JP3043021B2 - ディジタルノッチフィルタ - Google Patents
ディジタルノッチフィルタInfo
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- JP3043021B2 JP3043021B2 JP1308276A JP30827689A JP3043021B2 JP 3043021 B2 JP3043021 B2 JP 3043021B2 JP 1308276 A JP1308276 A JP 1308276A JP 30827689 A JP30827689 A JP 30827689A JP 3043021 B2 JP3043021 B2 JP 3043021B2
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- subtractor
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はディジタルノッチフィルタに関し、特にた
とえばVTRのシリンダサーボ等に用いられる、ディジタ
ルノッチフィルタに関する。
とえばVTRのシリンダサーボ等に用いられる、ディジタ
ルノッチフィルタに関する。
たとえば、テレビジョン学会技術報告ITEJ Technical
Report Vol.12,No.17,PP37〜42,VR′88−13(May,198
8)の「VTRにおけるソフトウェア・サーボ・システムの
開発」には、シリンダサーボに適用できる巡回形しく形
フィルタをソフトウェアノッチフィルタとして構成する
ことが示されている。
Report Vol.12,No.17,PP37〜42,VR′88−13(May,198
8)の「VTRにおけるソフトウェア・サーボ・システムの
開発」には、シリンダサーボに適用できる巡回形しく形
フィルタをソフトウェアノッチフィルタとして構成する
ことが示されている。
従来技術のようにディジタルノッチフィルタをソフト
ウェアで作る場合、サーボ系の精度を上げるためにサン
プリング回数を増やすと、エラーデータを格納するRAM
の領域も必然的に大きくなるばかりでなく、その処理時
間も長くなる。したがって、場合によってはCPUで処理
しきれなくなり、したがって、サンプリング回数の増加
すなわちサーボ精度の向上には限界がある。すなわち、
ソフトウェアによってディジタルノッチフィルタを構成
する場合、その処理時間はシリンダサーボ全体1/3〜1/4
も必要であり、他の処理に影響が出やすい。
ウェアで作る場合、サーボ系の精度を上げるためにサン
プリング回数を増やすと、エラーデータを格納するRAM
の領域も必然的に大きくなるばかりでなく、その処理時
間も長くなる。したがって、場合によってはCPUで処理
しきれなくなり、したがって、サンプリング回数の増加
すなわちサーボ精度の向上には限界がある。すなわち、
ソフトウェアによってディジタルノッチフィルタを構成
する場合、その処理時間はシリンダサーボ全体1/3〜1/4
も必要であり、他の処理に影響が出やすい。
それゆえに、この発明の主たる目的は、CPUによる負
担の増加なしに、サーボ精度を上げることができる、デ
ィジタルノッチフィルタを提供することである。
担の増加なしに、サーボ精度を上げることができる、デ
ィジタルノッチフィルタを提供することである。
この発明は、簡単にいえば、除去すべき偽信号の1周
期中に複数回サンプリングしてその偽信号を除去するデ
ィジタルノッチフィルタであって、現在のサンプリング
値とノッチ成分とを減算する第1減算器、第1減算器の
出力からバイアス成分を除去するための第2減算器、第
2減算器の出力と加算データとを加算する加算器、加算
器の出力を受けるN段のシフトレジスタ、1周期中にサ
ンプリングするサンプリング回数M(M≦N)を設定す
る回数設定手段、設定された回数Mに応じてM段のシフ
トレジスタを有効化する段数切換回路、およびM段目の
シフトレジスタの出力を受けて前記ノッチ成分を作成す
るノッチ成分作成回路を備え、加算データとしてM段目
のシフトレジスタの出力が与えられる、ディジタルノッ
チフィルタである。
期中に複数回サンプリングしてその偽信号を除去するデ
ィジタルノッチフィルタであって、現在のサンプリング
値とノッチ成分とを減算する第1減算器、第1減算器の
出力からバイアス成分を除去するための第2減算器、第
2減算器の出力と加算データとを加算する加算器、加算
器の出力を受けるN段のシフトレジスタ、1周期中にサ
ンプリングするサンプリング回数M(M≦N)を設定す
る回数設定手段、設定された回数Mに応じてM段のシフ
トレジスタを有効化する段数切換回路、およびM段目の
シフトレジスタの出力を受けて前記ノッチ成分を作成す
るノッチ成分作成回路を備え、加算データとしてM段目
のシフトレジスタの出力が与えられる、ディジタルノッ
チフィルタである。
サンプリング回数設定手段によってシフトレジスタの
段数Nと等しいかそれ以下のサンプリング回数Mを設定
する。そして、設定手段によって回数が設定されるとシ
フトレジスタのM段目までが項化される。このシフトレ
ジスタは1周期前のエラーデータをサンプリング毎にシ
フトして保持するものであり、したがって、設定された
段数Mのシフトレジスタの出力に基づいてノッチ作成回
路においてたとえば1/32されて、ノッチ成分が作成され
る。このノッチ成分は、現在の速度エラーデータととも
に、第1減算器に与えられる。第1減算器では、現在の
速度エラーデータからノッチ成分を減算する。したがっ
て、この第1減算器の出力がディジタルノッチフィルタ
出力となる。
段数Nと等しいかそれ以下のサンプリング回数Mを設定
する。そして、設定手段によって回数が設定されるとシ
フトレジスタのM段目までが項化される。このシフトレ
ジスタは1周期前のエラーデータをサンプリング毎にシ
フトして保持するものであり、したがって、設定された
段数Mのシフトレジスタの出力に基づいてノッチ作成回
路においてたとえば1/32されて、ノッチ成分が作成され
る。このノッチ成分は、現在の速度エラーデータととも
に、第1減算器に与えられる。第1減算器では、現在の
速度エラーデータからノッチ成分を減算する。したがっ
て、この第1減算器の出力がディジタルノッチフィルタ
出力となる。
そして、第1減算記の出力はまた、1周期保持されて
再びノッチ作成回路に与えられる。すなわち、第1減算
器の出力は第2減算器に与えられ、この第2減算器で
は、第1減算器の出力から、所定の数値データ(これが
バイアス成分に相当する)を差し引き、それを加算器に
与える。加算器の他の入力としては、先に選択されたM
段目のシフトレジスタの出力が与えられる。そして、こ
の加算器においては、この2つの入力が加算され、その
加算結果が第1段目のシフトレジスタに入力される。し
たがって、シフトレジスタには、サンプリング毎に、そ
の直前のサンプリング速度エラーデータ(ただしバイア
ス成分が除去されたもの)が送られ、したがってM段の
シフトレジスタの各々には、結果的に、前の1周期の各
サンプリング速度エラーデータが保持されることにな
る。そして、M段目のシフトレジスタの出力が、上述の
ように、ノッチ作成回路および加算器に与えられる。
再びノッチ作成回路に与えられる。すなわち、第1減算
器の出力は第2減算器に与えられ、この第2減算器で
は、第1減算器の出力から、所定の数値データ(これが
バイアス成分に相当する)を差し引き、それを加算器に
与える。加算器の他の入力としては、先に選択されたM
段目のシフトレジスタの出力が与えられる。そして、こ
の加算器においては、この2つの入力が加算され、その
加算結果が第1段目のシフトレジスタに入力される。し
たがって、シフトレジスタには、サンプリング毎に、そ
の直前のサンプリング速度エラーデータ(ただしバイア
ス成分が除去されたもの)が送られ、したがってM段の
シフトレジスタの各々には、結果的に、前の1周期の各
サンプリング速度エラーデータが保持されることにな
る。そして、M段目のシフトレジスタの出力が、上述の
ように、ノッチ作成回路および加算器に与えられる。
すなわち、この発明では、先の従来技術に示す巡回形
くし形フィルタをハードウェア回路として構成し、回数
設定手段および段数切換手段によってシフトレジスタの
段数を切り換えることによって、サンプリング回数の増
加に対応できるようにした。
くし形フィルタをハードウェア回路として構成し、回数
設定手段および段数切換手段によってシフトレジスタの
段数を切り換えることによって、サンプリング回数の増
加に対応できるようにした。
この発明によれば、ディジタルノッチフィルタをハー
ドウェア回路として構成したので、従来のようなソフト
ウェアノッチフィルタとして構成する場合に比べて、CP
Uの負担が格段に少なくなる。したがって、サンプリン
グ回数を多くしてサーボ系の精度を上げても、CPUの負
担はほとんど増大せず、したがって精度の向上がより一
層簡単に行える。
ドウェア回路として構成したので、従来のようなソフト
ウェアノッチフィルタとして構成する場合に比べて、CP
Uの負担が格段に少なくなる。したがって、サンプリン
グ回数を多くしてサーボ系の精度を上げても、CPUの負
担はほとんど増大せず、したがって精度の向上がより一
層簡単に行える。
しかも、この発明によれば、シフトレジスタの段数を
そのサンプリング回数に応じて切り換えるようにしてい
るので、たとえばモータやその機種毎に異なるサンプリ
ング回数を設定するようにしても、1つのディジタルノ
ッチフィルタを用いてそのサンプリング回数だけを変更
して設定すればよいので、その汎用性が失われることは
ない。したがって、サーボ用ICにこのディジタルフィル
タを組込んでも、そのサーボ用ICは汎用性がある。
そのサンプリング回数に応じて切り換えるようにしてい
るので、たとえばモータやその機種毎に異なるサンプリ
ング回数を設定するようにしても、1つのディジタルノ
ッチフィルタを用いてそのサンプリング回数だけを変更
して設定すればよいので、その汎用性が失われることは
ない。したがって、サーボ用ICにこのディジタルフィル
タを組込んでも、そのサーボ用ICは汎用性がある。
この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利
点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。
点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。
第1図はこの発明の一実施例を示す回路図である。こ
の実施例のディジタルノッチフィルタ10は、減算器12を
含み、この減算器12の一方入力Aとしては、そのときサ
ンプリングされた速度エラーデータが与えられる。ま
た、減算器12の他方入力Bとしては、割算器14で作成さ
れたノッチ成分が与えられる。この割算器14については
後述する。そして、減算器12では、「A−B」の減算を
行い、その出力Cがディジタルノッチフィルタ10の出力
として取り出されるとともに、減算器16に与えられる。
の実施例のディジタルノッチフィルタ10は、減算器12を
含み、この減算器12の一方入力Aとしては、そのときサ
ンプリングされた速度エラーデータが与えられる。ま
た、減算器12の他方入力Bとしては、割算器14で作成さ
れたノッチ成分が与えられる。この割算器14については
後述する。そして、減算器12では、「A−B」の減算を
行い、その出力Cがディジタルノッチフィルタ10の出力
として取り出されるとともに、減算器16に与えられる。
この減算器16は減算器12の出力からバイアス成分たと
えば「215」を減算して、その減算結果を加算器18の一
方入力Aとして与える。加算器18の他方入力には、後述
のゲート回路22を通して出力されるシフトレジスタ20の
出力が与えられる。
えば「215」を減算して、その減算結果を加算器18の一
方入力Aとして与える。加算器18の他方入力には、後述
のゲート回路22を通して出力されるシフトレジスタ20の
出力が与えられる。
そして、加算器18では、「A+B」の加算を行い、そ
の加算結果をビット並列で、シフトレジスタ20に与え
る。シフトレジスタ20は、この実施例では、8段のシフ
トレジスタ201,202,203,204,205,206,207および208を有
し、第6段目のシフトレジスタ206の出力は、第7段目
のシフトレジスタ207に与えられるとともに、ゲート回
路22に与えられる。そして、第8段目のシフトレジスタ
208の出力は同じように、ゲート回路22に与えられる。
ゲート回路22には、回数設定信号が与えられる。この実
施例では、サンプリング回数として8回または6回が設
定できるようにしているので、このサンプリング回数設
定信号がハイレベルのとき「8回」が設定され、ローレ
ベルのとき「6回」が設定されるものとする。そして、
ゲート回路22では、ハイレベルの回数設定信号が与えら
れたときすなわちサンプリング回数が「8回」として設
定されたとき、第8段目のシフトレジスタ208の出力を
選択的に導出する。また、回数設定信号がローレベルの
とき、すなわちサンプリング回数が「6回」として設定
されたとき、ゲート回路22は、第6段目のシフトレジス
タ206からの出力データを選択的に導出する。
の加算結果をビット並列で、シフトレジスタ20に与え
る。シフトレジスタ20は、この実施例では、8段のシフ
トレジスタ201,202,203,204,205,206,207および208を有
し、第6段目のシフトレジスタ206の出力は、第7段目
のシフトレジスタ207に与えられるとともに、ゲート回
路22に与えられる。そして、第8段目のシフトレジスタ
208の出力は同じように、ゲート回路22に与えられる。
ゲート回路22には、回数設定信号が与えられる。この実
施例では、サンプリング回数として8回または6回が設
定できるようにしているので、このサンプリング回数設
定信号がハイレベルのとき「8回」が設定され、ローレ
ベルのとき「6回」が設定されるものとする。そして、
ゲート回路22では、ハイレベルの回数設定信号が与えら
れたときすなわちサンプリング回数が「8回」として設
定されたとき、第8段目のシフトレジスタ208の出力を
選択的に導出する。また、回数設定信号がローレベルの
とき、すなわちサンプリング回数が「6回」として設定
されたとき、ゲート回路22は、第6段目のシフトレジス
タ206からの出力データを選択的に導出する。
そして、このようにして得られるゲート回路22の出力
は、先の割算器14に与えられるとともに加算器18の前述
の他方入力Bとして与えられる。
は、先の割算器14に与えられるとともに加算器18の前述
の他方入力Bとして与えられる。
動作において、サンプリング回数として「8回」が設
定された場合、シフトレジスタ20のシフトレジスタ201
〜208の全てが有効化され、したがってゲート回路22か
らは、第8段目のシフトレジスタ208の出力が導出され
る。詳しく述べると、減算器12に速度エラーデータが入
力されると、その速度エラーデータは割算器14からのノ
ッチ成分が減算された後出力されるとともに、減算器16
に与えられる。この減算器16に与えられる速度エラーデ
ータは直流データであるため、減算器16においてバイア
ス成分(215)を減算して交流成分に変換する。そし
て、この減算器16の出力がそのときサンプリングされた
速度エラーデータとして加算器18に与えられる。加算器
18では、その速度エラーデータをすでにシフトレジスタ
208に保持されている速度エラーデータと加算して、シ
フトレジスタ200の第1段目のシフトレジスタ201に出力
する。そして、次のサンプリングにおいては、加算器18
から再び速度エラーデータが出力される。したがって、
先にシフトレジスタ201にストアされていた第1番目の
サンプリング速度エラーデータは第2番目のシフトレジ
スタ202に転送され、第1番目のシフトレジスタ201には
第2番目のサンプリング速度エラーデータがストアされ
る。このような動作を繰り返し、第8番目のサンプリン
グ速度エラーデータが与えられたとき、第8段目のシフ
トレジスタ208には第1番目のサンプリング速度エラー
データが、第7段目のシフトレジスタ207には第2番目
ものが、第6段目のシフトレジスタ206には第3番目の
ものが、第5番目のシフトレジスタ205には第4番目の
ものが、第4段目のシフトレジスタ204には第5番目の
ものが、第3段目のシフトレジスタ203には第6番目の
ものが、第2段目のシフトレジスタ202には第7番目の
ものが、そして第1段目のシフトレジスタ201には第8
番目のものが、それぞれ格納されていることになる。こ
のようにして、シフトレジスタ20は1周期中にサンプリ
ングされたかつ減算器16で交流成分に変換された、速度
エラーデータが保持される。
定された場合、シフトレジスタ20のシフトレジスタ201
〜208の全てが有効化され、したがってゲート回路22か
らは、第8段目のシフトレジスタ208の出力が導出され
る。詳しく述べると、減算器12に速度エラーデータが入
力されると、その速度エラーデータは割算器14からのノ
ッチ成分が減算された後出力されるとともに、減算器16
に与えられる。この減算器16に与えられる速度エラーデ
ータは直流データであるため、減算器16においてバイア
ス成分(215)を減算して交流成分に変換する。そし
て、この減算器16の出力がそのときサンプリングされた
速度エラーデータとして加算器18に与えられる。加算器
18では、その速度エラーデータをすでにシフトレジスタ
208に保持されている速度エラーデータと加算して、シ
フトレジスタ200の第1段目のシフトレジスタ201に出力
する。そして、次のサンプリングにおいては、加算器18
から再び速度エラーデータが出力される。したがって、
先にシフトレジスタ201にストアされていた第1番目の
サンプリング速度エラーデータは第2番目のシフトレジ
スタ202に転送され、第1番目のシフトレジスタ201には
第2番目のサンプリング速度エラーデータがストアされ
る。このような動作を繰り返し、第8番目のサンプリン
グ速度エラーデータが与えられたとき、第8段目のシフ
トレジスタ208には第1番目のサンプリング速度エラー
データが、第7段目のシフトレジスタ207には第2番目
ものが、第6段目のシフトレジスタ206には第3番目の
ものが、第5番目のシフトレジスタ205には第4番目の
ものが、第4段目のシフトレジスタ204には第5番目の
ものが、第3段目のシフトレジスタ203には第6番目の
ものが、第2段目のシフトレジスタ202には第7番目の
ものが、そして第1段目のシフトレジスタ201には第8
番目のものが、それぞれ格納されていることになる。こ
のようにして、シフトレジスタ20は1周期中にサンプリ
ングされたかつ減算器16で交流成分に変換された、速度
エラーデータが保持される。
次の周期の最初のサンプリングによって速度エラーデ
ータが入力されたとき、割算器14には、1周期前の最初
にサンプリングされた速度エラーデータがシフトレジス
タ208およびゲート回路22を通して与えられる。したが
って、このとき割算器14では、1周期前の速度エラーデ
ータに1/32を乗算して、ノッチ成分を作成する。ただ
し、「32」はノッチの深さを表す。したがって、減算器
12では、「現在の速度エラーデータ−ノッチ成分」の減
算を行う。そして、減算器16でバイアス成分を除去した
後、それが再び加算器18に与えられる。このとき、加算
器18には、1周期前の最初にサンプリングされた速度エ
ラーデータが、シフトレジスタ208およびゲート回路22
を介して与えられているため、加算器18では、現在サン
プリングされた速度エラーデータ(交流成分が除去され
たもの)と1周期前にサンプリングされた速度エラーデ
ータ(バイアス成分が除去されたもの)が加算され、再
び第1段目のシフトレジスタ201に送られる。
ータが入力されたとき、割算器14には、1周期前の最初
にサンプリングされた速度エラーデータがシフトレジス
タ208およびゲート回路22を通して与えられる。したが
って、このとき割算器14では、1周期前の速度エラーデ
ータに1/32を乗算して、ノッチ成分を作成する。ただ
し、「32」はノッチの深さを表す。したがって、減算器
12では、「現在の速度エラーデータ−ノッチ成分」の減
算を行う。そして、減算器16でバイアス成分を除去した
後、それが再び加算器18に与えられる。このとき、加算
器18には、1周期前の最初にサンプリングされた速度エ
ラーデータが、シフトレジスタ208およびゲート回路22
を介して与えられているため、加算器18では、現在サン
プリングされた速度エラーデータ(交流成分が除去され
たもの)と1周期前にサンプリングされた速度エラーデ
ータ(バイアス成分が除去されたもの)が加算され、再
び第1段目のシフトレジスタ201に送られる。
このような動作が後続の周期においても繰り返され、
したがって、第1図実施例では、先の従来技術と同じよ
うな巡回形くし形ディジタルフィルタが構成されること
になる。
したがって、第1図実施例では、先の従来技術と同じよ
うな巡回形くし形ディジタルフィルタが構成されること
になる。
なお、回数設定信号がローレベルのとき、すなわちサ
ンプリング回数が「6回」として設定された場合には、
ゲート回路22から、シフトレジスタ206の出力が導出さ
れ、それが割算器14および加算器18に与えられる点を除
いて、先の場合と同様であるので、ここでは繰り返しを
避けるために、重複する説明は省略する。
ンプリング回数が「6回」として設定された場合には、
ゲート回路22から、シフトレジスタ206の出力が導出さ
れ、それが割算器14および加算器18に与えられる点を除
いて、先の場合と同様であるので、ここでは繰り返しを
避けるために、重複する説明は省略する。
このように、第1図実施例では、シフトレジスタ20の
段数を回数設定信号(またはデータ)に応じて設定する
だけで、簡単にサンプリング回数をシフトレジスタの段
数の範囲内で増減できる。
段数を回数設定信号(またはデータ)に応じて設定する
だけで、簡単にサンプリング回数をシフトレジスタの段
数の範囲内で増減できる。
第1図はこの発明の一実施例を示す回路図である。 図において、10はディジタルノッチフィルタ、12,16は
減算器、14は割算器、18は加算器、20,201〜208はシフ
トレジスタ、22はゲート回路を示す。
減算器、14は割算器、18は加算器、20,201〜208はシフ
トレジスタ、22はゲート回路を示す。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−48103(JP,A) 特開 昭58−111424(JP,A) 特開 昭62−151010(JP,A) 特開 昭62−151009(JP,A) 特開 昭53−11290(JP,A) 特開 昭62−73312(JP,A) テレビジョン学会技術報告 ITEJ Technical Report, 12[17](1988)p.37〜42 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 17/00 - 17/08 G05B 11/36 - 11/42 G05B 21/02
Claims (1)
- 【請求項1】除去すべき偽信号の1周期中に複数回サン
プリングしてその偽信号を除去するディジタルノッチフ
ィルタであって、 現在のサンプリング値とノッチ成分とを減算する第1減
算器、 前記第1減算器の出力からバイアス成分を除去するため
の第2減算器、 前記第2減算器の出力と加算データとを加算する加算
器、 前記加算器の出力を受けるN段のシフトレジスタ、 前記1周期中にサンプリングするサンプリング回数M
(M≦N)を設定する回数設定手段、 前記設定された回数Mに応じてM段の前記シフトレジス
タを有効化する段数切換回路、および 前記M段目のシフトレジスタの出力を受けて前記ノッチ
成分を作成するノッチ成分作成回路を備え、 前記加算データとして前記M段目のシフトレジスタの出
力が与えられる、ディジタルノッチフィルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1308276A JP3043021B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | ディジタルノッチフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1308276A JP3043021B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | ディジタルノッチフィルタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03167914A JPH03167914A (ja) | 1991-07-19 |
JP3043021B2 true JP3043021B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=17979080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1308276A Expired - Fee Related JP3043021B2 (ja) | 1989-11-27 | 1989-11-27 | ディジタルノッチフィルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3043021B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2743515C1 (ru) * | 2020-05-14 | 2021-02-19 | Иосиф Отарович Сааташвили | Пакет с фильтром и способ его изготовления |
-
1989
- 1989-11-27 JP JP1308276A patent/JP3043021B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
テレビジョン学会技術報告 ITEJ Technical Report,12[17](1988)p.37〜42 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2743515C1 (ru) * | 2020-05-14 | 2021-02-19 | Иосиф Отарович Сааташвили | Пакет с фильтром и способ его изготовления |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03167914A (ja) | 1991-07-19 |
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