation.

【0030】 ここで、レジスタ67の出力E71について考えると、
この値は、先に述べた第2回目のデシメーションにおけ
る出力値である。故に、この値は初段のデシメーション
結果に4を加えたものである。このE71は図6に示さ
れるビット位置に加算されることになるので、レジスタ
66から見ると、加算された値4は丁度切り捨てられる
ビットの最上位に位置しする。すなわち、0.5を加算
した後に切り捨てられることになり、実質的に四捨五入
操作が行われることになる。以上のように、初段のデシ
メーションにおいて、RAM58に書き込まれるべき累
算出力を演算する際に、初期値として900Hをセット
した後に累算を行うようにしたために、タイムスロット
3において単に切り捨て処理を行っただけで四捨五入演
算と等価な処理を行うことができる。このようにして次
段のデシメーションが行われ、16ビット,1fsの出
力が得られる。
[0030] Here, considering the output E71 of the register 67,
This value is an output value in the second decimation described above. Therefore, this value is obtained by adding 4 to the first stage decimation result. Since this E71 is to be added to the bit position shown in FIG. 6, from the point of view of the register 66, the added value 4 is located at the most significant position of the bit that has just been truncated. That is, after adding 0.5, it is rounded down, and a rounding operation is substantially performed. As described above, in the first-stage decimation, when calculating the cumulative calculation power to be written to the RAM 58, the accumulation is performed after setting 900H as the initial value. The processing equivalent to the rounding operation can be performed by just performing the calculation. In this way, the next stage of decimation is performed, and a 16-bit, 1 fs output is obtained.

【0031】ちなみに、次のサイクルにおける次段のデ
シメーションにおいては、RAM50は初段のデシメー
ション出力A413(=E144)をレジスタ65よりバ
ンク2に書き込んだ後、バンク2より過去の入力データ
EnをE140,E136,…,E4の順(即ち新しい
順)で読み出す。一方、RAM51はバンク2よりE
6,E10,…,E142の順(すなわち、古い順)で
過去の入力データEnを読み出す。このように、RAM
50,RAM51に交互に初段のデシメーション出力を
書き込むようにして次段のデシメーションを行ってい
る。
By the way, in the next stage of decimation in the next cycle, the RAM 50 writes the first stage decimation output A4 13 (= E144) to the bank 2 from the register 65, and then inputs the past input data En from the bank 2 to E140, Read in the order of E136,..., E4 (that is, in the new order). On the other hand, the RAM 51
The past input data En is read in the order of 6, E10,..., E142 (that is, the oldest order). Thus, RAM
The decimation of the next stage is performed by writing the decimation output of the first stage to the RAM 50 and the RAM 51 alternately.

【0032】ここで、RAM50,51に対するアドレ
ス信号について考える。タイムスロット28〜63で、
RAM50に対しては、0,1,…,35、RAM51
に対しては、35,34,…,0であったとすると、次
のサイクルにおけるタイムスロット28〜63では、R
AM50が1,2,…,13,0、RAM51が13,
0,1,…,12とすれば良いことが分かる。つまり、
RAM50,51に対するアドレス信号の変化は、 RAM50 RAM51 1回目: 0,1,2,…,34,35 35,34,33,…,1,0 2回目: 0,35,34,…,2,1 0,1,2,…,34,35 3回目: 1,2,…,34,35,0 0,35,34,…,2,1 4回目: 1,0,35,…,3,2 1,2,…,34,35,0 : : とすれば良い。このように入力データをRAM50, 5
1に交互に書き込み、奇数回目はデータをRAM50か
らは新しい順に、RAM51からは古い順に読み出し、
偶数回目はデータをRAM50からは古い順に、RAM
51からは新しい順に読み出すようにすることにより、
アドレス信号の発生が非常に簡単になり、しかもRAM
50,51の相互間でのデータのやり取りも不要にな
る。
Here, address signals for the RAMs 50 and 51 will be considered. In time slots 28-63,
For the RAM 50, 0, 1,...
, 0, 35, 34,..., 0, in time slots 28 to 63 in the next cycle,
AM50 is 1,2, ..., 13,0, RAM51 is 13,
It can be seen that 0, 1,... That is,
The change of the address signal to the RAMs 50 and 51 is as follows: RAM50 RAM51 1st time: 0, 1, 2, ..., 34, 3535, 34, 33, ..., 1, 0 2nd time: 0, 35, 34, ..., 2, 10, 0, 1, 2, ..., 34, 35 Third: 1, 2, ..., 34, 35, 00, 35, 34, ..., 2, 1 Fourth: 1, 0, 35, ..., 3, 2 1, 2, ..., 34, 35, 0:: Thus, the input data is stored in the RAMs 50, 5
1 is written alternately, and at the odd-numbered times, data is read out from the RAM 50 in the new order and from the RAM 51 in the oldest order.
In the even number of times, data is stored in RAM
By reading from the newest from 51,
The generation of the address signal becomes very simple and the RAM
There is no need to exchange data between the devices 50 and 51.

【0033】以上のように、周波数特性補正を初段のデ
シメーションにて行うようにしたため、次段のデシメー
ションにおいては、フィルタ係数K2nとして第1種ナ
イキスト基準を満たすものを用いることができ、フィル
タの乗算回数をタップ数の約半分で済ませることができ
る。
As described above, since the frequency characteristic correction is performed by the first stage decimation, in the second stage decimation, a filter coefficient K2n that satisfies the first type Nyquist criterion can be used. The number of times can be reduced to about half of the number of taps.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上のべたように本発明は、入力される
ディジタル信号と、第1の所定の係数列との畳み込みを
行うことにより前記ディジタル信号のデシメーションを
行うとともに、前記ディジタル信号の通過帯域成分に対
して高域の利得を高くした周波数特性を与えて出力する
第1のディジタルフィルタと、前記第1のディジタルフ
ィルタ出力と、第1種ナイキスト基準を満足する第2の
所定の係数列との畳み込みを行うことにより前記第1の
ディジタルフィルタ出力の2:1のデシメーションを行
う第2のディジタルフィルタと、を備えたことにより、
後段のデシメーションフィルタのフィルタ係数としてナ
イキスト第1基準を満たす係数値を用いることができ、
これにより約半分の係数値がゼロとなり、係数値ゼロを
掛け合わされる入力信号は乗算を省略できる。この結
果、2段目のデシメーションフィルタにおける演算回数
を約半分に削減することができ、回路規模を大幅に縮小
することができる。
As described above, the present invention performs the decimation of the digital signal by convolving the input digital signal with the first predetermined coefficient sequence, and also includes the pass band of the digital signal . A first digital filter for giving and outputting a frequency characteristic in which a high- frequency gain is increased with respect to the component; an output of the first digital filter; a second predetermined coefficient sequence satisfying a first type Nyquist criterion; And a second digital filter that performs 2: 1 decimation of the output of the first digital filter by performing convolution of
A coefficient value that satisfies the Nyquist first criterion can be used as a filter coefficient of the subsequent decimation filter,
As a result, the coefficient value of about half becomes zero, and the input signal multiplied by the coefficient value zero can omit the multiplication. As a result, the number of operations in the second-stage decimation filter can be reduced to about half, and the circuit scale can be significantly reduced.

【0035】更に、初段のデシメーションフィルタにお
ける係数値と入力データ列との積の累算時に、予め所定
の値をプリセットした後に累算を開始するようにしたた
め、2段目のデシメーションフィルタにおける演算にお
いて所定のRAM出力を累算器にプリセットした後に累
算を開始しても正しく四捨五入処理を行うことができ
る。
Further, at the time of accumulating the product of the coefficient value and the input data string in the first stage decimation filter, the accumulation is started after presetting a predetermined value, so that in the operation in the second stage decimation filter, Even if the accumulation is started after a predetermined RAM output is preset in the accumulator, the rounding process can be performed correctly.

【0036】また、各段のデシメーションフィルタにお
ける積和演算時に、各RAMに格納された入力データを
一方は古い順に、他方は新しい順に読み出すようにし
て、フィルタ係数をそれに対応する順序に並べ変えて積
和を求めるようにしたため、各RAMに対するアドレス
信号の発生が非常に単純化され、アドレス信号発生回路
を非常に簡略化することができるという優れた効果を有
するものである。
In addition, at the time of the product-sum operation in the decimation filters of the respective stages, one of the input data stored in each RAM is read out in the oldest order and the other is read out in the newest order, and the filter coefficients are rearranged in a corresponding order. Since the sum of the products is obtained, the generation of the address signal for each RAM is greatly simplified, which has an excellent effect that the address signal generation circuit can be greatly simplified.

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

【図1】本発明によるデシメーション用ディジタルフィ
ルタの一実施例を表すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital filter for decimation according to the present invention.

【図2】同実施例におけるデシメーション用ディジタル
フィルタの周波数特性を表す特性図
FIG. 2 is a characteristic diagram showing frequency characteristics of a digital filter for decimation in the embodiment.

【図3】同実施例におけるデシメーション用ディジタル
フィルタの動作を説明するためのブロック図
FIG. 3 is a block diagram for explaining the operation of the digital filter for decimation in the embodiment.

【図4】本発明によるデシメーション用ディジタルフィ
ルタの具体例を表すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing a specific example of a digital filter for decimation according to the present invention.

【図5】図4における累算器57の具体例を表すブロッ
ク図
FIG. 5 is a block diagram showing a specific example of an accumulator 57 in FIG.

【図6】図5の累算器57におけるセレクタ72の選択
条件を示す説明図
FIG. 6 is an explanatory diagram showing selection conditions of a selector 72 in the accumulator 57 of FIG.

【図7】図4に示すデシメーション用ディジタルフィル
タの動作を表すタイミング図
FIG. 7 is a timing chart showing the operation of the digital filter for decimation shown in FIG. 4;

【図8】従来のデシメーション用ディジタルフィルタの
構成を示すブロック図
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional digital filter for decimation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 デシメーションフィルタ 10〜21 遅延回路 30〜39,55 乗算器 40〜48,54 加算器 50,51,58 RAM 56 ROM 57 累算器 59,72 セレクタ 60〜66 レジスタ 1,2 decimation filter 10-21 delay circuit 30-39,55 multiplier 40-48,54 adder 50,51,58 RAM 56 ROM 57 accumulator 59,72 selector 60-66 register

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 泰範 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−33214(JP,A) 特開 昭62−144415(JP,A) 特開 平2−264509(JP,A) ラジオ技術,1989年7月号.P.50〜 53 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yasunori Tani 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-2-33214 (JP, A) JP-A-62- 144415 (JP, A) JP-A-2-264509 (JP, A) Radio technology, July 1989 issue. P. 50-53

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力されるディジタル信号と、第1の所
定の係数列との畳み込みを行うことにより前記ディジタ
ル信号のデシメーションを行うとともに、前記ディジタ
ル信号の通過帯域成分に対して高域の利得を高くした
波数特性を与えて出力する第1のディジタルフィルタ
と、 前記第1のディジタルフィルタ出力と、第1種ナイキス
ト基準を満足する第2の所定の係数列との畳み込みを行
うことにより前記第1のディジタルフィルタ出力の2:
1のデシメーションを行う第2のディジタルフィルタ
と、を備えたことを特徴とするデシメーション用ディジ
タルフィルタ。
1. A decimation of the digital signal by convolving an input digital signal with a first predetermined coefficient sequence, and a high-frequency gain with respect to a pass band component of the digital signal. Performing a convolution of a first digital filter that gives an output with an increased frequency characteristic and outputs the first digital filter and a second predetermined coefficient sequence that satisfies the first type Nyquist criterion Thus, the first digital filter output 2:
1. A digital filter for decimation, comprising: a second digital filter that performs decimation of 1.
【請求項2】 第1のディジタルフィルタが、入力され
るディジタル信号を所定サンプル分格納する記憶装置
と、 第1の所定の係数列を記憶している第1のメモリと、 前記記憶装置の出力と前記第1のメモリより読み出され
る値との乗算を行う第1の乗算器と、 ゼロ以外の所定の値を初期値として前記第1の乗算器の
出力の累算を行う累算器と、を備えることにより畳み込
みを行い、 第2のディジタルフィルタが、前記第1のディジタルフ
ィルタの出力が交互に入力される第1,第2の記憶装置
と、 第2の所定の係数列を記憶している第2のメモリと、 前記第1の記憶装置に格納されたデータと前記第2のメ
モリより読み出される値との乗算を行う第2の乗算器
と、 前記第2の記憶装置の出力を初期値として前記第2の乗
算器の出力の累算を行う累算器と、を備えたことにより
畳み込みを行うことを特徴とする請求項1に記載のデシ
メーション用ディジタルフィルタ。
2. A storage device in which a first digital filter stores an input digital signal for a predetermined number of samples, a first memory storing a first predetermined coefficient sequence, and an output of the storage device. A first multiplier for multiplying the first multiplier with a value read from the first memory; an accumulator for accumulating an output of the first multiplier with a predetermined value other than zero as an initial value; And a second digital filter storing first and second storage devices to which the output of the first digital filter is alternately input, and a second predetermined coefficient sequence. A second memory, a second multiplier for multiplying data stored in the first storage device by a value read from the second memory, and initializing an output of the second storage device. The value of the output of the second multiplier as a value Decimation digital filter according to claim 1, characterized in that performing the convolution by that and a accumulator for performing.
【請求項3】 第1,第2のディジタルフィルタの少な
くとも一方が、所定の係数列との乗算が行われるべきデ
ータを格納している記憶装置が第1,第2の記憶手段よ
り成り、各々の記憶手段より所定のデータを読み出して
各々を加算した値に前記所定の係数列との乗算を行うも
のであり、また、前記第1,第2の記憶手段に対するデ
ータの書き込みが、前記記憶装置に与えられるデータを
交互に前記第1,第2の記憶手段に書き込まれており、
また、前記各記憶手段からのデータの読み出しが、前記
第1,第2の記憶手段の内の何れか一方は古い順に、他
方は新しい順に読み出されていることを特徴とする請求
項1に記載のデシメーション用ディジタルフィルタ。
3. A storage device in which at least one of the first and second digital filters stores data to be multiplied by a predetermined coefficient sequence is constituted by first and second storage means. And multiplying a value obtained by reading the predetermined data from the storage means and multiplying the sum by the predetermined coefficient sequence, and writing the data to the first and second storage means is performed by the storage device. Are alternately written to the first and second storage means,
2. The data reading device according to claim 1, wherein one of the first and second storage devices is read from an older one and the other is read from a newer one. Digital filter for decimation as described.
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