JP3307483B2 - Digital broadband 90 degree phase shifter - Google Patents

Digital broadband 90 degree phase shifter

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JP3307483B2
JP3307483B2 JP28838793A JP28838793A JP3307483B2 JP 3307483 B2 JP3307483 B2 JP 3307483B2 JP 28838793 A JP28838793 A JP 28838793A JP 28838793 A JP28838793 A JP 28838793A JP 3307483 B2 JP3307483 B2 JP 3307483B2
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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、ディジタル広帯域90
度位相器に関し、特に移動通信や各種高度な信号処理に
おける重要な機能素子であるヒルベルト(Hilber
t)変換器の正確かつ経済的な実現に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
Regarding the phase shifter, Hilbert is an important functional element especially in mobile communication and various advanced signal processing.
t) For accurate and economical implementation of the converter.

【0002】移動通信においては、限りある電波資源を
有効に活用する事が重要であり、各通話チャネルが使用
する周波数専有帯域を狭くすることはその有効な手段の
一つである。ヒルベルト変換器は、上記手段としてのS
SB変調や復調を処理歪みを発生させること無く実行す
るために必要不可避な回路である。また、ヒルベルト変
換器は、解析信号の生成など高度な信号処理を実行する
際にも必要不可避な回路である。
[0002] In mobile communications, it is important to effectively use limited radio wave resources, and narrowing the frequency exclusive band used by each communication channel is one of the effective means. The Hilbert transformer uses the S
This is an unavoidable circuit for performing SB modulation and demodulation without causing processing distortion. The Hilbert transformer is a circuit that is indispensable when performing advanced signal processing such as generation of an analysis signal.

【0003】[0003]

【従来の技術】時間分解能が1サンプリング時間程度に
十分高い瞬時スペクトラム解析を施して得られる瞬時ス
ペクトラムの周波数成分に対して、正の周波数成分には
−jを乗じて周波数域において時計方向に90度回転
し、そして負の周波数成分にはjを乗じ周波数域におい
て反時計方向に90度回転することにより、周波数域で
理想ヒルベルト変換が実施される。
2. Description of the Related Art A frequency component of an instantaneous spectrum obtained by performing an instantaneous spectrum analysis having a sufficiently high time resolution of about one sampling time is multiplied by -j to a positive frequency component to obtain 90 times clockwise in the frequency domain. The ideal Hilbert transform is performed in the frequency domain by rotating the negative frequency component by 90 degrees in the frequency domain by multiplying the negative frequency component by j.

【0004】図7は、周波数領域におけるヒルベルト変
換器の特性を示している。図7に示すように、周波数域
のヒルベルト変換器の特性は、負の周波数領域ではj、
そして正の周波数領域では−jを与える。
FIG. 7 shows the characteristics of the Hilbert transformer in the frequency domain. As shown in FIG. 7, the characteristics of the Hilbert transformer in the frequency domain are j and j in the negative frequency domain.
Then, -j is given in the positive frequency domain.

【0005】[0005]

【数7】 (Equation 7)

【0006】実数部R(ω)と虚数部X(ω)は、その
偶関数性と奇関数性とを利用して、次のように関数F
(ω)で表現できる。
[0006] The real part R (ω) and the imaginary part X (ω) are converted into a function F using the even function and the odd function as follows.
(Ω).

【数8】 (Equation 8)

【0007】[0007]

【数9】 (Equation 9)

【0008】[0008]

【数10】 (Equation 10)

【0009】[0009]

【数11】 [Equation 11]

【0010】[0010]

【数12】 (Equation 12)

【0011】すなわち、That is,

【数13】 連続系の0<ωなる領域は、離散系の0<ω<πの領域
に対応し、また連続系のω<0なる領域は、離散系の−
π<ω<0の領域に写像される。したがって、図7に示
す特性が関数{−jsign(ω)}を表す。
(Equation 13) The region of 0 <ω in the continuous system corresponds to the region of 0 <ω <π in the discrete system, and the region of ω <0 in the continuous system corresponds to − in the discrete system.
It is mapped to the area of π <ω <0. Therefore, the characteristic shown in FIG. 7 represents the function {−jsign (ω)}.

【0012】[0012]

【数14】 [Equation 14]

【0013】[0013]

【数15】 (Equation 15)

【0014】式(11)が連続系における関数{−jsig
n(ω)}の応答を示す。一方、離散系においては、時刻
tはサンプリング間隔の整数倍となり、整数nに対する
応答を考えることになる。すなわち、時間域応答u(n)
は、
Equation (11) is a function {−jsig in a continuous system.
The response of n (ω)} is shown. On the other hand, in the discrete system, the time t is an integer multiple of the sampling interval, and the response to the integer n is considered. That is, the time domain response u (n)
Is

【数16】 (Equation 16)

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】図8は、従来のSDT
DFTにおけるサブチャネル配置構成の一例を示した
ものである。♯0〜♯N/2はそれぞれのサブチャネル
番号を示している。有限サンプルを対象とした離散シス
テムを考える時、f(t) のフーリエ変換F(ω)の時間
分解能は可能な限り時間分解能を高めておく必要があ
る。しかしながら、従来技術の瞬時スペクトラムを与え
る解析方法であるST DFTでは、図8に示すよう
に、そのサブチャネルのうち、第0サブチャネル(♯
0)は零周波数を跨いぎ、第N/2サブチャネルはπ/
2周波数を跨ぎ存在する(Nが偶の場合)。
FIG. 8 shows a conventional SDT.
2 shows an example of a sub-channel arrangement configuration in DFT. $ 0 to $ N / 2 indicate the respective subchannel numbers. When considering a discrete system for finite samples, the time resolution of the Fourier transform F (ω) of f (t) needs to be as high as possible. However, in the ST DFT which is an analysis method for providing an instantaneous spectrum according to the related art, as shown in FIG.
0) straddles the zero frequency and the N / 2th subchannel is π /
It exists over two frequencies (when N is even).

【0016】ST DFTのサブチャネルの周波数帯域
幅は周波数分解能の単位であり、これ以上詳細な構造は
得られず同一サブチャネル内の成分を分離できないこと
から、それらの周波数域ヒルベルト変換を実行する事は
出来ない。従って、前記♯0及び♯N/2サブチャネル
以外の、残りの♯1〜♯(N/2)−1ならびに♯(N
/2)+1〜♯N−1のスペクトラム成分に関して周波
数域ヒルベルト変換を実施した後に、Short Ti
me IFTしてヒルベルト変換信号に対応する近似信
号を合成していた。
The frequency bandwidth of the sub-channels of the ST DFT is a unit of frequency resolution. Since a detailed structure cannot be obtained and the components in the same sub-channel cannot be separated, Hilbert transform is performed on the frequency bands. I can't do things. Therefore, the remaining ♯1-♯ (N / 2) −1 and ♯ (N) other than the ♯0 and ♯N / 2 sub-channels
/ 2) After performing the frequency domain Hilbert transform on the spectrum components from +1 to ♯N−1, the Short Ti
The approximate signal corresponding to the Hilbert transform signal was synthesized by me IFT.

【0017】従来技術系では避ける事ができない操作で
あるが、上述したように♯0及び♯N/2サブチャネル
を抑圧(suppress)する事により、時間域信号
すなわちヒルベルト変換信号の物理的存在を可能として
近似合成していたため、その操作は歪みの原因となって
いた。前記#0及び#N/2サブチャネル成分を抑圧す
ることによる歪みを小さく抑えるため、従来技術におい
ては、フレーム内サンプル数Nを大きく設定する必要が
あるが、Nの値を増大させると処理遅延が増大し、実時
間応答を必要とする通信等への適用に際し、超高速な処
理装置が要求される等の経済的な問題があった。
Although it is an operation that cannot be avoided in the prior art system, by suppressing the # 0 and # N / 2 subchannels as described above, the physical existence of the time-domain signal, that is, the Hilbert transform signal is determined. Since the approximation was performed as much as possible, the operation caused distortion. In order to reduce distortion caused by suppressing the # 0 and # N / 2 sub-channel components, in the related art, it is necessary to set the number N of samples in a frame to be large. In the case of application to communication or the like that requires real-time response, there is an economical problem that an ultra-high-speed processing device is required.

【0018】[0018]

【数17】 [Equation 17]

【0019】[0019]

【数18】 上記解析において、Nを偶と仮定しているが、奇数の場
合も容易に類推できるので省略する。
(Equation 18) In the above analysis, it is assumed that N is even, but the case of an odd number is omitted because it can be easily analogized.

【0020】[0020]

【数19】 [Equation 19]

【0021】上記各総和の計算結果を式(16)に代入
すれば、
By substituting the calculation result of each of the above sums into equation (16),

【数20】 (Equation 20)

【0022】[0022]

【数21】 (Equation 21)

【0023】[0023]

【数22】 (Equation 22)

【0024】[0024]

【数23】 しかし、Nの値が有限なる場合には、式(18)に示す
ように歪み成分が混入する事が知れよう。この歪みは、
図8においてサブチャネル♯0及び♯N/2の成分を抑
圧した事に起因している。ST DFTのような所謂F
IR形信号処理の遅延量は、フィルタ段数の1/2が因
果律を満たすために必要となる。したがって、サブチャ
ネル♯0と♯N/2を抑圧する操作の歪みを除去した式
(19)と式(20)で表記される信号は、有限時間内
では得られないという問題が残されていた事になる。
(Equation 23) However, when the value of N is finite, it is known that a distortion component is mixed as shown in Expression (18). This distortion is
This is because the components of the sub-channels ♯0 and に お い て N / 2 are suppressed in FIG. So-called F like ST DFT
The amount of delay in the IR type signal processing is required for half of the number of filter stages to satisfy the causal rule. Therefore, there remains a problem that the signals represented by the equations (19) and (20) obtained by removing the distortion of the operation of suppressing the sub-channels ♯0 and ♯N / 2 cannot be obtained within a finite time. become.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】Generalized
DFT(gDFT)は、上述したようなサブチャネル
配置を調整できるものとして音声解析領域で幅広く利用
されてきた。そこで本発明の目的は、上記問題点に鑑
み、ディジタル伝送系における信号処理を目的として開
発された上記時間分解能の高いST DFTにサブチャ
ネル配置の自由度を付与する前記gDFTを適用したS
T gDFTを用い、さらに全周波数成分をヒルベルト
変換することによって変換歪みを除去可能としたディジ
タル広帯域90度位相器を提供することを目的とする。
[MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS] Generalized
DFT (gDFT) has been widely used in the audio analysis domain as a device capable of adjusting the subchannel arrangement as described above. In view of the above problems, an object of the present invention is to apply the above-mentioned gDFT to the ST DFT having a high time resolution, which has been developed for signal processing in a digital transmission system, to provide a degree of freedom in subchannel arrangement.
It is an object of the present invention to provide a digital wide-band 90-degree phase shifter that can remove conversion distortion by using TgDFT and further performing Hilbert conversion of all frequency components.

【0026】本発明によれば、図1に本発明の基本構成
に示すようにST gDFT解析手段1、周波数ヒルベ
ルト変換手段2、そしてST gIFT合成手段3から
成り、帯域制限した任意の信号の全ての周波数成分を9
0度位相回転した信号を出力するディジタル広帯域90
度位相器が提供される。
According to the present invention, as shown in the basic configuration of the present invention in FIG. 1, all the arbitrary signals whose band is limited are composed of ST gDFT analyzing means 1, frequency Hilbert transform means 2, and ST gIFT combining means 3. 9 frequency components
Digital broadband 90 for outputting a signal rotated by 0 degree
A degree phaser is provided.

【0027】前記ST gDFT解析手段1は、周波数
s /2以下で帯域制限され、サンプリング波数fs
サンプリングされている任意の信号x(r)(rはサンプリ
ング時刻の番号を示しており、サンプリング時刻tはt
=τr、τはサンプリング周波数fs の逆数、Nはフレ
ーム内サンプル数で偶なる自然数)に対して、サンプリ
ング時刻n(n=n′τ)の瞬時スペクトラム Φ(n)={φ0(n), φ1(n), …,φ(N/2)-1(n), φ
(N/2+1) (n),…,φN-1(n), φN (n) } の成分φk (n) を、Generalized Shor
t Time DFT(ST gDFT)により求め
る。
The ST gDFT analysis means 1 provides an arbitrary signal x (r) (r is a sampling time number, band-limited at a frequency f s / 2 or less and sampled at a sampling wave number f s . The sampling time t is t
= Τr, τ is the reciprocal of the sampling frequency f s and N is the instantaneous spectrum at the sampling time n (n = n′τ) Φ (n) = {φ 0 (n ), φ 1 (n),…, φ (N / 2) -1 (n), φ
The components φ k (n) of (N / 2 + 1) (n),..., Φ N-1 (n), φ N (n)} are transformed into a Generalized Short
Determined by t Time DFT (ST gDFT).

【0028】すなわち、kが 0k<N/2 なる場
合には、
That is, when k is 0 < k <N / 2,

【数24】 h(*) は条件h(0) =1,h(qN)=0を満たすフレーム
数2mなるウィンド関数、ここに、qは任意の整数、N
はフレーム内サンプル数で偶なる自然数、kが N/2
<kNなる場合には、
(Equation 24) h (*) is a window function of 2 m frames satisfying the conditions h (0) = 1 and h (qN) = 0, where q is an arbitrary integer, N
Is a natural number that is an even number of samples in the frame, and k is N / 2
If <k < N,

【数25】 を成分とする瞬時スペクトラムφ(n) を求める。(Equation 25) The instantaneous spectrum φ (n) having the component as is obtained.

【0029】前記周波数ヒルベルト変換手段2は、前記
求めた瞬時スペクトラムΦ(n) に周波数域ヒルベルト変
換、すなわち瞬時スペクトラムの正の周波数に対応す
る、kが 0k<N/2 場合には、瞬時スペクトラ
ムの成分φk (n) の実部をak (n) と虚部をbk (n)(瞬
時スペクトラム成分は実部と虚部でφk (n) =ak (n)
+jbk (n) となる)とする時、実部ak (n) の符号を反
転する値を虚部とし、虚部bk (n) の値を実部とする
The frequency Hilbert transform means 2 converts the obtained instantaneous spectrum Φ (n) into a frequency domain Hilbert transform, that is, if k is 0 < k <N / 2, which corresponds to the positive frequency of the instantaneous spectrum. The real part of the instantaneous spectrum component φ k (n) is a k (n) and the imaginary part is b k (n) (the instantaneous spectrum component is φ k (n) = a k (n)
+ Jb k (n)), the value obtained by inverting the sign of the real part a k (n) is defined as the imaginary part, and the value of the imaginary part b k (n) is defined as the real part.

【数26】 を求める。(Equation 26) Ask for.

【0030】また、負の周波数に対応する、kが N/
2<kNなる場合には、瞬時スペクトラムの成分の実
部ak (n) の値を虚部とし、虚部bk (n) の値を実部と
する
Also, k corresponding to a negative frequency is N /
When 2 <k < N, the value of the real part a k (n) of the component of the instantaneous spectrum is defined as the imaginary part, and the value of the imaginary part b k (n) is defined as the real part.

【数27】 [Equation 27]

【0031】[0031]

【数28】 [Equation 28]

【0032】また,本発明によれば、前記周波数ヒルベ
ルト変換手段2及び前記ST gIFT合成手段3を組
み合せ、前記ST gDFT解析手段1で求める瞬時ス
ペクトラム
According to the present invention, the instantaneous spectrum obtained by the ST gDFT analysis means 1 is obtained by combining the frequency Hilbert transform means 2 and the ST gIFT synthesis means 3.

【数29】 (Equation 29)

【0033】さらに,本発明によれば、前記ST gD
FT解析手段1、前記周波数ヒルベルト変換手段2、及
び前記ST gIFT合成手段3の各処理を、単位イン
パルスに対して実行して得られる単位インパルスレスポ
ンスus (n) の値を係数とするトランスバーサルフィル
タにより、入力信号とフィルタ係数との総和を求めた値
に適切な定数を乗じて得られる信号を出力することによ
って実行するディジタル広帯域90度位相器が提供され
る。
Further, according to the present invention, the ST gD
FT analyzer 1, transversal to the frequency Hilbert transform unit 2, and the processing of the ST GIFT synthesizing means 3, the coefficient values of the unit impulse unit impulse response u obtained by executing against s (n) The filter provides a digital wideband 90 degree phaser which executes by outputting a signal obtained by multiplying the sum of the input signal and the filter coefficient by an appropriate constant.

【0034】[0034]

【作用】図2に示すように、ST gDFTのサブチャ
ネル配置は、正なる実数ξに関して、正の周波数領域に
存在するサブチャネルをξだけ右方へ、負の周波数領域
では左方へシフトされる。その瞬時スペクトラムφ
k (n) は、下記式(21)で与えられる。
As shown in FIG. 2, the sub-channel arrangement of the ST gDFT is such that, for a positive real number サ ブ, sub-channels existing in the positive frequency domain are shifted to the right by ξ and to the left in the negative frequency domain. You. Its instantaneous spectrum φ
k (n) is given by the following equation (21).

【数30】 Nは偶を想定しているが、Nが奇の場合も容易に類推で
きるので省略する。
[Equation 30] Although N is assumed to be even, the case where N is odd can be easily estimated by analogy, and a description thereof will be omitted.

【0035】式(21)は、ST gDFTの定義であ
り、ウィンド関数h(*) は式(14)のST DFTの
定義に等しい。また、ST gDFTの逆変換ST g
IFTはつぎのように定義される。
Equation (21) is a definition of ST gDFT, and the window function h (*) is equal to the definition of ST DFT of equation (14). Also, the inverse transform ST g of ST gDFT
IFT is defined as follows.

【数31】 (Equation 31)

【0036】式(22)を整理すれば、つぎのようにな
る。
Equation (22) can be summarized as follows.

【数32】 (Equation 32)

【0037】式(23)における瞬時スペクトラム成分
φk (n) とφN-k (n) は、次に示すように互いに複素共
役な関係にある。
The instantaneous spectrum components φ k (n) and φ Nk (n) in equation (23) have a complex conjugate relationship with each other as shown below.

【数33】 ST gIFTであるy(n) は、式(23)に示すよう
に互いに複素共役の和の総和で与えられるので、実数に
収束する事が明きらかになる。
[Equation 33] Since ST (gIFT) y (n) is given by the sum of complex conjugates as shown in equation (23), it is clear that it converges to a real number.

【0038】式(24)のST gDFTで定義される
瞬時スペクトラムφk (n) を、式(23)へ直接代入す
れば、信号y(n) はつぎのように計算できる。
By directly substituting the instantaneous spectrum φ k (n) defined by ST gDFT in equation (24) into equation (23), the signal y (n) can be calculated as follows.

【数34】 (Equation 34)

【0039】また、r−n≠qNの場合は、When r−n ≠ qN,

【数35】 となる。したがって、信号y(n) は、つぎのように求ま
る。
(Equation 35) Becomes Therefore, the signal y (n) is obtained as follows.

【0040】[0040]

【数36】 となり、sin関数は角度πラディアンの整数倍に於い
て常に0となるため、y(n) =0が成立する。
[Equation 36] Since the sin function always becomes 0 at an integral multiple of the angle π radian, y (n) = 0 holds.

【0041】従って、ξを1/2に限定する制約を新た
に設定すれば、信号y(n) は常にx(n) に収束すること
がわかる。この制約ξ=1/2は、図3に示すように、
ξだけシフトしたサブチャネル♯0の下限フリンジと♯
N−1の上限フリンジが0周波数に接触し、且つ♯N/
2−1の上限フリンジと♯(N/2)+1の下限フリン
ジがπ周波数に接触し、それはシフトしたサブチャネル
♯0〜♯(N/2)−1と♯(N/2)+1〜♯N−1
が、全周波数領域をカバーする場合に対応する。
Therefore, it is understood that the signal y (n) always converges to x (n) if a constraint for limiting ξ to 1 / is newly set. This constraint ξ = 1 /, as shown in FIG.
the lower fringe of the subchannel ♯0 shifted by ♯ and ♯
The upper fringe of N-1 touches the zero frequency and ΔN /
An upper fringe of 2-1 and a lower fringe of ♯ (N / 2) +1 touch the π frequency, which is the shifted sub-channels {0♯ {N / 2) −1 and ♯ (N / 2) + 1♯. N-1
Corresponds to the case where the entire frequency range is covered.

【0042】さらに、Nの値に関係なく、ST gDF
Tにおいては、ξ=1/2と制約する事で、ST DF
TにおいてN→∞の極限状態しか許されなかった0周波
数抑圧が実現され、フーリエ変換域のヒルベルト変換
{−j sign ω}を歪みなく実現できる。
Further, regardless of the value of N, ST gDF
In T, by restricting ξ = ξ, ST DF
In T, the zero frequency suppression in which only the limit state of N → ∞ is allowed is realized, and the Hilbert transform {−j sign ω} in the Fourier transform region can be realized without distortion.

【0043】[0043]

【実施例】図3は、本発明によるディジタル広帯域90
度位相器の第1の実施例(請求項1に対応)を示してい
る。図3において、引用符号11〜22は乗算器、そし
て引用符号27〜29は加算器をそれぞれ示している。
また、引用符号24及び26はそれぞれ2mN(フレー
ム数2m,フレーム内サンプル数N)段の遅延素子を形
成するシフトレジスタ(SFR)、そして引用符号25
は前記2mN個の遅延素子に各々対応するウインドウ関
数(h(n))の重み係数が書き込まれた係数ROMで
ある。なお、上記引用符号は、図面の簡略化のため前段
に示す一つの回路ブロックについてだけ付しているが、
実際の回路は図3に示すように加算器29を除いて全て
N/2個の回路ブロック分使用される。また、これらの
各回路若しくは回路ブロックの動作の全て若しくは一部
をソフトウェア的に実現してもよい。
FIG. 3 shows a digital broadband 90 according to the present invention.
1 shows a first embodiment (corresponding to claim 1) of a phase shifter. In FIG. 3, reference numerals 11 to 22 indicate multipliers, and reference numerals 27 to 29 indicate adders.
Reference numerals 24 and 26 denote a shift register (SFR) that forms a delay element of 2 mN (number of frames 2 m, number of samples in a frame N) stages, and reference numeral 25.
Is a coefficient ROM in which weight coefficients of the window function (h (n)) respectively corresponding to the 2mN delay elements are written. Note that the above reference numerals are attached only to one circuit block shown in the preceding stage for simplification of the drawing,
As shown in FIG. 3, all the actual circuits are used for N / 2 circuit blocks except for the adder 29. All or a part of the operation of each of these circuits or circuit blocks may be realized by software.

【0044】図3に示す回路動作を説明をするまえに、
まず、第1の実施例の数学的検証を行う。ST gDF
Tのパラメータξを1/2に限定し得られる瞬時スペク
トラムφk (n) の実部Rk (n) と、符号を反転した虚部
k (n) とを入れ換え得られる瞬時スペクトラムをST
gIFTした信号g(n) が、入力信号X(n) の
Before explaining the circuit operation shown in FIG.
First, mathematical verification of the first embodiment is performed. ST gDF
The instantaneous spectrum obtained by exchanging the real part R k (n) of the instantaneous spectrum φ k (n) obtained by limiting the parameter の of T to 1 / and the imaginary part X k (n) whose sign is inverted is represented by ST
The signal g (n) obtained by gIFT is the input signal X (n).

【数37】 (37)

【0045】ST gDFTのスペクトラムφk (n) =
k (n) −jXk (n) を具体的に式(28)へ代入すれ
ば、
ST gDFT spectrum φ k (n) =
By substituting R k (n) −jX k (n) into equation (28) specifically,

【数38】 (38)

【0046】上記式(28)及び式(29)から、図3
に示す本発明の第1の実施例の構成が容易に導き出され
る。すなわち、ST gDFTのスペクトラムφk (n)
=Rk (n) −jXk (n) の実数部Rk (n) 及び虚数部 X k
(n)の値は、式(29)の右辺第1項及び第2項の各前
段の中括弧内に示すように、入力信号x(r)と各キャ
リア係数の内積とウインドウ関数h(n)との畳み込み
演算として求められる。従って、それらはトランスバー
サル・フイルタ(FIR)構成で実現でき、入力信号x
(r)に前記係数を掛け合わせるための乗算器11,1
2、そしてウインドウ関数h(n)の重み係数が書き込
まれた係数ROM25、実数部と虚数部の各演算に対応
した2つの2mN段のシフトレジスタ24,26、前記
フィルタ係数とシフトレジスタからの各遅延出力を乗算
する各乗算器群13〜16,17〜20、そして前記各
乗算器群の各演算結果を加算出力(Rk (n) , X k
(n))する加算器27,28から構成される。
From the above equations (28) and (29), FIG.
The structure of the first embodiment of the present invention shown in FIG. That is, the spectrum of ST gDFT φ k (n)
= R k (n) −jX k (n) real part R k (n) and imaginary part X k
The value of (n) is determined by the inner product of the input signal x (r) and each carrier coefficient, and the window function h (n), as shown in the braces before each of the first and second terms on the right side of Equation (29). ) And convolution operation. Therefore, they can be implemented in a transversal filter (FIR) configuration, where the input signal x
Multiplier 11, 1 for multiplying (r) by the coefficient
2, a coefficient ROM 25 in which a weight coefficient of the window function h (n) is written, two 2mN-stage shift registers 24 and 26 corresponding to each operation of a real part and an imaginary part, and each of the filter coefficients and the shift register. Each of the multiplier groups 13 to 16 and 17 to 20 for multiplying the delayed output, and each operation result of each of the multiplier groups is added to output (R k (n), X k
(n)).

【0047】前記加算出力された実数部Rk (n) 及び虚
数部 X k (n)は、周波数ヒルベルト変換を実施するた
め、図3に示すように実数部と虚数部の入れ換えが行わ
れる。最後に、ST gIFTのため式(29)の右辺
第1及び2項の中括弧外の各キャリア係数が乗算器2
1,22によって前記対応する演算結果に乗算され、そ
れらは加算器29によって加算出力される。なお、前記
加算器29は、前述したように、N/2個の前述した演
算ブロックの加算結果を出力する。
The real part R k (n) and the imaginary part X k (n), which have been added and output, are subjected to frequency Hilbert transform, so that the real part and the imaginary part are exchanged as shown in FIG. Finally, for ST gIFT, each carrier coefficient outside the curly braces of the first and second terms on the right side of equation (29) is
The corresponding operation results are multiplied by 1 and 22, and they are added and output by the adder 29. As described above, the adder 29 outputs the result of adding the N / 2 operation blocks.

【0048】次に、上記式(29)がヒルベルト変換を
正しく実行していることを検証する。式(29)の右辺
を複素指数関数を用いて整理すれば、
Next, it will be verified that the above equation (29) correctly executes the Hilbert transform. By rearranging the right side of equation (29) using a complex exponential function,

【数39】 [Equation 39]

【0049】ここで、右辺第2項を複素指数関数の巡回
性を利用し書き改めれば、
Here, if the second term on the right side is rewritten using the cyclic property of the complex exponential function,

【数40】 (Equation 40)

【0050】右辺第2項のパラメータN−kをkとし
て、総和を表現しなおせば、
If the parameter N−k of the second term on the right side is k and the sum is re-expressed,

【数41】 となり、ヒルベルト変換が正しく実行される事が証明で
きた。
[Equation 41] It proves that the Hilbert transform is executed correctly.

【0051】図4は、本発明によるディジタル広帯域9
0度位相器の第2の実施例(請求項2に対応)を示して
いる。なお、図4において前述した図3と同一のものに
ついては同一符号を付しており、ここではそれらについ
て改めて説明しない。図4と前述した図3との間の大き
な相違は、図4に示すように入力段の各乗算器11,1
2の各キャリア係数が、図3とは反対に入れ換えられて
いる点である。このことは、前述した図3の中間部の周
波数ヒルベルト変換部の操作を入力側で処理することを
意味し、従って図3に示すような実数部Rk (n) と虚数
部Xk(n) を相互に入れ換える接続が排除されている。
FIG. 4 shows a digital broadband 9 according to the invention.
9 shows a second embodiment (corresponding to claim 2) of a 0-degree phase shifter. 4 that are the same as those in FIG. 3 described above are given the same reference numerals, and will not be described again here. A major difference between FIG. 4 and FIG. 3 described above is that each of the multipliers 11, 1 in the input stage as shown in FIG.
2 is that the respective carrier coefficients of FIG. This means that the above-described operation of the frequency Hilbert transform unit in the intermediate part in FIG. 3 is processed on the input side, and therefore, the real part R k (n) and the imaginary part X k (n ) Are excluded from each other.

【0052】第2の実施例によれば、ST gDFTの
パラメータξを1/2に限定し得られる瞬時スペクトラ
ムφk (n) の実部Rk (n) と、符号を反転した虚部Xk
(n)を入れ換え、ヒルベルト変換した瞬時スペクトラム
を求める代わりに、前記STgDFTの定義式(21)
の演算子を次のように入れ換えてヒルベルト変換した瞬
時スペクトラムを直接求める。
According to the second embodiment, the real part R k (n) of the instantaneous spectrum φ k (n) obtained by limiting the parameter の of the ST gDFT to 1 / and the imaginary part X whose sign is inverted k
(n) is replaced, and instead of obtaining the instantaneous spectrum subjected to the Hilbert transform, the definition equation (21) of the STgDFT is used.
The instantaneous spectrum of the Hilbert transform is directly obtained by replacing the operator of

【数42】 (Equation 42)

【0053】得られたヒルベルト変換した瞬時スペクト
ラムをST gIFTした信号g(n)が、
The signal g (n) obtained by ST gIFT of the obtained Hilbert-transformed instantaneous spectrum is

【数43】 図4の回路構成は、図3で説明したのと同様に上記式
(34)から直接導き出されることからここでは改めて
説明しない。
[Equation 43] Since the circuit configuration of FIG. 4 is directly derived from the above equation (34) in the same manner as described with reference to FIG. 3, it will not be described again here.

【0054】図5は、本発明によるディジタル広帯域9
0度位相器の第3の実施例(請求項3に対応)を示した
ものである。図5は、シフトレジスタ(SFR)31、
係数ROM37、乗算器32〜35、そして加算器36
からなる、一般的なトランスバーサル・フィルタの構成
を示している。前記係数ROMには、単位サンプル応答
値us (n) が書き込まれており、本構成によれば、前述
した図3及び図4のウィンド関数の重みの代わりに、単
位サンプル応答値us (n) が用いられる。これにより、
本構成だけで図3及び図4で説明したのと全く同様に本
発明の全ての処理が実行される。以下に、その数学的検
証を行う。
FIG. 5 shows a digital broadband 9 according to the invention.
9 shows a third embodiment (corresponding to claim 3) of a 0-degree phase shifter. FIG. 5 shows a shift register (SFR) 31,
Coefficient ROM 37, multipliers 32-35, and adder 36
2 shows a configuration of a general transversal filter consisting of: The said coefficients ROM, and writes the unit sample response values u s (n) is, according to this configuration, instead of the weight of the window function of FIG. 3 and FIG. 4 described above, the unit sample response values u s ( n) is used. This allows
With this configuration alone, all the processing of the present invention is executed in exactly the same manner as described with reference to FIGS. The mathematical verification will be described below.

【0055】[0055]

【数44】 [Equation 44]

【0056】中括弧で示す項を簡単にする。2項は互い
に複素共役な関係にあるこので、次のようになる。
The terms shown in curly braces are simplified. The two terms are in a complex conjugate relationship with each other, and are as follows.

【数45】 [Equation 45]

【0057】従って、Therefore,

【数46】 [Equation 46]

【0058】また、単位サンプル応答us (n) は、式
(37)において入力信号x(r) を時刻0のみ1とし、
他をすべて0とした場合の出力g(n) として得られる。
すなわち、
The unit sample response u s (n) is obtained by setting the input signal x (r) to 1 only at time 0 in equation (37),
It is obtained as the output g (n) when all others are set to 0.
That is,

【数47】 ST gDFTにおいて、ウィンド関数h(*) を理想ナ
イキィスト関数とすれば、理想瞬時スペクトラムが得ら
れる。したがって、無限長ナイキィスト関数を式(3
8)に代入すれば、理想単位サンプル応答us (n) が得
られる。事実、
[Equation 47] In ST gDFT, if the window function h (*) is an ideal Nyquist function, an ideal instantaneous spectrum can be obtained. Therefore, the infinite-length Nyquist function is given by the equation (3)
Substituting 8), an ideal unit sample response u s (n) is obtained. fact,

【数48】 となる。これにより、ST gDFTヒルベルト変換
は、瞬時スペクトラム解析すなわちST gDFTのウ
ィンド関数に注意を払えば、理想応答を与える事が明き
らかになった。同時に、us (n) には、ST gDFT
のフレーム長を表すパラメータNが含まれない事が大き
な特徴である。
[Equation 48] Becomes Thus, it has become clear that the ST gDFT Hilbert transform gives an ideal response if attention is paid to the instantaneous spectrum analysis, that is, the window function of the ST gDFT. At the same time, u s (n) has ST gDFT
Is a feature that the parameter N indicating the frame length is not included.

【0059】次に、ウィンド関数の決定法の一例を示
す。無限長ナイキィスト関数を用いれば、ST gDF
T ヒルベルト変換は理想応答を示す。しかし、処理遅
延が有限の場合には、ナイキィスト関数を有限長に打ち
切らなければならない。しかし、有限長に打ち切る事
は、ギブスの現象を招き帯域内へ処理歪みを誘導する。
この非線形現象を抑圧するためにカイザー(Kaize
r)スムーズニング関数K(β,n)を用いてナイキィ
スト関数を有限長で打切る。他のスムーズング関数も同
様であり、容易に類推できるので省略する。
Next, an example of a method for determining a window function will be described. If the infinite Nyquist function is used, ST gDF
The T Hilbert transform shows an ideal response. However, if the processing delay is finite, the Nyquist function must be truncated to a finite length. However, truncation to a finite length causes Gibbs phenomenon and induces processing distortion in the band.
In order to suppress this non-linear phenomenon, Kaiser (Kaize)
r) The Nyquist function is truncated to a finite length using the smoothing function K (β, n). The same applies to other smoothing functions, which can be easily inferred, and a description thereof will be omitted.

【0060】 h(n) =N(n) K(β,n) (40) ここに、N(n) は無限長ナイキィスト、H (n) = N (n) K (β, n) (40) where N (n) is an infinite Nyquist,

【数49】 であり、K(β,n)は、次に示す、[Equation 49] And K (β, n) is

【数50】 ただし、I0(*)は変形0次第1種ベッセル関数、βはメ
インローブへのエネルギィ集中度を変化させる正なる実
数、カイザー・スムーズイング関数である。
[Equation 50] Where I 0 (*) is a Bessel function of one kind depending on the deformation 0, β is a positive real number that changes the degree of energy concentration on the main lobe, and a Kaiser smoothing function.

【0061】従って、上記式(38)及び式(40)か
ら、カイザー・スムージング関数を適用して、
Therefore, from the above equations (38) and (40), applying the Kaiser smoothing function,

【数51】 (Equation 51)

【0062】[0062]

【数52】 従って、カイザー・スムージング関数を用いた場合には
上記式(41)の重み係数を、図5の係数ROM37に
書き込めばよい。
(Equation 52) Therefore, when the Kaiser smoothing function is used, the weight coefficient of the above equation (41) may be written in the coefficient ROM 37 of FIG.

【0063】図6は、本発明によるディジタル広帯域9
0度位相器の第4の実施例を示している。図6におい
て、入力バッファ回転子41(バッファサイズ2mN;
Nはフレーム長、2mはフレーム数)には、サンプリン
グ周期毎に入力データx(r)が逐次巡回的に書き込ま
れる。ウィンド回転子42(ウィンドの長さ=2mN)
は、ウィンド関数h(n)の各タイミングにおける重み
係数を記憶している。他の各機能素子、乗算器43〜4
7及び加算器48〜51は通常の演算素子である。た
だ、加算器48及び49には、入力の累積加算を行うた
めのアキュームレータ(Acc)が使われている。前記
2つの回転子41,42は、サンプリング周期×2mN
の周期で互いに各演算周期間は同期して回転する。但
し、入力バッファ回転子41については、新たな信号x
(n)が入力される毎に、最も古い入力データがそれに
よって書き換えられその位置が次の回転のスタート位置
となる。従って、入力バッファ内のデータは一段シフト
(遅延)することになり、前記1周する間に乗算器43
及びアキュームレータ48,49によって行われる入力
x(n)とウィンド関数h(*)の係数の積和演算はト
ランスバーサルフィルタと同様に畳み込み演算を実行す
る。そして1周後の演算終了時点でアキュームレータ4
8,49はクリアされ、次の演算に備える。なお、前記
回転は本実施例の演算動作を機能的に説明するためのも
のであり、RAMやROM等の所定アドレスを一定周期
でサイクリックにアクセスするように構成してももちろ
んよい。
FIG. 6 shows a digital broadband 9 according to the invention.
14 shows a fourth embodiment of the 0-degree phase shifter. In FIG. 6, the input buffer rotator 41 (buffer size 2 mN;
(N is the frame length, 2m is the number of frames), and the input data x (r) is sequentially and cyclically written in each sampling cycle. Wind rotator 42 (window length = 2 mN)
Stores the weight coefficient at each timing of the window function h (n). Other functional elements, multipliers 43 to 4
7 and adders 48 to 51 are ordinary arithmetic elements. However, accumulators (Acc) for performing cumulative addition of inputs are used in the adders 48 and 49. The two rotators 41 and 42 have a sampling period × 2 mN
Rotate in synchronism with each other in each cycle. However, for the input buffer rotator 41, a new signal x
Each time (n) is input, the oldest input data is rewritten thereby, and that position becomes the start position of the next rotation. Therefore, the data in the input buffer is shifted (delayed) by one stage, and the multiplier 43
In addition, the product-sum operation of the input x (n) and the coefficient of the window function h (*) performed by the accumulators 48 and 49 executes a convolution operation similarly to the transversal filter. At the end of the operation after one round, the accumulator 4
8, 49 are cleared to prepare for the next operation. Note that the rotation is for functionally explaining the calculation operation of the present embodiment, and it is needless to say that a predetermined address such as a RAM or a ROM may be cyclically accessed at a constant period.

【0064】本実施例は、前述した図3と同様に、式
(29)から直接導き出されるものである。本実施例の
大きな特徴は、図3では式(29)の右辺第1項及び第
2項の各中括弧内の演算を、それぞれのトランスバーサ
ルフィルタで別々に実施しているのに対して、本実施例
では前記各演算を共通かし、乗算回数をより減少せしめ
ることによって演算の高速化を達成した点にある。すな
わち、最初に前記2つの回転子41,42からの各デー
タを掛け合わせることによって、前記第1項及び第2項
に共通のh(n−r)x(r)を求める。その後は、前
記第1項及び第2項の各項対応に各キャリア係数a,b
を掛け、その結果を逐次各アキュームレータ48,49
に加算する。この操作によって式(29)の右辺第1項
及び第2項が求まる。上述したように畳み込み操作の一
部共通化により1サンプル当たりの乗算回数は図3に示
した2つのトランスバーサルフィルタを用いた構成に対
して著しく減少し高速演算が可能となる。
This embodiment is directly derived from the equation (29), as in the case of FIG. A major feature of this embodiment is that, in FIG. 3, the operations in the curly braces of the first and second terms on the right side of Expression (29) are performed separately by each transversal filter. This embodiment is characterized in that the above operations are common, and the number of times of multiplication is further reduced, thereby achieving high-speed operation. That is, h (n−r) x (r) common to the first and second terms is obtained by first multiplying the data from the two rotors 41 and 42. After that, each carrier coefficient a, b corresponds to each of the first and second terms.
, And sequentially accumulate the results.
Is added to. By this operation, the first and second terms on the right side of Expression (29) are obtained. As described above, the number of times of multiplication per sample is significantly reduced by the common use of the convolution operation as compared with the configuration using two transversal filters shown in FIG. 3, and high-speed operation becomes possible.

【0065】図6において、上記以外の回路構成は、出
力段の係数2/N等の配置位置の違いはあるにしても実
質的に図3と同様のためここでは改めて説明しない。な
お、図6に示したST gDFT解析部の回路構成は、
先に説明した図4の本発明の実施例に対しても上記図3
の場合と同様に適用可能であることはいうまでもない。
In FIG. 6, the circuit configuration other than the above is substantially the same as that of FIG. 3 even if there is a difference in the arrangement position of the coefficient 2 / N of the output stage, so that it will not be described again here. Note that the circuit configuration of the ST gDFT analysis unit shown in FIG.
The above-described embodiment of FIG.
Needless to say, the present invention can be applied similarly to the case of

【0066】[0066]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
ST gDFTにおいてξを1/2に限定する制約を新
たに設けることによって信号y(n) は常にx(n) に収束
し、それによってξだけシフトしたサブチャネル♯0の
下限フリンジと♯N−1の上限フリンジが0周波数に接
触し、且つ♯(N/2)−1の上限フリンジと♯(N/
2)+1の下限フリンジがπ周波数に接触する。そのた
め、シフトしたサブチャネル♯0〜♯(N/2)−1と
♯(N/2)+1〜♯N−1が、正確に全周波数領域を
カバーすることが可能となる。
As described above, according to the present invention,
By providing a new constraint in ST gDFT that limits ξ to 1 /, the signal y (n) always converges to x (n), whereby the lower fringe of subchannel ♯0 shifted by ♯ and ♯N− The upper limit fringe of 1 contacts the 0 frequency, and the upper limit fringe of ♯ (N / 2) −1 and ♯ (N /
2) The lower fringe of +1 touches the π frequency. Therefore, the shifted sub-channels # 0 to (N / 2) -1 and ♯ (N / 2) +1 to ♯N-1 can accurately cover the entire frequency range.

【0067】また、本発明によれば、ST gDFTに
おいてξ=1/2と制約する事で、ST DFTにおい
てN→∞の極限状態しか許されなかった0周波数抑圧が
Nの値に関係なく実現され、フーリエ変換域のヒルベル
ト変換{−j sign ω}を歪みなく実現できる。
Further, according to the present invention, by restricting ξ = 1 / in ST gDFT, zero frequency suppression, which is only allowed in the extreme state of N → ∞ in ST DFT, is realized irrespective of the value of N Thus, the Hilbert transform {−j sign ω} in the Fourier transform region can be realized without distortion.

【0068】さらに、本発明によれば、上述したように
ディジタル広帯域90度位相器が、非常に簡易な回路構
成で、且つ高い性能を有して実現可能となる。
Further, according to the present invention, as described above, the digital wideband 90-degree phase shifter can be realized with a very simple circuit configuration and high performance.

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

【図1】本発明によるディジタル広帯域90度位相器の
基本構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a digital wideband 90-degree phase shifter according to the present invention.

【図2】本発明によるST gDFTのサブチャネル配
置の一例を示した図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an ST gDFT subchannel arrangement according to the present invention.

【図3】本発明によるディジタル広帯域90度位相器の
第1の実施例を示した回路ブロック図である。
FIG. 3 is a circuit block diagram showing a first embodiment of a digital wideband 90-degree phase shifter according to the present invention.

【図4】本発明によるディジタル広帯域90度位相器の
第2の実施例を示した回路ブロック図である。
FIG. 4 is a circuit block diagram showing a second embodiment of the digital wideband 90-degree phase shifter according to the present invention.

【図5】本発明によるディジタル広帯域90度位相器の
第3の実施例を示した回路ブロック図である。
FIG. 5 is a circuit block diagram showing a third embodiment of the digital wideband 90-degree phase shifter according to the present invention.

【図6】本発明によるディジタル広帯域90度位相器の
第4の実施例を示した回路ブロック図である。
FIG. 6 is a circuit block diagram showing a fourth embodiment of a digital wideband 90-degree phase shifter according to the present invention.

【図7】周波数領域におけるヒルベルト変換器の特性を
示した図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating characteristics of a Hilbert transformer in a frequency domain.

【図8】従来のST DFTのサブチャネル配置の一例
を示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional ST DFT subchannel arrangement.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ST gDFT解析T gDFT解析手段 2…周波数ヒルベルト変換手段 3…ST gIFT合成手段 24,26,31…シフトレジスタ 25,37…係数ROM 41…入力バッファ回転子 42…ウィンドウ回転子 48,49…アキュームレータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... ST gDFT analysis T gDFT analysis means 2 ... Frequency Hilbert transformation means 3 ... ST gIFT synthesis means 24, 26, 31 ... Shift register 25, 37 ... Coefficient ROM 41 ... Input buffer rotator 42 ... Window rotator 48, 49 ... accumulator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−135308(JP,A) 特開 平1−157611(JP,A) 特開 平1−128609(JP,A) 石黒 孝、服部徳宏、小崎康成、岸 政七,Generalized Sho rt Time DFTのHilber t変換器への適用,1994年電子情報通信 学会春季大会講演論文集,Pt.3 , P.3−314 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03H 17/08 G06F 17/14 H04B 1/66 H04B 14/04 H04L 27/32 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-4-135308 (JP, A) JP-A-1-157611 (JP, A) JP-A-1-128609 (JP, A) Takashi Ishiguro, Norihiro Hattori , Kozaki Yasunari, Kishi Masanori, Application of Generalized Short Time DFT to Hilbert converter, Proceedings of the 1994 IEICE Spring Conference, Pt. 3, p. 3-314 (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H03H 17/08 G06F 17/14 H04B 1/66 H04B 14/04 H04L 27/32

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 帯域制限した任意の信号の全ての周波数
成分を90度位相回転した信号を出力するディジタル広
帯域90度位相器は、 周波数fs /2以下で帯域制限され、サンプリング周波
数fs でサンプリングされている任意の信号x(r)(rは
サンプリング時刻の番号を示しており、サンプリング時
刻tはt=τr、τはサンプリング周波数fs の逆数、
Nはフレーム内サンプル数で偶なる自然数)に対して、
サンプリング時刻n(n=n′τ)の瞬時スペクトラム 【数1】 の成分φk (n) を、Generalized Shor
t Time DFT(ST gDFT)により、すな
わちkが 0k<N/2 なる場合には、 【数2】 h(*) は条件h(0) =1,h(qN)=0を満たすフレーム
数2mなるウィンド関数、 ここに、qは任意の整数、Nはフレーム内サンプル数で
偶なる自然数、kが N/2<kNなる場合には、 【数3】 を成分とする瞬時スペクトラムφ(n) を求めるST g
DFT解析手段、 前記求めた瞬時スペクトラムΦ(n) に周波数域ヒルベル
ト変換、すなわち瞬時スペクトラムの正の周波数に対応
する、kが 0k<N/2 場合には、瞬時スペクト
ラムの成分φk (n) の実部をak (n) と虚部をbk (n)
(瞬時スペクトラム成分は実部と虚部でφk (n) =a
k (n) +jbk (n) となる)とする時、実部ak (n) の符
号を反転する値を虚部とし、虚部bk (n) の値を実部と
する 【数4】 また負の周波数に対応する、kが N/2<kNなる
場合には、瞬時スペクトラムの成分の実部ak (n) の値
を虚部とし、虚部bk (n) の値を実部とする変換瞬時ス
ペクトラム成分 【数5】
1. A digital wide-band 90-degree phase shifter that outputs a signal obtained by rotating all frequency components of a band-limited arbitrary signal by 90 degrees is band-limited at a frequency f s / 2 or less, and has a sampling frequency f s . any signal x (r) (r being sampled indicates the number of the sampling time, the sampling time t is t = .tau.r, tau is the reciprocal of the sampling frequency f s,
N is a natural number that is an even number of samples in the frame)
Instantaneous spectrum at sampling time n (n = n′τ) The component φ k (n) of Generalized Sho
By t Time DFT (ST gDFT), that is, when k is 0 < k <N / 2, h (*) is a window function of 2 m number of frames satisfying the conditions h (0) = 1 and h (qN) = 0, where q is an arbitrary integer, N is a natural number that is an even number of samples in the frame, and k is If N / 2 <k < N, then: G to find the instantaneous spectrum φ (n) with
DFT analysis means: The obtained instantaneous spectrum Φ (n) is converted into a frequency domain Hilbert transform, that is, if k is 0 < k <N / 2, which corresponds to the positive frequency of the instantaneous spectrum, the instantaneous spectrum component φ k ( The real part of n) is a k (n) and the imaginary part is b k (n)
(The instantaneous spectrum component has φ k (n) = a in the real part and the imaginary part.
k (n) + jb k (n)), the value obtained by inverting the sign of the real part a k (n) is defined as the imaginary part, and the value of the imaginary part b k (n) is defined as the real part. 4] When k is N / 2 <k < N corresponding to a negative frequency, the value of the real part a k (n) of the component of the instantaneous spectrum is defined as the imaginary part, and the value of the imaginary part b k (n) is determined. Instantaneous spectrum component with the real part as
【請求項2】 前記周波数ヒルベルト変換手段及び前記
ST gIFT合成手段を組み合せ、前記ST gDF
T解析手段で求める瞬時スペクトラム 【数6】
2. Combining the frequency Hilbert transforming means and the ST gIFT combining means,
Instantaneous spectrum obtained by T analysis means
【請求項3】 前記ST gDFT解析手段、前記周波
数ヒルベルト変換手段、及び前記ST gIFTの各処
理は、単位インパルスに対して実行して得られる単位イ
ンパルスレスポンスus (n) の値を係数とするトランス
バーサルフィルタにより、入力信号とフィルタ係数との
総和を求めた値に適切な定数を乗じて得られる信号を出
力することで実行される請求項1記載のディジタル広帯
域90度位相器。
3. The processing of the ST gDFT analysis means, the frequency Hilbert transform means, and the ST gIFT uses a value of a unit impulse response u s (n) obtained by executing the unit impulse as a coefficient. The digital wideband 90-degree phase shifter according to claim 1, wherein the transversal filter is executed by outputting a signal obtained by multiplying a value obtained by calculating a sum of an input signal and a filter coefficient by an appropriate constant.
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石黒 孝、服部徳宏、小崎康成、岸 政七,Generalized Short Time DFTのHilbert変換器への適用,1994年電子情報通信学会春季大会講演論文集,Pt.3 ,P.3−314

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