JP3121609B2 - デジタル信号処理装置 - Google Patents
デジタル信号処理装置Info
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- JP3121609B2 JP3121609B2 JP02291312A JP29131290A JP3121609B2 JP 3121609 B2 JP3121609 B2 JP 3121609B2 JP 02291312 A JP02291312 A JP 02291312A JP 29131290 A JP29131290 A JP 29131290A JP 3121609 B2 JP3121609 B2 JP 3121609B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［概要］ デジタル信号処理装置に関し、 スケール処理及び丸め処理が簡単かつ効率よく行え、
デジタル信号処理の高速化及び高効率化を図ることを目
的とし、 演算データのビット数より多いビット長の記憶領域を
有し、その演算データを前記記憶領域内で複数ビットシ
フトするシフト手段と、前記記憶領域において予め定め
た範囲にある所要ビット長の抽出データより下位にある
ビットデータの内容を丸め処理を行う丸め手段と、前記
丸め処理後、前記記憶領域において抽出データより上位
にあるビットデータの内容を読み出し、そのビットデー
タの内容に基づいて抽出データがシフト又は丸めにてオ
ーバフローしているかどうか判定する判定手段と、前記
判定手段がオーバフローしていると判定したとき、抽出
データを正または負の最大値にクリップし、オーバフロ
ーしていないと判定したとき、前記丸め処理後の抽出デ
ータをそのまま記憶手段に格納するクリップ手段とから
構成した。
デジタル信号処理の高速化及び高効率化を図ることを目
的とし、 演算データのビット数より多いビット長の記憶領域を
有し、その演算データを前記記憶領域内で複数ビットシ
フトするシフト手段と、前記記憶領域において予め定め
た範囲にある所要ビット長の抽出データより下位にある
ビットデータの内容を丸め処理を行う丸め手段と、前記
丸め処理後、前記記憶領域において抽出データより上位
にあるビットデータの内容を読み出し、そのビットデー
タの内容に基づいて抽出データがシフト又は丸めにてオ
ーバフローしているかどうか判定する判定手段と、前記
判定手段がオーバフローしていると判定したとき、抽出
データを正または負の最大値にクリップし、オーバフロ
ーしていないと判定したとき、前記丸め処理後の抽出デ
ータをそのまま記憶手段に格納するクリップ手段とから
構成した。
［産業上の利用分野］ 本発明はデジタル信号処理装置に関するものである。
各種信号処理のデジタル化に伴うデジタル信号処理に
おける各種フィルタ処理はデジタル化された信号データ
に対して積和演算処理を行うことによって実現してい
る。この積和演算の結果は所要のスケール及び丸め処理
された所要ビット精度（抽出データ）に変換されて使用
される。そして、この所要のスケール及び丸め処理が効
率よくできると、デジタル信号処理の高速化及び高効率
化が図れる。
おける各種フィルタ処理はデジタル化された信号データ
に対して積和演算処理を行うことによって実現してい
る。この積和演算の結果は所要のスケール及び丸め処理
された所要ビット精度（抽出データ）に変換されて使用
される。そして、この所要のスケール及び丸め処理が効
率よくできると、デジタル信号処理の高速化及び高効率
化が図れる。
［従来の技術］ 近年、各種信号をデジタル化するデジタル信号処理装
置はデジタル化された信号データに対して積和演算処理
を行って各種フィルタ処理を実現している。そして、積
和演算で得られた結果は所要のスケール処理及び丸め処
理された所要のビット精度（抽出データ）に変換されて
使用される。
置はデジタル化された信号データに対して積和演算処理
を行って各種フィルタ処理を実現している。そして、積
和演算で得られた結果は所要のスケール処理及び丸め処
理された所要のビット精度（抽出データ）に変換されて
使用される。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、スケール処理（スケーリング）は単純
なシフト命令にて積和演算結果を１ビットシフトさせオ
ーバフローしたかどうかを判定し、オーバフローしてい
る場合は抽出データを正の最大値または負の最大値にク
リップし、オーバフローしていない場合には再び１ビッ
トシフトさせ同様な判定を行なっていていた。従って、
スケーリング時のシフト処理で発生するオーバフローの
処理は煩雑な処理ステップが多くなりデジタル信号処理
の高速化及び高効率化を図る上で問題であった。
なシフト命令にて積和演算結果を１ビットシフトさせオ
ーバフローしたかどうかを判定し、オーバフローしてい
る場合は抽出データを正の最大値または負の最大値にク
リップし、オーバフローしていない場合には再び１ビッ
トシフトさせ同様な判定を行なっていていた。従って、
スケーリング時のシフト処理で発生するオーバフローの
処理は煩雑な処理ステップが多くなりデジタル信号処理
の高速化及び高効率化を図る上で問題であった。
又、スケーリングしたデータをさらに丸め命令にて所
要のビット精度に丸め処理を行っており、同様に多くの
処理ステップが必要となりさらに高速化及び高効率化を
図る上で問題であった。
要のビット精度に丸め処理を行っており、同様に多くの
処理ステップが必要となりさらに高速化及び高効率化を
図る上で問題であった。
本発明は前記問題点を解決するためになされたもので
あって、その目的はスケール処理及び丸め処理が簡単か
つ効率よく行え、デジタル信号処理の高速化及び高効率
化を図ることができるデジタル信号処理装置を提供する
ことにある。
あって、その目的はスケール処理及び丸め処理が簡単か
つ効率よく行え、デジタル信号処理の高速化及び高効率
化を図ることができるデジタル信号処理装置を提供する
ことにある。
［課題を解決するための手段］ 第１図は本発明の一態様を説明する原理説明図であ
る。
る。
シフト手段１はＭビットの記憶領域を有し、Ｎ（＜
Ｍ）ビットの例えば積和演算結果のデータ（積和演算デ
ータ）を入力し、スケーリングすべく複数ビットシフト
させる。丸め手段２は前記シフト手段１にてシフトした
Ｍビットのデータにおいて予め設定した所要のビット長
の抽出データより下位のビットデータを丸める。判定手
段３は前記丸め手段２にて丸め処理後のＮビットデータ
において抽出データより上位のビットデータに基づいて
その所要ビット長データがオーバフローした内容かどう
か判定する。
Ｍ）ビットの例えば積和演算結果のデータ（積和演算デ
ータ）を入力し、スケーリングすべく複数ビットシフト
させる。丸め手段２は前記シフト手段１にてシフトした
Ｍビットのデータにおいて予め設定した所要のビット長
の抽出データより下位のビットデータを丸める。判定手
段３は前記丸め手段２にて丸め処理後のＮビットデータ
において抽出データより上位のビットデータに基づいて
その所要ビット長データがオーバフローした内容かどう
か判定する。
クリップ手段４は前記判定手段３がオーバフローと判
定したとき、前記抽出データを正または負の最大値にク
リップし、オーバフローしていないと判定したとき、前
記抽出データをそのまま記憶手段５に格納する。
定したとき、前記抽出データを正または負の最大値にク
リップし、オーバフローしていないと判定したとき、前
記抽出データをそのまま記憶手段５に格納する。
［作用］ Ｍビットの記憶領域を有したシフト手段１によって、
Ｎビットの積和演算結果のデータが複数ビットシフトさ
れスケーリングされる。次に、丸め手段２によって、前
記シフト手段２にてシフトしたデータにおいて予め設定
された範囲の抽出データより下位のビットデータが丸め
られる。続いて、丸め処理されたデータは、判定手段３
によって、前記抽出データより上位のビットデータに基
づいて抽出データがオーバフローしているかどうか判定
される。
Ｎビットの積和演算結果のデータが複数ビットシフトさ
れスケーリングされる。次に、丸め手段２によって、前
記シフト手段２にてシフトしたデータにおいて予め設定
された範囲の抽出データより下位のビットデータが丸め
られる。続いて、丸め処理されたデータは、判定手段３
によって、前記抽出データより上位のビットデータに基
づいて抽出データがオーバフローしているかどうか判定
される。
そして、クリップ手段４は判定手段３がオーバフロー
と判定したとき、前記抽出データを正または負の最大値
にクリップし、その最大値を記憶手段５に格納する。
又、クリップ手段４はオーバフローしていないと判定さ
れたとき、前記抽出データをそのまま記憶手段５に格納
する。
と判定したとき、前記抽出データを正または負の最大値
にクリップし、その最大値を記憶手段５に格納する。
又、クリップ手段４はオーバフローしていないと判定さ
れたとき、前記抽出データをそのまま記憶手段５に格納
する。
つまり、一度にシフト手段１にて複数ビットシフトさ
せ、そのシフトされた状態において予め設定した範囲の
抽出データを除く所定のビット内容に基づいて丸め処理
及びオーバフロー判定が行われる。続いて、その判定結
果に従ってクリップ処理が実行される。
せ、そのシフトされた状態において予め設定した範囲の
抽出データを除く所定のビット内容に基づいて丸め処理
及びオーバフロー判定が行われる。続いて、その判定結
果に従ってクリップ処理が実行される。
［実施例］ 以下、本発明を具体化したデジタル信号処理装置の一
実施例を図面に従って説明する。
実施例を図面に従って説明する。
第２図において、ALU11はアナログ信号をその時々で
サンプリングして求めたデジタル変換した値Siを用いて
積和演算（ΣSi・Ki;Kiは係数）を行うようになってい
て、乗算器12からの演算結果（Si・Ki）に基づいて積和
演算を行い、その演算結果のデータをバスを介してレジ
スタ群13に格納するようになっている。尚、前記演算結
果（ΣSi・Ki）のデータ（以下、積和データ）のビット
長は16ビットであって、最上位ビットを符号ビットとし
て正の値の場合には「０」の論理値が、負の値の場合に
は「１」の論理値がくるようになっている。
サンプリングして求めたデジタル変換した値Siを用いて
積和演算（ΣSi・Ki;Kiは係数）を行うようになってい
て、乗算器12からの演算結果（Si・Ki）に基づいて積和
演算を行い、その演算結果のデータをバスを介してレジ
スタ群13に格納するようになっている。尚、前記演算結
果（ΣSi・Ki）のデータ（以下、積和データ）のビット
長は16ビットであって、最上位ビットを符号ビットとし
て正の値の場合には「０」の論理値が、負の値の場合に
は「１」の論理値がくるようになっている。
シフタ14は本実施例では24ビットの記憶領域を有し、
前記レジスタ群13に格納された16ビットの積和データが
転送される。シフタ14は第３図に示すようにシフトレジ
スタ15に予め記憶されたシフト値（本実施例では８ビッ
ト）に基づいて積和データを左側（上位ビット側）に８
ビットシフトさせるようになっている。
前記レジスタ群13に格納された16ビットの積和データが
転送される。シフタ14は第３図に示すようにシフトレジ
スタ15に予め記憶されたシフト値（本実施例では８ビッ
ト）に基づいて積和データを左側（上位ビット側）に８
ビットシフトさせるようになっている。
丸め器16はシフタ14にてシフトされたビット長が24ビ
ットのデータを丸めるものであって、所要ビット精度の
抽出データを下位から数えて13ビット目から20ビット目
までの８ビットデータとし、その抽出データより下位12
ビット（抽出データより下位の４ビットの内容でもよ
い）の内容を丸める。そして、丸め器16は丸め処理後の
抽出データをクリップ器17に転送するとともに、抽出デ
ータより上位の４ビットの内容をオーバフロー判定器18
に転送する。
ットのデータを丸めるものであって、所要ビット精度の
抽出データを下位から数えて13ビット目から20ビット目
までの８ビットデータとし、その抽出データより下位12
ビット（抽出データより下位の４ビットの内容でもよ
い）の内容を丸める。そして、丸め器16は丸め処理後の
抽出データをクリップ器17に転送するとともに、抽出デ
ータより上位の４ビットの内容をオーバフロー判定器18
に転送する。
オーバフロー判定器18は上位４ビットのデータ中にお
いてデータが論理値「０」論理値に続いて「１」が存在
（即ち、正の値のオーバフロー）しているか、データが
論理値「１」論理値に続いて「０」が存在（即ち、負の
値のオーバフロー）しているか、又、いずれの場合にも
属さない（即ち、オーバフローしていない）場合の３通
りの判定を行う。そして、オーバフロー判定器18はその
判定結果を前記クリップ器17に転送される。クリップ器
17は抽出データが正のオーバフローである場合には、前
記丸め器16の抽出データを無効にして正の最大値（＝0,
1,1,1,1,1,1,1）に変更し、その最大値をバスを介して
データ用メモリ19に格納する。又、クリップ器17は抽出
データが負のオーバフローである場合には、前記丸め器
16の抽出データを無効にして負の最大値（＝1,0,0,0,0,
0,0,0）に変更し、その最大値をバスを介してデータ用
メモリ19に格納する。さらに、クリップ器17はデータが
オーバフローしていない場合には、前記丸め器16の抽出
データをそのままバスを介してデータ用メモリ19に格納
するようになっている。
いてデータが論理値「０」論理値に続いて「１」が存在
（即ち、正の値のオーバフロー）しているか、データが
論理値「１」論理値に続いて「０」が存在（即ち、負の
値のオーバフロー）しているか、又、いずれの場合にも
属さない（即ち、オーバフローしていない）場合の３通
りの判定を行う。そして、オーバフロー判定器18はその
判定結果を前記クリップ器17に転送される。クリップ器
17は抽出データが正のオーバフローである場合には、前
記丸め器16の抽出データを無効にして正の最大値（＝0,
1,1,1,1,1,1,1）に変更し、その最大値をバスを介して
データ用メモリ19に格納する。又、クリップ器17は抽出
データが負のオーバフローである場合には、前記丸め器
16の抽出データを無効にして負の最大値（＝1,0,0,0,0,
0,0,0）に変更し、その最大値をバスを介してデータ用
メモリ19に格納する。さらに、クリップ器17はデータが
オーバフローしていない場合には、前記丸め器16の抽出
データをそのままバスを介してデータ用メモリ19に格納
するようになっている。
次に、上記のように構成したデジタル信号処理装置の
作用について説明する。
作用について説明する。
今、あるアナログ信号をデジタル化した信号データに
対してフィルタ処理を行うために、ALU11及び乗算器12
によって、積和演算が行われ、その演算結果（ΣSi・K
i）がレジスタ群に格納されている状態において、その
演算データをスケール処理及び丸め処理するために、同
データをシフタ14に転送する。
対してフィルタ処理を行うために、ALU11及び乗算器12
によって、積和演算が行われ、その演算結果（ΣSi・K
i）がレジスタ群に格納されている状態において、その
演算データをスケール処理及び丸め処理するために、同
データをシフタ14に転送する。
シフタ14はシフトレジスタ15にて設定されたシフト値
に基づいて演算データを左側に８ビットシフトさせる。
そして、そのシフトされた演算データは丸め器16に転送
され、丸め器16にて丸め処理が行われる。丸め器16は左
に８ビットシフトされた24ビット長よりなる演算データ
について８ビットの抽出データが設定され、その抽出デ
ータより下位の12ビットの内容を丸める。そして、丸め
られた演算データは下位13ビット目から20ビット目まで
の内容を抽出データとしてクリップ器17に転送されると
ともに、その抽出データより上位にある４ビットの内容
がオーバフロー判定器18に転送される。
に基づいて演算データを左側に８ビットシフトさせる。
そして、そのシフトされた演算データは丸め器16に転送
され、丸め器16にて丸め処理が行われる。丸め器16は左
に８ビットシフトされた24ビット長よりなる演算データ
について８ビットの抽出データが設定され、その抽出デ
ータより下位の12ビットの内容を丸める。そして、丸め
られた演算データは下位13ビット目から20ビット目まで
の内容を抽出データとしてクリップ器17に転送されると
ともに、その抽出データより上位にある４ビットの内容
がオーバフロー判定器18に転送される。
オーバフロー判定器18はこの４ビットの内容に基づい
てクリップ器17に転送した所要ビット長の内容がオーバ
フローしたものであるか否かを判定する。
てクリップ器17に転送した所要ビット長の内容がオーバ
フローしたものであるか否かを判定する。
そして、その判定に基づいてクリップ器17は抽出デー
タの内容を変更する。つまり、オーバフローしていない
場合には、そのままスケーリング処理した抽出データと
してデータメモリ19に格納する。又、抽出データが正で
あってオーバフローしている場合には、前記丸め器16の
抽出データを無効にして正の最大値を変更し、その最大
値をバスを介してデータ用メモリ19に格納する。さら
に、抽出データが負であってのオーバフローしている場
合には、前記丸め器16の抽出データを無効にして負の最
大値を変更し、その最大値をバスを介してデータ用メモ
リ19に格納する。
タの内容を変更する。つまり、オーバフローしていない
場合には、そのままスケーリング処理した抽出データと
してデータメモリ19に格納する。又、抽出データが正で
あってオーバフローしている場合には、前記丸め器16の
抽出データを無効にして正の最大値を変更し、その最大
値をバスを介してデータ用メモリ19に格納する。さら
に、抽出データが負であってのオーバフローしている場
合には、前記丸め器16の抽出データを無効にして負の最
大値を変更し、その最大値をバスを介してデータ用メモ
リ19に格納する。
このように、本実施例においては、従来のように正負
の値を判定した後、１ビットづつシフトさせてはオーバ
フローしたかどうかを判定して行くのに比べて、積和演
算データをシフタ14において、シフトレジスタ15で指定
されるビット数だけ一度にシフトさせ、そのシフトされ
た積和演算データについて予め設定した抽出データより
下位ビットの内容を丸め、抽出データより上位ビットの
内容にてオーバフローかどうかを判定し、オーバフロー
時には最大値にクリップするようにしたので、スケール
リング、丸め処理及びオーバフローの判定等の動作が１
回だけの一連動作でできて処理動作が簡略化され、高速
かつ効率的に処理が行われる。その結果、デジタル信号
処理の高速化及び高効率化が可能となる。
の値を判定した後、１ビットづつシフトさせてはオーバ
フローしたかどうかを判定して行くのに比べて、積和演
算データをシフタ14において、シフトレジスタ15で指定
されるビット数だけ一度にシフトさせ、そのシフトされ
た積和演算データについて予め設定した抽出データより
下位ビットの内容を丸め、抽出データより上位ビットの
内容にてオーバフローかどうかを判定し、オーバフロー
時には最大値にクリップするようにしたので、スケール
リング、丸め処理及びオーバフローの判定等の動作が１
回だけの一連動作でできて処理動作が簡略化され、高速
かつ効率的に処理が行われる。その結果、デジタル信号
処理の高速化及び高効率化が可能となる。
尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
例えば第４図に示すようにシフトレジスタ15及び丸め器
16を省略して実施してもよい。この場合、スケーリング
時のシフト値はシフト命令によりシフタ14に直接指定さ
れるとともに、丸め器16が省略されているので、丸め処
理が行われないことになる。
例えば第４図に示すようにシフトレジスタ15及び丸め器
16を省略して実施してもよい。この場合、スケーリング
時のシフト値はシフト命令によりシフタ14に直接指定さ
れるとともに、丸め器16が省略されているので、丸め処
理が行われないことになる。
又、前記実施例では各処理動作についてシフタ14、丸
め器16、クリップ器17等を設けて実施したが、シフト手
段、クリップ手段及び演算結果を格納するレジスタを備
えたプロセッサをプログラム制御することによって具体
化することもできる。この場合、前記レジスタ内でデー
タを任意のビット数だけシフトさせ、そのデータがシフ
トアウト（オーバフロー）されたデータがあるかどうか
を判定し、シフトアウトしていれば前記と同様に正また
は負の最大値を生成し、シフトアウトしていなければシ
フトされたデータをそのままデータメモリに格納させる
ことになる。従って、このプロセッサの制御のために使
用されるプログラムは非常に簡単かつ少なくなり、デジ
タル信号処理の高速化及び高効率化を図ることができ
る。勿論、プロセッサにシフト手段にてシフトされた任
意ビット長データをより短いビット長に丸める手段を備
えたものを使用して実施してもよい。この場合、丸め処
理も簡単に行える。
め器16、クリップ器17等を設けて実施したが、シフト手
段、クリップ手段及び演算結果を格納するレジスタを備
えたプロセッサをプログラム制御することによって具体
化することもできる。この場合、前記レジスタ内でデー
タを任意のビット数だけシフトさせ、そのデータがシフ
トアウト（オーバフロー）されたデータがあるかどうか
を判定し、シフトアウトしていれば前記と同様に正また
は負の最大値を生成し、シフトアウトしていなければシ
フトされたデータをそのままデータメモリに格納させる
ことになる。従って、このプロセッサの制御のために使
用されるプログラムは非常に簡単かつ少なくなり、デジ
タル信号処理の高速化及び高効率化を図ることができ
る。勿論、プロセッサにシフト手段にてシフトされた任
意ビット長データをより短いビット長に丸める手段を備
えたものを使用して実施してもよい。この場合、丸め処
理も簡単に行える。
又、前記実施例では積和演算した値をスケール処理に
ついて説明したが、その他の演算結果に基づく値をスケ
ール処理するようにしてもよい。
ついて説明したが、その他の演算結果に基づく値をスケ
ール処理するようにしてもよい。
［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明のデジタル信号処理装置
によればスケール処理及び丸め処理が簡単かつ効率よく
行え、デジタル信号処理の高速化及び高効率化を図るこ
とができる優れた効果を有する。
によればスケール処理及び丸め処理が簡単かつ効率よく
行え、デジタル信号処理の高速化及び高効率化を図るこ
とができる優れた効果を有する。
第１図は本発明の一態様を説明するための原理説明図、 第２図は本発明の一実施例を説明するためのデジタル信
号処理装置の構成を示すブロック図、 第３図は動作を説明する動作説明図、 第４図は別の実施例を説明するためのデジタル信号処理
装置の構成を示すブロック図である。 図において、 １はシフト手段、 ２は丸め手段、 ３は判定手段、 ４はクリップ手段、 ５は記憶手段である。
号処理装置の構成を示すブロック図、 第３図は動作を説明する動作説明図、 第４図は別の実施例を説明するためのデジタル信号処理
装置の構成を示すブロック図である。 図において、 １はシフト手段、 ２は丸め手段、 ３は判定手段、 ４はクリップ手段、 ５は記憶手段である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 7/00 G06F 7/38 G06F 17/10
Claims (1)
- 【請求項１】演算データのビット数より多いビット長の
記憶領域を有し、その演算データを前記記憶領域内で複
数ビットシフトするシフト手段（１）と、 前記記憶領域において予め定めた範囲にある所要ビット
長の抽出データより下位にあるビットデータの内容を丸
め処理を行う丸め手段（２）と、 前記丸め処理後、前記記憶領域において抽出データより
上位にあるビットデータの内容を読み出し、そのビット
データの内容に基づいて抽出データがシフト又は丸めに
てオーバフローしているかどうか判定する判定手段
（３）と、 前記判定手段（３）がオーバフローしていると判定した
とき、抽出データを正または負の最大値にクリップし、
オーバフローしていないと判定したとき、前記丸め処理
後の抽出データをそのまま記憶手段（５）に格納するク
リップ手段（４）とを設けたことを特徴とするデジタル
信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02291312A JP3121609B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | デジタル信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02291312A JP3121609B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | デジタル信号処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04165422A JPH04165422A (ja) | 1992-06-11 |
| JP3121609B2 true JP3121609B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=17767272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02291312A Expired - Fee Related JP3121609B2 (ja) | 1990-10-29 | 1990-10-29 | デジタル信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3121609B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6360204B1 (en) | 1998-04-24 | 2002-03-19 | Sarnoff Corporation | Method and apparatus for implementing rounding in decoding an audio signal |
-
1990
- 1990-10-29 JP JP02291312A patent/JP3121609B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04165422A (ja) | 1992-06-11 |
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