JP3446811B2 - データサンプリング方法及び装置 - Google Patents
データサンプリング方法及び装置Info
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H17/00—Networks using digital techniques
- H03H17/02—Frequency selective networks
- H03H17/06—Non-recursive filters
- H03H17/0621—Non-recursive filters with input-sampling frequency and output-delivery frequency which differ, e.g. extrapolation; Anti-aliasing
- H03H17/0635—Non-recursive filters with input-sampling frequency and output-delivery frequency which differ, e.g. extrapolation; Anti-aliasing characterized by the ratio between the input-sampling and output-delivery frequencies
- H03H17/065—Non-recursive filters with input-sampling frequency and output-delivery frequency which differ, e.g. extrapolation; Anti-aliasing characterized by the ratio between the input-sampling and output-delivery frequencies the ratio being integer
- H03H17/0664—Non-recursive filters with input-sampling frequency and output-delivery frequency which differ, e.g. extrapolation; Anti-aliasing characterized by the ratio between the input-sampling and output-delivery frequencies the ratio being integer where the output-delivery frequency is lower than the input sampling frequency, i.e. decimation
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報信号の処理技
術に関し、特に、Ａ／Ｄサンプリング周波数を用いてア
ナログ入力信号をディジタル出力信号に変換するための
データサンプリング方法及び装置に関する。
術に関し、特に、Ａ／Ｄサンプリング周波数を用いてア
ナログ入力信号をディジタル出力信号に変換するための
データサンプリング方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、移動体通信端末に関する技術の発
展にはめざましいものがある。結果として、移動体通信
端末として様々な通信機能、例えば、音声データ、ＦＡ
Ｘデータ、及びＰＣデータなどの種々のデータの通信を
行う機能を備えたものが開発されている。これらの通信
機能の実施を可能にするには、アナログ信号をディジタ
ル信号に変換するアナログ／ディジタル変換の機能を移
動体通信端末に備えることが必須である。アナログ／デ
ィジタル変換は、アナログ信号をＡ／Ｄサンプリング周
波数にしたがってサンプリングしてディジタル信号を生
成することにより可能である。なおこの種のサンプリン
グに関連した技術は、特開平０６−３１３７６４号公
報、特開平０９−０８３５８８号公報、特開平０９−１
３５１４９号公報、特開平０９−３２１６３２号公報、
及び特開平０８−００４５９１号公報等にも記載されて
いる。
展にはめざましいものがある。結果として、移動体通信
端末として様々な通信機能、例えば、音声データ、ＦＡ
Ｘデータ、及びＰＣデータなどの種々のデータの通信を
行う機能を備えたものが開発されている。これらの通信
機能の実施を可能にするには、アナログ信号をディジタ
ル信号に変換するアナログ／ディジタル変換の機能を移
動体通信端末に備えることが必須である。アナログ／デ
ィジタル変換は、アナログ信号をＡ／Ｄサンプリング周
波数にしたがってサンプリングしてディジタル信号を生
成することにより可能である。なおこの種のサンプリン
グに関連した技術は、特開平０６−３１３７６４号公
報、特開平０９−０８３５８８号公報、特開平０９−１
３５１４９号公報、特開平０９−３２１６３２号公報、
及び特開平０８−００４５９１号公報等にも記載されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述したような様々な
通信機能を移動体通信端末に備える場合の問題の一つ
は、種々のデータ間で使用する周波数が異なることであ
る。周知のように、移動体通信端末においては入力信号
の周波数が異なっても出力信号は所定周波数をもたなけ
ればならない。しかしながら、アナログ信号をサンプリ
ング周波数にしたがってサンプリングしてディジタル信
号を生成するのみのアナログ／ディジタル変換では、入
力信号の周波数が異なる場合に出力信号の周波数も異な
ってしまう。この問題を解決するために、アナログ／デ
ィジタル変換に関して様々な技術が提案されているが、
どれも複雑な構成をもち実現が容易ではない。
通信機能を移動体通信端末に備える場合の問題の一つ
は、種々のデータ間で使用する周波数が異なることであ
る。周知のように、移動体通信端末においては入力信号
の周波数が異なっても出力信号は所定周波数をもたなけ
ればならない。しかしながら、アナログ信号をサンプリ
ング周波数にしたがってサンプリングしてディジタル信
号を生成するのみのアナログ／ディジタル変換では、入
力信号の周波数が異なる場合に出力信号の周波数も異な
ってしまう。この問題を解決するために、アナログ／デ
ィジタル変換に関して様々な技術が提案されているが、
どれも複雑な構成をもち実現が容易ではない。
【０００４】それ故に本発明の課題は、入力信号の周波
数が異なっても出力信号は所定周波数をもたせることを
簡単な構成で可能にしたデータサンプリング方法及び装
置を提供することにある。
数が異なっても出力信号は所定周波数をもたせることを
簡単な構成で可能にしたデータサンプリング方法及び装
置を提供することにある。
【０００５】本発明の他の課題は、データ列のディレイ
の調整をディジタル的に行えるデータサンプリング方法
及び装置を提供することにある。
の調整をディジタル的に行えるデータサンプリング方法
及び装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、アナロ
グ入力信号からディジタル出力信号への変換を行うため
のデータサンプリング方法において、前記変換に必要な
Ａ/Ｄサンプリング周波数のＮ倍（Ｎは整数）のサンプ
リング周波数（fs）で前記アナログ入力信号のサンプリ
ングを行いディジタルデータを生成するステップと、前
記ディジタルデータを１／Ｎに間引くことによってＮ個
の間引後データ列を生成するステップと、前記Ｎ個の間
引後データ列の各々について並列に所定の信号処理を行
い、データ列を比較して誤りの少ないデータ列を選択す
るか特性のよいデータを合成してＮ個の処理済みデータ
列を生成するステップと、前記Ｎ個の処理済みデータ列
に基き前記ディジタル出力信号を生成するステップとを
含むことを特徴とするデータサンプリング方法が得られ
る。
グ入力信号からディジタル出力信号への変換を行うため
のデータサンプリング方法において、前記変換に必要な
Ａ/Ｄサンプリング周波数のＮ倍（Ｎは整数）のサンプ
リング周波数（fs）で前記アナログ入力信号のサンプリ
ングを行いディジタルデータを生成するステップと、前
記ディジタルデータを１／Ｎに間引くことによってＮ個
の間引後データ列を生成するステップと、前記Ｎ個の間
引後データ列の各々について並列に所定の信号処理を行
い、データ列を比較して誤りの少ないデータ列を選択す
るか特性のよいデータを合成してＮ個の処理済みデータ
列を生成するステップと、前記Ｎ個の処理済みデータ列
に基き前記ディジタル出力信号を生成するステップとを
含むことを特徴とするデータサンプリング方法が得られ
る。
【０００７】好ましくは、さらに、前記Ｎ個の処理済み
データ列を用いて前記サンプリング周波数の調整を行う
ステップを含む。
データ列を用いて前記サンプリング周波数の調整を行う
ステップを含む。
【０００８】前記Ｎ個の間引後データ列は、前記サンプ
リング周波数を１／fsずつ遅延させたＮ個の周波数で前
記アナログ入力信号をサンプリングしたＮ個のデータ列
に相当しているとよい。
リング周波数を１／fsずつ遅延させたＮ個の周波数で前
記アナログ入力信号をサンプリングしたＮ個のデータ列
に相当しているとよい。
【０００９】好ましくは、さらに、前記アナログ入力信
号の周波数を参照して前記Ｎの値を設定するステップを
含む。
号の周波数を参照して前記Ｎの値を設定するステップを
含む。
【００１０】好ましくは、さらに、前記Ｎ個の間引後デ
ータ列の各々の周波数をベースバンドにするステップ
と、前記ベースバンドの間引後データ列を用いて直交復
調を行うステップとを含む。
ータ列の各々の周波数をベースバンドにするステップ
と、前記ベースバンドの間引後データ列を用いて直交復
調を行うステップとを含む。
【００１１】また本発明によれば、アナログ入力信号か
らディジタル出力信号への変換を行うためのデータサン
プリング装置において、前記変換に必要なＡ/Ｄサンプ
リング周波数のＮ倍（Ｎは整数）のサンプリング周波数
（fs）で前記アナログ入力信号のサンプリングを行いデ
ィジタルデータを生成する手段と、前記ディジタルデー
タを１／Ｎに間引くことによってＮ個の間引後データ列
を生成する手段と、前記Ｎ個の間引後データ列の各々に
ついて並列に所定の信号処理を行い、データ列を比較し
て誤りの少ないデータ列を選択するか特性のよいデータ
を合成してＮ個の処理済みデータ列を生成する手段と、
前記Ｎ個の処理済みデータ列に基き前記ディジタル出力
信号を生成する手段とを含むことを特徴とするデータサ
ンプリング装置が得られる。
らディジタル出力信号への変換を行うためのデータサン
プリング装置において、前記変換に必要なＡ/Ｄサンプ
リング周波数のＮ倍（Ｎは整数）のサンプリング周波数
（fs）で前記アナログ入力信号のサンプリングを行いデ
ィジタルデータを生成する手段と、前記ディジタルデー
タを１／Ｎに間引くことによってＮ個の間引後データ列
を生成する手段と、前記Ｎ個の間引後データ列の各々に
ついて並列に所定の信号処理を行い、データ列を比較し
て誤りの少ないデータ列を選択するか特性のよいデータ
を合成してＮ個の処理済みデータ列を生成する手段と、
前記Ｎ個の処理済みデータ列に基き前記ディジタル出力
信号を生成する手段とを含むことを特徴とするデータサ
ンプリング装置が得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】具体的な説明に先立ち、本発明の
原理につき図１を参照して先ず説明する。
原理につき図１を参照して先ず説明する。
【００１３】図１(a) は、アナログ入力信号の周波数fI
F をナイキスト条件に合ったサンプリング周波数fs、具
体的には、そのアナログ入力信号の周波数fIF の２倍以
上の周波数のサンプリングクロックを用いてサンプリン
グした場合の模式図である。この場合、サンプリングに
よって得られたディジタルデータの周波数は入力信号の
周波数fIF のままで変わらない。
F をナイキスト条件に合ったサンプリング周波数fs、具
体的には、そのアナログ入力信号の周波数fIF の２倍以
上の周波数のサンプリングクロックを用いてサンプリン
グした場合の模式図である。この場合、サンプリングに
よって得られたディジタルデータの周波数は入力信号の
周波数fIF のままで変わらない。
【００１４】図１(b) は、アナログ入力信号の周波数fI
F をサンプリング周波数fsでサンプリングし、得られた
ディジタルデータを１／４の間引き率で間引いて間引後
データ列を生成した場合の模式図である。この場合、ナ
イキスト条件以下の低いサンプリング周波数fs1 （fs1=
fs/4）でサンプリングしたときと同様のアンダーサンプ
リングの効果が起こる。したがって、間引後データ列は
入力信号の周波数fIFよりも低い周波数fIF1をもつこと
になる。
F をサンプリング周波数fsでサンプリングし、得られた
ディジタルデータを１／４の間引き率で間引いて間引後
データ列を生成した場合の模式図である。この場合、ナ
イキスト条件以下の低いサンプリング周波数fs1 （fs1=
fs/4）でサンプリングしたときと同様のアンダーサンプ
リングの効果が起こる。したがって、間引後データ列は
入力信号の周波数fIFよりも低い周波数fIF1をもつこと
になる。
【００１５】図１(c) は、アナログ入力信号の周波数fI
F を、サンプリング周波数fsでサンプリングし、得られ
たディジタルデータを１／８の間引き率で間引いた場合
の模式図である。この場合、ナイキスト条件以下の低い
サンプリング周波数fs2 （fs2=fs/8）でサンプリングし
たときと同様のアンダーサンプリングの効果が起こる。
したがって、間引後データ列はさらに低い周波数fIF2に
なる。
F を、サンプリング周波数fsでサンプリングし、得られ
たディジタルデータを１／８の間引き率で間引いた場合
の模式図である。この場合、ナイキスト条件以下の低い
サンプリング周波数fs2 （fs2=fs/8）でサンプリングし
たときと同様のアンダーサンプリングの効果が起こる。
したがって、間引後データ列はさらに低い周波数fIF2に
なる。
【００１６】図１(b),(c) より、サンプリング周波数が
等しくfsであっても、出力ディジタル信号、即ち、間引
後データ列の周波数は間引き率によって異なることが分
かる。このことは、逆に、異なる周波数の入力信号に対
しても、間引き率を変更することによって、生成するデ
ータ列の周波数を等しくすることが可能であることを示
唆している。
等しくfsであっても、出力ディジタル信号、即ち、間引
後データ列の周波数は間引き率によって異なることが分
かる。このことは、逆に、異なる周波数の入力信号に対
しても、間引き率を変更することによって、生成するデ
ータ列の周波数を等しくすることが可能であることを示
唆している。
【００１７】図１(d) は、アナログ入力信号の周波数fI
F を、サンプリング周波数fsでサンプリングし、得られ
たディジタルデータを１／１６の間引き率で間引いた場
合の模式図である。この場合、見かけ上のサンプリング
周波数fs3 は fs3 = fs/16 である。ここで、特に、入力信号の周波数fIF に fIF = m * fs3 なる条件を設定する。但し、m は整数である。
F を、サンプリング周波数fsでサンプリングし、得られ
たディジタルデータを１／１６の間引き率で間引いた場
合の模式図である。この場合、見かけ上のサンプリング
周波数fs3 は fs3 = fs/16 である。ここで、特に、入力信号の周波数fIF に fIF = m * fs3 なる条件を設定する。但し、m は整数である。
【００１８】図示例ではm=６であり、出力ディジタル信
号の周波数fIF3は０、つまり、ベースバンド信号となっ
ている。
号の周波数fIF3は０、つまり、ベースバンド信号となっ
ている。
【００１９】要約すると、サンプリング周波数fsはナイ
キスト条件を満たすアナログ入力信号の周波数fIF の２
倍よりも大きな数字であるが、すでにアナログ入力信号
の周波数fIF の２倍より小さい周波数のサンプリングに
よりアンダーサンプリングが行われているとしても、そ
の後にデータを間引くことによってさらに上述のような
アンダーサンプリングの効果を期待できる。その上、出
力ディジタル信号の周波数をベースバンドにまで低下さ
せることも可能である。
キスト条件を満たすアナログ入力信号の周波数fIF の２
倍よりも大きな数字であるが、すでにアナログ入力信号
の周波数fIF の２倍より小さい周波数のサンプリングに
よりアンダーサンプリングが行われているとしても、そ
の後にデータを間引くことによってさらに上述のような
アンダーサンプリングの効果を期待できる。その上、出
力ディジタル信号の周波数をベースバンドにまで低下さ
せることも可能である。
【００２０】図２に移り、本発明の実施の形態に係るサ
ンプリング装置の構成を説明する。このサンプリング装
置は、供給されるアナログ入力信号の帯域を制限してア
ナログ濾波後信号を生成するアナログフィルタ201 、ア
ナログ濾波後信号をサンプリングクロックにしたがって
サンプリングしてディジタルデータを生成するＡ／Ｄ変
換器202 、Ａ／Ｄ変換器202 にこのサンプリングクロッ
クを供給する発振器203 、及び以下に説明する信号処理
部204 を含む。
ンプリング装置の構成を説明する。このサンプリング装
置は、供給されるアナログ入力信号の帯域を制限してア
ナログ濾波後信号を生成するアナログフィルタ201 、ア
ナログ濾波後信号をサンプリングクロックにしたがって
サンプリングしてディジタルデータを生成するＡ／Ｄ変
換器202 、Ａ／Ｄ変換器202 にこのサンプリングクロッ
クを供給する発振器203 、及び以下に説明する信号処理
部204 を含む。
【００２１】信号処理部204 は、ディジタルデータをＮ
個（Ｎは整数）のデータ列に分けて分配するための分配
部205 、Ｎ個のデータ列についてそれぞれ所定の信号処
理を行いＮ個の処理済みデータ列を生成する第１〜第Ｎ
の処理部 206〜209 、Ｎ個の処理済みデータを参照し後
述する処理を行い処理結果信号を生成する局部的処理部
210 、及び処理結果信号に応じて、音、光、音声、ＦＡ
Ｘデータ、ＬＣＤデータ、ＰＣデータ、等を表すディジ
タル出力信号を生成する公知の次段信号処理部211 を含
む。なお局部的処理部210 は、さらに、発振器203 の制
御をも行う。
個（Ｎは整数）のデータ列に分けて分配するための分配
部205 、Ｎ個のデータ列についてそれぞれ所定の信号処
理を行いＮ個の処理済みデータ列を生成する第１〜第Ｎ
の処理部 206〜209 、Ｎ個の処理済みデータを参照し後
述する処理を行い処理結果信号を生成する局部的処理部
210 、及び処理結果信号に応じて、音、光、音声、ＦＡ
Ｘデータ、ＬＣＤデータ、ＰＣデータ、等を表すディジ
タル出力信号を生成する公知の次段信号処理部211 を含
む。なお局部的処理部210 は、さらに、発振器203 の制
御をも行う。
【００２２】この信号処理部204 は、ＤＳＰもしくはＣ
ＰＵ及びＲＯＭ，ＲＡＭを用いてソフトウエアにて構成
され得るが、その代わりにゲートアレイなどのロジック
回路を用いて構成することもできる。
ＰＵ及びＲＯＭ，ＲＡＭを用いてソフトウエアにて構成
され得るが、その代わりにゲートアレイなどのロジック
回路を用いて構成することもできる。
【００２３】次に上述のサンプリング装置の動作を説明
する。
する。
【００２４】アナログ入力信号は、まずアナログフィル
タ201 によって帯域制限されアナログ濾波後信号にされ
る。このアナログフィルタ201 は、一般的にアンチエリ
アシングフィルタと言われるもので、Ａ／Ｄ変換器202
によるサンプリング前に必要とされる。次に、アナログ
濾波後信号は、発振器203 で発生されたサンプリング周
波数fsのサンプリングクロックによって、Ａ／Ｄ変換器
202 においてサンプリングされ、ディジタル信号に変換
される。Ａ／Ｄ変換器202 においてサンプリングされた
信号は、信号処理部204 に供給される。ここで、サンプ
リング周波数fsは、アナログ入力信号からディジタル出
力信号への変換に必要なＡ／Ｄサンプリング周波数（fs
i）のＮ倍（Ｎは整数）である。
タ201 によって帯域制限されアナログ濾波後信号にされ
る。このアナログフィルタ201 は、一般的にアンチエリ
アシングフィルタと言われるもので、Ａ／Ｄ変換器202
によるサンプリング前に必要とされる。次に、アナログ
濾波後信号は、発振器203 で発生されたサンプリング周
波数fsのサンプリングクロックによって、Ａ／Ｄ変換器
202 においてサンプリングされ、ディジタル信号に変換
される。Ａ／Ｄ変換器202 においてサンプリングされた
信号は、信号処理部204 に供給される。ここで、サンプ
リング周波数fsは、アナログ入力信号からディジタル出
力信号への変換に必要なＡ／Ｄサンプリング周波数（fs
i）のＮ倍（Ｎは整数）である。
【００２５】まず、分配部205 で、ディジタル信号を逐
次Ｎ個のデータ列に分配して、Ｎ個のデータ列を作る。
または、逐次ではなく、データを蓄積して分配処理を行
う。このとき、分配部205 において、全てのディジタル
データを用いてＮ個のデータ列を作るとは限らない。例
えば、Ｎが１６に対して、たった３つのデータ列しか取
り出さない場合もあり得るので、ここでは、Ｎ個に分配
するという表現よりも、１／Ｎに間引くという表現を多
用している。この結果として生成されたＮ個のデータ
列、即ち、間引後データ列は、第１〜第Ｎの信号処理部
１〜Ｎでそれぞれ処理され、Ｎ個の処理済みデータ列と
して局部的処理部210 に供給される。局部的処理部210
では、比較、判定、判断、また処理済みデータ列を組み
合わせた計算、等の所定の処理を行い、処理結果信号を
次段信号処理部211 へ供給する。また局部的処理部210
はＮ個の処理済みデータ列を基に、発振器203 に位相ず
れや周波数ずれの情報をフィードバックし、発振器203
の制御を行う。次段信号処理部211 は、既知のものであ
って、処理結果信号に基いて、信号フォーマットによる
制御や、復号、音声再生などを行い、音、光、音声、Ｆ
ＡＸデータ、ＬＣＤデータ、ＰＣデータなどをディジタ
ル出力信号として出力する。
次Ｎ個のデータ列に分配して、Ｎ個のデータ列を作る。
または、逐次ではなく、データを蓄積して分配処理を行
う。このとき、分配部205 において、全てのディジタル
データを用いてＮ個のデータ列を作るとは限らない。例
えば、Ｎが１６に対して、たった３つのデータ列しか取
り出さない場合もあり得るので、ここでは、Ｎ個に分配
するという表現よりも、１／Ｎに間引くという表現を多
用している。この結果として生成されたＮ個のデータ
列、即ち、間引後データ列は、第１〜第Ｎの信号処理部
１〜Ｎでそれぞれ処理され、Ｎ個の処理済みデータ列と
して局部的処理部210 に供給される。局部的処理部210
では、比較、判定、判断、また処理済みデータ列を組み
合わせた計算、等の所定の処理を行い、処理結果信号を
次段信号処理部211 へ供給する。また局部的処理部210
はＮ個の処理済みデータ列を基に、発振器203 に位相ず
れや周波数ずれの情報をフィードバックし、発振器203
の制御を行う。次段信号処理部211 は、既知のものであ
って、処理結果信号に基いて、信号フォーマットによる
制御や、復号、音声再生などを行い、音、光、音声、Ｆ
ＡＸデータ、ＬＣＤデータ、ＰＣデータなどをディジタ
ル出力信号として出力する。
【００２６】図２に加えて図３(a),(b),(c) をも参照
し、分配部205 を、ロジック回路を用いて構成しかつＮ
が４である場合を例にとって説明する。この分配部205
は、図３(a) に示すように、Ａ／Ｄ変換器202 からディ
ジタルデータが入力され分配用クロックCLK1〜4 にした
がってそれぞれデータ列を出力する第１〜第４のシフト
レジスタ 301〜304 を含む。分配用クロックCLK1〜4
は、図３(b) に示すように、基準周波数(f0)の基準クロ
ックが入力されるカウンタ305 とロジック回路306との
組み合わせにより生成される。ロジック回路306 は、例
えば、インバータ回路308,309 、アンド回路 310〜313
、若しくはナンド回路やオア回路などを用いて構成さ
れ得る。第１〜第４のシフトレジスタ 301〜304 は、分
配用クロックCLK1〜4 の立ち上がりでデータを読み込む
動作を行うものである。分配用クロックCLK1〜4 のタイ
ミングを図３(c) に示す。即ち、分配用クロックCLK1〜
4 は、各々1/f0ずつのディレイを持ちかつ立ち上がりタ
イミング間隔が4/f0の矩形波である。なお基準クロック
は、図２には図示しない別の部分にて生成されたもので
あるが、その生成にサンプリングクロックが使用されて
もよい。
し、分配部205 を、ロジック回路を用いて構成しかつＮ
が４である場合を例にとって説明する。この分配部205
は、図３(a) に示すように、Ａ／Ｄ変換器202 からディ
ジタルデータが入力され分配用クロックCLK1〜4 にした
がってそれぞれデータ列を出力する第１〜第４のシフト
レジスタ 301〜304 を含む。分配用クロックCLK1〜4
は、図３(b) に示すように、基準周波数(f0)の基準クロ
ックが入力されるカウンタ305 とロジック回路306との
組み合わせにより生成される。ロジック回路306 は、例
えば、インバータ回路308,309 、アンド回路 310〜313
、若しくはナンド回路やオア回路などを用いて構成さ
れ得る。第１〜第４のシフトレジスタ 301〜304 は、分
配用クロックCLK1〜4 の立ち上がりでデータを読み込む
動作を行うものである。分配用クロックCLK1〜4 のタイ
ミングを図３(c) に示す。即ち、分配用クロックCLK1〜
4 は、各々1/f0ずつのディレイを持ちかつ立ち上がりタ
イミング間隔が4/f0の矩形波である。なお基準クロック
は、図２には図示しない別の部分にて生成されたもので
あるが、その生成にサンプリングクロックが使用されて
もよい。
【００２７】図４を参照して、分配部４におけるデータ
列の分配の様子を、Ｎが４である場合を例にとって説明
する。図４(a) のＤ１〜Ｄ１２は、図４(b) のサンプリ
ングクロックを示す矢印のタイミングでアナログ入力信
号をＡ／Ｄ変換器202 に取り込んだときの時系列のデー
タ、即ち、ディジタルデータを表す。図４ (c)〜(f)の
矢印は、分配部205 におけるディジタルデータの分配の
タイミングを示している。即ち(c) は、(a) 中の、デー
タ列Ｄ１〜Ｄ１２をデータ列１に分配するタイミングを
示す。従って、データ列１には、(c) のタイミングで、
Ｄ１，Ｄ５，Ｄ９のデータが、分配される。同様に、
(d),(e),(f) のタイミングでそれぞれデータ列２，３，
４にデータが分配される。このとき、(a) より明らかな
ように、データ列１〜４間のデータの時間的関係は、各
々のデータを１／fs時間ずつ遅延させたものに相当する
ことが分かる。
列の分配の様子を、Ｎが４である場合を例にとって説明
する。図４(a) のＤ１〜Ｄ１２は、図４(b) のサンプリ
ングクロックを示す矢印のタイミングでアナログ入力信
号をＡ／Ｄ変換器202 に取り込んだときの時系列のデー
タ、即ち、ディジタルデータを表す。図４ (c)〜(f)の
矢印は、分配部205 におけるディジタルデータの分配の
タイミングを示している。即ち(c) は、(a) 中の、デー
タ列Ｄ１〜Ｄ１２をデータ列１に分配するタイミングを
示す。従って、データ列１には、(c) のタイミングで、
Ｄ１，Ｄ５，Ｄ９のデータが、分配される。同様に、
(d),(e),(f) のタイミングでそれぞれデータ列２，３，
４にデータが分配される。このとき、(a) より明らかな
ように、データ列１〜４間のデータの時間的関係は、各
々のデータを１／fs時間ずつ遅延させたものに相当する
ことが分かる。
【００２８】図５を図１と共に参照して、サンプリング
クロック及び間引きのタイミングを、Ｎが１６の場合を
例にとって直交復調につき説明する。一般に、直交復調
は、入力信号の搬送波周波数と等しい周波数のｓｉｎ信
号及びｃｏｓ信号をそれぞれ入力信号に掛けることによ
って、ベースバンドのＩ信号及びＱ信号を得ることを意
味する。
クロック及び間引きのタイミングを、Ｎが１６の場合を
例にとって直交復調につき説明する。一般に、直交復調
は、入力信号の搬送波周波数と等しい周波数のｓｉｎ信
号及びｃｏｓ信号をそれぞれ入力信号に掛けることによ
って、ベースバンドのＩ信号及びＱ信号を得ることを意
味する。
【００２９】図１(d) に示すように、Ａ／Ｄ変換器202
においてサンプリング周波数fsでサンプリングして得た
ディジタルデータを分配部205 において１／Ｎに間引く
と、結果として実質上のサンプリング周波数fs3 が現れ
る。ここで、 fs3 = fs/N である。
においてサンプリング周波数fsでサンプリングして得た
ディジタルデータを分配部205 において１／Ｎに間引く
と、結果として実質上のサンプリング周波数fs3 が現れ
る。ここで、 fs3 = fs/N である。
【００３０】サンプリング周波数fs3 を入力信号周波数
fIF の整数倍になるように設定した場合には、 fIF = m * fsi となる。ここでm は整数であり、図１(d) においては６
である。この場合、公知のアンダーサンプリングの効果
によって、得られるディジタル信号の周波数fIF3はベー
スバンド信号となる。このときも、先に図３を用いて説
明したように、ディレイの1/fsずつ異なったＮ個のデー
タ列を得る事が出来る。
fIF の整数倍になるように設定した場合には、 fIF = m * fsi となる。ここでm は整数であり、図１(d) においては６
である。この場合、公知のアンダーサンプリングの効果
によって、得られるディジタル信号の周波数fIF3はベー
スバンド信号となる。このときも、先に図３を用いて説
明したように、ディレイの1/fsずつ異なったＮ個のデー
タ列を得る事が出来る。
【００３１】一般的な三角関数の式に、以下のようなも
のがある。
のがある。
【００３２】sin(θ + π/2) = cos(θ)
この式を用いて、ディレイを持った複数の信号より、Ｉ
信号及びＱ信号を作ることが出来る。
信号及びＱ信号を作ることが出来る。
【００３３】図５(a) は、Ａ／Ｄ変換器202 におけるサ
ンプリングタイミングを示し、Ｎが１６のときの間引き
タイミングを図５ (b)〜(e) に矢印で示す。このとき、
(b)の間引きタイミングを、sinθと仮定すると、それよ
りπ/2遅れた(c) の間引きタイミングは、cosθである
と言える。したがって、sinθとcosθの間引きタイミン
グによるデータをＩ信号及びＱ信号として直交復調を行
うことが出来る。
ンプリングタイミングを示し、Ｎが１６のときの間引き
タイミングを図５ (b)〜(e) に矢印で示す。このとき、
(b)の間引きタイミングを、sinθと仮定すると、それよ
りπ/2遅れた(c) の間引きタイミングは、cosθである
と言える。したがって、sinθとcosθの間引きタイミン
グによるデータをＩ信号及びＱ信号として直交復調を行
うことが出来る。
【００３４】また、同期検波などで特に問題となる直交
検波に於けるディレイの調整についても、図５(b) に示
すような間引きタイミングに対して図５(d),(e) のよう
にディレイが±1/fsのデータを、同時に並列信号処理を
行なって即時比較検討することが可能である。
検波に於けるディレイの調整についても、図５(b) に示
すような間引きタイミングに対して図５(d),(e) のよう
にディレイが±1/fsのデータを、同時に並列信号処理を
行なって即時比較検討することが可能である。
【００３５】次に図６を図２及び図４とともに参照し
て、信号処理部204 における判定と発振器203 の制御と
について説明する。ディレイの異なるデータ列１〜１６
は、それぞれ受信信号と発振器203 の位相の関係が少し
ずつ異なると考えることができる。局部的処理部210
は、各データ列について、第１〜第Ｎの処理部 206〜20
9において信号処理を行った結果の各データ列の電力の
大きさや誤り率などのを比較し、最も電力が大きい、若
しくは、誤りが小さいデータ列を選択する。この場合、
該当したデータ列を図６中に白抜き丸印で示した。
て、信号処理部204 における判定と発振器203 の制御と
について説明する。ディレイの異なるデータ列１〜１６
は、それぞれ受信信号と発振器203 の位相の関係が少し
ずつ異なると考えることができる。局部的処理部210
は、各データ列について、第１〜第Ｎの処理部 206〜20
9において信号処理を行った結果の各データ列の電力の
大きさや誤り率などのを比較し、最も電力が大きい、若
しくは、誤りが小さいデータ列を選択する。この場合、
該当したデータ列を図６中に白抜き丸印で示した。
【００３６】局部的処理部210 は、その時のデータ誤り
の最も少ない処理データを後段信号処理部211 に渡す
か、若しくは、ここでいくつかの特性の良いデータを計
算し合成して後段信号処理部211 に渡すことによって、
発振器203 を制御せずに信号処理的にディレイの調整が
出来る。
の最も少ない処理データを後段信号処理部211 に渡す
か、若しくは、ここでいくつかの特性の良いデータを計
算し合成して後段信号処理部211 に渡すことによって、
発振器203 を制御せずに信号処理的にディレイの調整が
出来る。
【００３７】また、データ列８においてデータ誤りが最
も小さくなる状態が適正であるように設計した装置の場
合を説明する。この場合、ある時点、例えば、ｔが１の
ときにデータ列７で最も特性が良いということは、“位
相ずれ１"を表す。また、図６に示すように、一定時間
中に、適正なデータ列が変化するということは、位相の
時間的な変化、すなわち、周波数がずれていることを表
すので、これらの情報を元に、局部的処理部210 は、発
振器203 を制御することによって、送信を行う移動体通
信端末で重要な発振器の周波数の調整、および、同期検
波で特に重要となる位相ずれの調整を行うことが出来
る。
も小さくなる状態が適正であるように設計した装置の場
合を説明する。この場合、ある時点、例えば、ｔが１の
ときにデータ列７で最も特性が良いということは、“位
相ずれ１"を表す。また、図６に示すように、一定時間
中に、適正なデータ列が変化するということは、位相の
時間的な変化、すなわち、周波数がずれていることを表
すので、これらの情報を元に、局部的処理部210 は、発
振器203 を制御することによって、送信を行う移動体通
信端末で重要な発振器の周波数の調整、および、同期検
波で特に重要となる位相ずれの調整を行うことが出来
る。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力信号の周波数が異なっても出力信号は所定周波数を
もたせることを簡単な構成で可能にしたデータサンプリ
ング方法及び装置を提供することができる。
入力信号の周波数が異なっても出力信号は所定周波数を
もたせることを簡単な構成で可能にしたデータサンプリ
ング方法及び装置を提供することができる。
【図１】本発明の原理を説明するための模式図。
【図２】本発明の実施の形態に係るサンプリング装置の
構成を説明するためのブロック図。
構成を説明するためのブロック図。
【図３】図２のサンプリング装置における分配の一例を
説明するための図で、 (a)と(b) は分配部の構成を示す
ブロック図、 (c)は分配用クロックCLK1〜4 のタイミン
グを示すタイムチャート。
説明するための図で、 (a)と(b) は分配部の構成を示す
ブロック図、 (c)は分配用クロックCLK1〜4 のタイミン
グを示すタイムチャート。
【図４】図３の分配部におけるデータ列の分配の様子の
一例を説明するためのタイムチャート。
一例を説明するためのタイムチャート。
【図５】図２のサンプリング装置における分配の一例を
用いて直交復調を説明するためのタイムチャート。
用いて直交復調を説明するためのタイムチャート。
【図６】図２のサンプリング装置に含まれた信号処理部
における判定と発振器の制御とについて説明するための
表。
における判定と発振器の制御とについて説明するための
表。
２０１ アナログフィルタ
２０２ Ａ／Ｄ変換器
２０３ 発振器
２０４ 信号処理部
２０５ 分配部
２０６〜２０９ 第１〜第Ｎの処理部
２１０ 局部的処理部
２１１ 次段信号処理部
３０１〜３０４ 第１〜第４のシフトレジスタ
３０５ カウンタ
３０６ ロジック回路
３０８ インバータ回路
３０９ インバータ回路
３１０〜３１３ アンド回路
Claims (6)
- 【請求項１】 アナログ入力信号からディジタル出力信
号への変換を行うためのデータサンプリング方法におい
て、 前記変換に必要なＡ/Ｄサンプリング周波数のＮ倍（Ｎ
は整数）のサンプリング周波数（fs）で前記アナログ入
力信号のサンプリングを行いディジタルデータを生成す
るステップと、 前記ディジタルデータを１／Ｎに間引くことによってＮ
個の間引後データ列を生成するステップと、 前記Ｎ個の間引後データ列の各々について並列に所定の
信号処理を行い、データ列を比較して誤りの少ないデー
タ列を選択するか特性のよいデータを合成してＮ個の処
理済みデータ列を生成するステップと、 前記Ｎ個の処理済みデータ列に基き前記ディジタル出力
信号を生成するステップとを含むことを特徴とするデー
タサンプリング方法。 - 【請求項２】 さらに、前記Ｎ個の処理済みデータ列を
用いて前記サンプリング周波数の調整を行うステップを
含む請求項１記載のデータサンプリング方法。 - 【請求項３】 前記Ｎ個の間引後データ列は、前記サン
プリング周波数を１／fsずつ遅延させたＮ個の周波数で
前記アナログ入力信号をサンプリングしたＮ個のデータ
列に相当している請求項１記載のデータサンプリング方
法。 - 【請求項４】 さらに、前記アナログ入力信号の周波数
を参照して前記Ｎの値を設定するステップを含む請求項
１記載のデータサンプリング方法。 - 【請求項５】 さらに、前記Ｎ個の間引後データ列の各
々の周波数をベースバンドにするステップと、前記ベー
スバンドの間引後データ列を用いて直交復調を行うステ
ップとを含む請求項１記載のデータサンプリング方法。 - 【請求項６】 アナログ入力信号からディジタル出力信
号への変換を行うためのデータサンプリング装置におい
て、 前記変換に必要なＡ/Ｄサンプリング周波数のＮ倍（Ｎ
は整数）のサンプリング周波数（fs）で前記アナログ入
力信号のサンプリングを行いディジタルデータを生成す
る手段と、 前記ディジタルデータを１／Ｎに間引くことによってＮ
個の間引後データ列を生成する手段と、 前記Ｎ個の間引後データ列の各々について並列に所定の
信号処理を行い、データ列を比較して誤りの少ないデー
タ列を選択するか特性のよいデータを合成してＮ個の処
理済みデータ列を生成する手段と、 前記Ｎ個の処理済みデータ列に基き前記ディジタル出力
信号を生成する手段とを含むことを特徴とするデータサ
ンプリング装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18386898A JP3446811B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | データサンプリング方法及び装置 |
| US09/342,444 US6191718B1 (en) | 1998-06-30 | 1999-06-29 | Data sampling method and device |
| EP99305180A EP0969597B1 (en) | 1998-06-30 | 1999-06-30 | Data sampling method and device |
| AU36887/99A AU748475B2 (en) | 1998-06-30 | 1999-06-30 | Data sampling method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18386898A JP3446811B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | データサンプリング方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000022535A JP2000022535A (ja) | 2000-01-21 |
| JP3446811B2 true JP3446811B2 (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=16143240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18386898A Expired - Fee Related JP3446811B2 (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | データサンプリング方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6191718B1 (ja) |
| EP (1) | EP0969597B1 (ja) |
| JP (1) | JP3446811B2 (ja) |
| AU (1) | AU748475B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US6894551B2 (en) * | 2003-09-05 | 2005-05-17 | Micron Technology, Inc. | Multiphase clock generators |
| US7194365B1 (en) * | 2004-08-31 | 2007-03-20 | Synopsys, Inc. | Method and apparatus for integrated undersampling |
| JP4382095B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2009-12-09 | 富士通株式会社 | 無線受信機およびディジタル復調方法 |
| US7876251B2 (en) * | 2008-10-22 | 2011-01-25 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | System for processing patient monitoring signals |
| US9130584B1 (en) * | 2010-01-05 | 2015-09-08 | Syntropy Systems, Llc | Multi-mode sampling/quantization converters |
| US9419637B1 (en) | 2010-01-05 | 2016-08-16 | Syntropy Systems, Llc | Multi-mode sampling/quantization converters |
| US9654128B2 (en) | 2010-01-05 | 2017-05-16 | Syntropy Systems, Llc | Multi-mode sampling/quantization converters |
| US8891713B2 (en) | 2011-04-06 | 2014-11-18 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | System for adaptive sampled medical signal interpolative reconstruction for use in patient monitoring |
| US9621175B2 (en) | 2015-02-11 | 2017-04-11 | Syntropy Systems, Llc | Sampling/quantization converters |
| BE1027366B1 (nl) | 2019-06-13 | 2021-01-20 | Skt Nv | Vriestunnel voor het invriezen van individuele porties levensmiddelen |
| CN110515974B (zh) * | 2019-07-15 | 2022-03-11 | 金蝶软件（中国）有限公司 | 数据抽取方法、装置、计算机设备和存储介质 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3134618B2 (ja) | 1992-09-22 | 2001-02-13 | 株式会社日立メディコ | 超音波信号処理装置 |
| US5963160A (en) * | 1993-09-13 | 1999-10-05 | Analog Devices, Inc. | Analog to digital conversion using nonuniform sample rates |
| US5408235A (en) * | 1994-03-07 | 1995-04-18 | Intel Corporation | Second order Sigma-Delta based analog to digital converter having superior analog components and having a programmable comb filter coupled to the digital signal processor |
| JP3702371B2 (ja) | 1994-06-17 | 2005-10-05 | 株式会社ケーヒン | 摺動絞り弁式気化器 |
| JP2705613B2 (ja) * | 1995-01-31 | 1998-01-28 | 日本電気株式会社 | 周波数オフセット補正装置 |
| JPH0983588A (ja) | 1995-09-18 | 1997-03-28 | Mitsubishi Electric Corp | 復調器及び変復調システム及び復調方法 |
| FR2740284B1 (fr) | 1995-10-19 | 1997-11-21 | Alcatel Espace | Procede de filtrage numerique large bande et filtre mettant en oeuvre le procede |
| JP3402072B2 (ja) | 1996-05-31 | 2003-04-28 | 日本ビクター株式会社 | 情報信号処理装置 |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP18386898A patent/JP3446811B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-06-29 US US09/342,444 patent/US6191718B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-30 EP EP99305180A patent/EP0969597B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-06-30 AU AU36887/99A patent/AU748475B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000022535A (ja) | 2000-01-21 |
| EP0969597A3 (en) | 2000-12-27 |
| US6191718B1 (en) | 2001-02-20 |
| AU748475B2 (en) | 2002-06-06 |
| EP0969597B1 (en) | 2007-02-21 |
| EP0969597A2 (en) | 2000-01-05 |
| AU3688799A (en) | 2000-01-13 |
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