JP4469515B2

JP4469515B2 - ディジタルフィルタ

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Publication number: JP4469515B2
Application number: JP2001171375A
Authority: JP
Inventors: 徹大橋
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Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2010-05-26
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力信号に対し、遅延手段を含む帰還路を構成してフィルタ演算を施し、所定の時定数を有する周波数特性を付与して出力信号を生成するディジタルフィルタの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＡＭ放送やＦＭ放送を受信して復調するチューナにおいて、ディジタル処理を適用して各種信号処理を実現する構成が増えている。ディジタル化されたチューナにおいては、入力信号から不要周波数成分を除去するためのディジタルフィルタが用いられる。例えば、入力信号のレベル検出を行う場合、変調成分を除去するためのローパスフィルタをディジタルフィルタによって構成することができる。そして、ディジタルフィルタによるレベル検出出力に基づいて、ＩＦ信号用のＡＧＣアンプのゲインを適切に調整すれば、チューナの受信電界強度の変動にかかわらず検波出力を安定に保つことができる。
【０００３】
ところで、チューナの受信電界強度は時間に応じて急激に変動する場合がある。例えば、車載用のチューナの場合、トンネルなどの電波が到達しにくい場所に出入りする状況で受信電界強度が急激に増大したり減少したりする。ＡＧＣアンプのレベル検出に用いるローパスフィルタの時定数が大きい状態では、応答速度が遅くなって上記のような受信電界強度の急激な変動に追従できない可能性がある。この場合、ＡＧＣアンプのゲインが適正に制御できなくなり、検波出力を劣化させる恐れがある。一方、ローパスフィルタの時定数が小さい状態では、応答は早くなるが不要な変調成分を除去できなくなる。そのため、チューナにおいてＡＧＣアンプのレベル検出に用いるローパスフィルタは、時定数を大小切り替え可能に構成することが望ましい。これにより、受信電界強度が急に変動する状況では、一時的に時定数を小さく設定してローパスフィルタの出力を追従可能とし、ＡＧＣアンプの適正な動作を確保することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、アナログのチューナでは、上記のようにローパスフィルタの時定数を切り替える場合、回路定数によって定まる２通りの時定数に対応する経路の接続を切り替えることにより容易に構成することができる。これと同様にして、ディジタルフィルタを利用する場合は、乗算器の係数によって時定数が定まるので、異なる係数が設定された２通りの経路の接続を切り替えることにより、時定数を切り替え可能な構成が実現できる。
【０００５】
しかしながら、例えばＩＩＲ型のディジタルフィルタには、遅延器を含む帰還路が含まれており、時定数の切り替えタイミングにおける遅延器との整合が問題となる。すなわち、ＩＩＲ型のディジタルフィルタでは、時定数の切り替えに伴い乗算器の係数が切り替わると、これに整合するように遅延器のデータが変わる必要があるが、切り替え直後には遅延器に古いデータが保持されているためデータの不整合が生じる。そのため、切り替えタイミングにおいて、一時的にディジタルフィルタの出力が不連続になり、このディジタルフィルタをＡＧＣアンプのレベル検出に適用する場合、時定数切り替えに伴い検波出力にノイズを発生させる要因になることが問題となる。
【０００６】
そこで本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、時定数を切り替える構成を備え、時定数の切り替えタイミングにおいてノイズを発生させることなく安定な動作を確保することができるディジタルフィルタを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載のデジタルフィルタは、入力信号に対し、前記入力信号を遅延させる遅延手段を含む帰還路を構成してフィルタ演算を施し、所定の時定数を有する周波数特性を前記入力信号に付与して出力信号を生成するディジタルフィルタであって、少なくとも２段階の時定数に対応する係数が設定された２以上の乗算器を備えた、前記帰還路の内部に挿入された第１の選択手段と、前記帰還路の外部に挿入された第２の選択手段とを有し、設定された時定数に対応する前記第１の選択手段及び前記第２の選択手段の前記乗算器の接続を選択して時定数を切り替える時定数切り替え手段と、前記時定数の切り替えが行われたとき、前記時定数の切り替えに応じて前記遅延手段の出力を補正すべきタイミングを判別するタイミング判別手段と、前記帰還路の内部に挿入され、前記判別されたタイミングにおいて、前記出力信号の変動を抑えるように前記遅延手段の出力を補正する補正手段と、を備え、前記タイミング判別手段は、前記判別されたタイミングにおいて、切り替えが行われた前記時定数の大きさの変化の方向に応じたタイミング制御信号を前記補正手段に出力し、前記補正手段は、前記タイミング制御信号に対応する係数が設定された２以上の乗算器を備え、前記タイミング制御信号に応じて当該乗算器を切り替えることによって、前記遅延手段の出力を補正する、ことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、ディジタルフィルタに対し時定数を２段階以上切り替え可能であり、時定数が設定されると、ディジタルフィルタは所望の時定数で動作する。そして、このディジタルフィルタの帰還路の内部と外部にそれぞれ第１の選択手段及び第２の選択手段を挿入して構成し、各選択手段に２以上の乗算器とセレクタを設けて、設定された時定数に対応する接続を選択可能とした。よって、例えば入力信号の変動の状態によって、ディジタルフィルタの時定数を最適化し、安定性と追従性のバランスを確保できる。そして、時定数の切り替えに伴い、帰還路に含まれる遅延手段の出力を補正するタイミングが判別され、時定数の切り替え方向に応じて、判別されたタイミングで遅延手段の出力が適正に補正される。その結果、時定数の切り替えタイミングで遅延手段におけるデータの不整合を補正することにより、ディジタル演算に起因するノイズの発生を防止することができる。
さらに、時定数の切り替え時には２つのセレクタの接続を選択するだけでよく、複雑な処理を行うことなくディジタルフィルタにおける所望の時定数を選択することができる。
【０００９】
請求項２に記載のディジタルフィルタは、請求項１のディジタルフィルタにおいて、前記入力信号と前記第１の選択手段の出力信号とを加算して、前記遅延手段及び前記帰還路の外部に挿入された第２加算手段に出力することで、前記帰還路を形成する第１加算手段と、前記第１加算手段の出力と前記補正手段の出力とを加算して、前記第２選択手段に出力する前記第２加算手段と、を更に備え、前記遅延手段は、前記第１加算手段の出力信号を遅延させて前記補正手段に出力する、ことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、帰還路を形成する第１加算手段と、前記第１加算手段の出力記補正手段の出力とを加算して、第２選択手段に出力する前記第２加算手段と、を更に備え、遅延手段は、前記第１加算手段の出力信号を遅延させて前記補正手段に出力するので、より効果的にディジタル演算に起因するノイズの発生を防止することができる。
【００１１】
請求項３に記載のディジタルフィルタは、請求項１又は２に記載のディジタルフィルタにおいて、前記タイミング制御信号は、前記遅延器に供給されるクロックを基準とし、前記判別されたタイミングから１クロック分のパルスを発生することを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加えて、遅延手段の出力を補正するタイミングは、遅延器のクロックを基準とした１クロック分のパルス幅を有するので、必要最小限の時間間隔で補正を行ってディジタルフィルタの通常時における動作に与える影響を少なくすることができる。
【００１３】
請求項４に記載のディジタルフィルタは、請求項１乃至３の何れか１項に記載のディジタルフィルタにおいて、前記入力信号はチューナの受信信号であり、前記出力信号は前記受信信号に対応するレベル検出に用いられることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、上記のように構成されたディジタルフィルタをチューナに適用し、チューナの受信信号をディジタルフィルタに入力して、出力信号によりレベル検出を行うように構成したので、受信信号の変動に対し最適な時定数を設定し、安定かつ迅速にチューナの受信信号のレベルを検出することができる。
【００１５】
請求項５に記載のディジタルフィルタは、請求項４に記載のディジタルフィルタにおいて、前記時定数は、前記チューナの受信状態に基づき２段階に切り替え可能であって、通常時には大きい時定数が設定され、受信電界強度が急激に変動するときは小さい時定数が設定されることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、請求項４に記載の発明の作用に加え、チューナにおける受信電界強度が安定している通常時は時定数を大きく設定し、その状態から受信電界強度が急激に変動したときに時定数が小さくなるように切り替える構成としたので、チューナへの電波が到達しにくい場所に出入りする状況であっても、ディジタルフィルタの演算に起因するノイズの発生を防止してチューナの受信性能を向上させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態においては、チューナの受信信号等のレベル検出を行うために用いられるディジタルフィルタに対し本発明を適用した場合を説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係るディジタルフィルタをＡＭ受信用のチューナに適用した場合の要部構成を示すブロック図である。図１においては、アンテナ１と、受信回路２と、ＡＤ変換器３と、ＡＧＣアンプ４と、復調処理部５と、ディジタルフィルタ６が示されている。
【００２３】
以上の構成において、アンテナ１により放送局からの送信電波が受信されると、対応する受信信号が受信回路２に入力される。受信回路２では、各種の同調回路や増幅回路を経て、ＰＬＬにより希望局に対応する周波数を抽出し、混合処理により周波数を下げてＩＦ（中間周波数）信号を生成する。受信回路２から出力されたＩＦ信号は、ＡＤ変換器３によってディジタル信号に変換された後、ＡＧＣアンプ４に入力され、所定の出力レベルを保つように設定されたゲインで増幅される。すなわち、チューナへの受信電界強度が小さくなるとＩＦ信号のレベルも小さくなるので、レベル低下を補償するためにＡＧＣアンプ４を用いている。
【００２４】
一方、ＡＧＣアンプ４からの出力は、復調処理部５に供給され、ＡＭ変調に対応する復調信号が抽出される。この復調信号は、各種処理が施された後、最終的には音声信号として外部出力される。一方、復調処理部５の復調信号は、ディジタルフィルタ６に供給され、ＡＧＣアンプ４のゲインを設定するためのレベル検出が行われる。
【００２５】
本実施形態では、ディジタルフィルタ６は、ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）型のＬＰＦ（Low Pass Filter）であって時定数を切り替え可能に構成されるものとする。このディジタルフィルタ６により復調信号を平滑化すると、受信電界強度に依存するレベルを得ることができる。従って、ディジタルフィルタ６の出力信号を上述のＡＧＣアンプ４に供給することにより、ＡＧＣアンプ４のゲインを最適に設定することができる。
【００２６】
次に、本実施形態のディジタルフィルタ６の構成及び動作について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、本実施形態のディジタルフィルタ６の構成を示すブロック図である。また、図３は、図２に示すディジタルフィルタ６の各部の信号波形を示す図である。
【００２７】
図２に示すように、本実施形態に係るディジタルフィルタ６は、加算器１１、１２、遅延器１３、乗算器１４、１５、セレクタ１６、乗算器１７、１８、セレクタ１９、タイミング発生器２０、乗算器２１、２２、セレクタ２３から構成されている。このような構成により、入力信号に対しフィルタ演算を施して所定の時定数で高周波成分を減衰させ、信号レベルに対応する低周波成分を抽出して出力信号を得ることができる。
【００２８】
以上の構成において、加算器１１は、入力信号とセレクタ１６の出力とを加算し、加算結果を出力する。本発明の第１の選択手段として機能するセレクタ１６には、乗算器１４からの出力と乗算器１５からの出力が入力され、この２つの一方を時定数制御信号Ｓｔに従って選択的に接続を切り替える。乗算器１４には係数ａ１が設定され、乗算器１５には係数ａ２が設定されている。それぞれの乗算器１４、１５では、設定された係数ａ１、ａ２が乗じられ、乗算結果が出力される。
【００２９】
次に、加算器１２は、加算器１１からの出力とセレクタ２３の出力とを加算し、加算結果を出力する。加算器１２の出力は、乗算器１７及び乗算器１８に入力され、これら乗算器１７、１８からの各出力がそれぞれセレクタ１９に入力される。本発明の第２の選択手段として機能するセレクタ１９では、これら乗算器１７、１８の一方を時定数制御信号Ｓｔに従って選択的に接続を切り替える。それぞれ、乗算器１７には係数ｂ１が設定され、乗算器１８には係数ｂ２が設定されている。それぞれの乗算器１７、１８では、設定された係数ｂ１、ｂ２が乗じられ、乗算結果が出力される。
【００３０】
図３に示されるように、時定数制御信号Ｓｔは適当なタイミングでハイレベル（Ｈ）又はローレベル（Ｌ）に切り替えられる。時定数制御信号Ｓｔがローレベルに設定されると、ディジタルフィルタ６が大きい時定数に切り替えられて応答が遅い状態になるとともに、時定数制御信号Ｓｔがハイレベルに設定されると、ディジタルフィルタ６が小さい時定数に切り替えられ応答が早い状態になるように制御されるものとする。そして、大きい時定数に設定されたときは、セレクタ１６では乗算器１４の出力が選択され、セレクタ１９では乗算器１７の出力が選択される。一方、小さい時定数に設定されたときは、セレクタ１６では乗算器１５の出力が選択され、セレクタ１９では乗算器１８の出力が選択される。すなわち、係数ａ１、ｂ１の組み合わせは大きい時定数に対応し、ディジタルフィルタ６の応答は低速になる。また、係数ａ２、ｂ２の組み合わせは小さい時定数に対応し、ディジタルフィルタ６の応答は速くなる。
【００３１】
ここで、本実施形態のディジタルフィルタ６は、チューナにおけるレベル検出に適用されるので、受信電界強度の変化に応じて時定数制御信号Ｓｔを切り替えることが有効である。すなわち、通常時はディジタルフィルタ６を大きい時定数に設定し（時定数制御信号ＳｔはＬ）、受信電界強度が急激に変動するタイミングで所定時間にわたってディジタルフィルタ６を小さい時定数に設定すればよい（時定数制御信号ＳｔはＨ）。これにより、車両内でチューナを使用している状況下で、通常時はレベル検出を安定に保ちつつ、例えばトンネルなど電波の到達しにくい場所に出入りする瞬間に受信電界強度が急に増加する場合において、これに適切に追従させることができる。
【００３２】
次に遅延器１３は、加算器１１からの出力を１クロック分遅延させて出力する。遅延器１３にはクロックＣＬＫが供給され、図３に示すような波形パターンでクロックＣＬＫが変化する。遅延器１３からの出力は、それぞれ乗算器２１、乗算器２２、セレクタ２３に供給される。セレクタ２３には、乗算器２１、２２からの各出力と、遅延器１３からの直接の出力がそれぞれ入力され、これら３つの中から、タイミング発生器２０からの２種類のタイミング制御信号Ｓｓｆ、Ｓｆｓに従って選択的に出力を切り替える。なお、乗算器２１には係数ｃ１が設定され、乗算器２２には係数ｃ２が設定されている。それぞれの乗算器２１、２２では、設定された係数ｃ１、ｃ２が乗じられ、乗算結果が出力される。
【００３３】
本発明のタイミング判別手段として機能するタイミング発生器２０は、時定数制御信号ＳｔとクロックＣＬＫが供給され、後述の構成に基づいて上記のタイミング制御信号Ｓｓｆ、Ｓｆｓを生成する。タイミング制御信号Ｓｓｆは、時定数制御信号ＳｔがＬからＨに切り替わるタイミングを示す信号であり、タイミング制御信号Ｓｆｓは、時定数制御信号ＳｔがＨからＬに切り替わるタイミングを示す信号である。すなわち、図３に示されるように、タイミング制御信号Ｓｓｆは時定数制御信号ＳｔがＬからＨとなった直後のクロックＣＬＫの立ち上がりに連動してＬからＨになり、１クロック分のパルスを発生する。また、タイミング制御信号Ｓｆｓは時定数制御信号ＳｔがＨからＬとなった直後のクロックＣＬＫの立ち上がりに連動してＬからＨになり、１クロック分のパルスを発生する。
【００３４】
図３の下部に示すように、セレクタ２３では、タイミング制御信号Ｓｓｆとタイミング制御信号ＳｆｓがいずれもＬであるとき、遅延器１３からの出力が選択される。一方、タイミング制御信号ＳｓｆがＨであって、タイミング制御信号ＳｆｓがＬであるときは、乗算器２１の出力が選択される。また、タイミング制御信号ＳｓｆがＬであって、タイミング制御信号ＳｆｓがＨであるときは、乗算器２２の出力が選択される。このようにセレクタ２３は、乗算器２１、２２とともに、本発明の補正手段として機能する。
【００３５】
つまり、セレクタ２３は、ディジタルフィルタ６の時定数が切り換わる際、切り替え後の１クロック分だけ遅延器１３の出力に係数Ｃ１又は係数Ｃ２を乗じるとともに、それ以外の場合は遅延器１３の出力に係数を乗じることなく出力するように機能する。これにより、ディジタルフィルタ６の時定数を切り替えた直後にディジタル演算に伴って瞬間的に発生するノイズを抑えることができるが、この点について詳しくは後述する。
【００３６】
次に図４は、タイミング発生器２０の具体的な構成例を示すブロック図である。図４に示すタイミング発生器２０は、Ｄフリップフロップ１０１、１０２、ＥＸＯＲ回路１０３、ＡＮＤ回路１０４、１０５から構成されている。以上の構成において、タイミング発生器２０に入力された時定数制御信号Ｓｔは、前段のＤフリップフロップ１０１によってクロックＣＬＫの立ち上がりに同期して出力される。続いて、前段のＤフリップフロップ１０１の出力は、後段のＤフリップフロップ１０２によってクロックＣＬＫの立ち上がりに同期して出力される。
【００３７】
そして、ＥＸＯＲ回路１０３では、前段のＤフリップフロップ１０１の出力と後段のＤフリップフロップ１０２の出力との排他的論理和をとって出力する。その結果、ＥＸＯＲ回路１０３の出力は、図３に示される２つのタイミング制御信号Ｓｓｆ、Ｓｆｓの双方のパルスを含む波形パターンになる。次に、一方のＡＮＤ回路１０４では、前段のＤフリップフロップ１０１の出力とＥＸＯＲ回路１０３の出力との論理積をとって出力する。また、他方のＡＮＤ回路１０５では、後段のＤフリップフロップ１０２の出力とＥＸＯＲ回路１０３の出力との論理積をとって出力する。
【００３８】
よって、後段のＤフリップ１０２を経由するかどうかの違いに起因して、一方のＡＮＤ回路１０４の出力には、タイミング制御信号Ｓｓｆのパルスのみが現れ、他方のＡＮＤ回路１０５の出力には、タイミング制御信号Ｓｆｓのパルスのみが現れる。このように、ＡＮＤ回路１０４の出力がタイミング制御信号Ｓｓｆとしてセレクタ２３に供給され、ＡＮＤ回路１０５の出力がタイミング制御信号Ｓｆｓとしてセレクタ２３に供給されることになる。
【００３９】
次に図５は、ディジタルフィルタ６で時定数制御が行われた場合における出力信号の変化の一例を説明する図である。図５の例では、ディジタルフィルタ６の出力信号が本来のレベルＬに向かって収束する状況において、切り替えタイミングＴｃに至るまでは大きい時定数に設定され、切り替えタイミングＴｃで小さい時定数に切り替えるように制御する場合の波形パターンを示している。なお、図５の例では、切り替えタイミングＴｃにおいて図３に示すタイミング制御信号Ｓｓｆに基づく制御が行われるものとする。
【００４０】
まず、切り替えタイミングＴｃ以前の時定数が大きい状態では、出力信号の時間的変化は緩やかである。そして、切り替えタイミングＴｃにて時定数が小さくなると、出力信号の時間的変化が大きくなる。これにより、時定数が大きい状態では、本来、出力信号がレベルＬに収束するまで長い時間を要するが、時定数の切り替え制御によって出力信号がレベルＬに収束するまでの時間が短縮されることになる。これに加えて本実施形態では、図５に示すように、時定数の切り替えタイミングでディジタル演算に伴うノイズが出力信号に現れない。
【００４１】
ここで、図２の構成でセレクタ２３に対する切り替え制御を行わない場合、時定数の切り替え時に出力信号にノイズが現れる理由を説明する。図６は、図２の構成において、セレクタ２３に乗算器２１、２２を接続せずに遅延器１３の出力を固定的に接続する場合と等価な構成を示す図である。また、図７は、図６の構成に対応する図５と同様の波形パターンを示す図である。図７に示されるように、切り替えタイミングＴｃ近辺で、出力信号にスパイク状の大きなノイズＮが発生していることがわかる。
【００４２】
ここで、図２及び図６の構成において、大きい時定数に対応する係数として、ａ１＝０．９９、ｂ１＝０．００５に設定されているとする。また、小さい時定数に対応する係数として、ａ２＝０．９、ｂ２＝０．０５に設定されているとする。例えば、ディジタルフィルタ６に“１００”が入力された場合を考えると、大きい時定数の設定時と小さい時定数の設定時では、いずれの場合もディジタルフィルタ６の出力は“１００”になる。なお、この例におけるディジタルフィルタ６のカットオフ周波数は、大きい時定数の設定時に比べて小さい時定数の設定時には１０倍になる。このように、図２及び図６の構成において、定常的な特性としては、出力信号のレベルが安定に保たれる。
【００４３】
一方、遅延器１３の出力は、大きい時定数の設定時と小さい時定数の設定時では一致しない。すなわち、上記の数値例において、大きい時定数のときは遅延器１３の出力が“１００００”となり、小さい時定数のときは遅延器１３の出力が“１０００”となる。しかし、過渡的な特性としては、遅延器１３の出力が時定数の切り替えとともに瞬時に切り替わるのではなく、例えば、大きい時定数から小さい時定数に切り替えたとき、遅延器１３の出力が“１００００”から徐々に“１０００”に減少していく。
【００４４】
よって、切り替えタイミングＴｃの瞬間においては、遅延器１３の出力が“１００００”になっている。一方、係数ａ１、ｂ１は係数ａ２、ｂ２へと瞬時に切り替わるので、図６の構成においては、ディジタルフィルタ６の出力は本来よりも１０倍大きい“１０００”になる。その後、遅延器１３の出力が“１０００”に減少する過程で、ディジタルフィルタ６の出力が“１００”に収束することになる。つまり、遅延器１３の出力が安定するまでの間、図７に示すように、出力信号が一時的に増大してスパイク状のノイズＮが生じるのである。
【００４５】
これに対し、本実施形態の構成ではセレクタ２３に対する切り替え制御を行うことにより、上述したような問題は解消される。すなわち、図２の構成において上記と同じ条件を仮定すると、乗算器２１の係数ｃ１を“０．１”に設定すればよい。すると、切り替えタイミングＴｃにおいて１クロック分は係数ｃ１によって遅延器１３の出力が１０分の１に補正されることになり、ディジタルフィルタ６の出力は本来の“１００”に保たれ、上記の問題は解消される。そして、後続のクロック以降は、遅延器１３の出力が安定になるので補正は不要となる。
【００４６】
なお、この例では大きい時定数から小さい時定数に切り替わる場合を説明したが、逆に小さい時定数から大きい時定数に切り替える場合も出力信号にノイズが生じる。この場合、上記の例とは逆に、時定数の切り替えによって遅延器１３の出力が“１０００”から“１００００”に増加する過程で、ディジタルフィルタ６の出力が本来よりも１０分の１の“１０”になった後に“１００”に収束する。この場合は、図６のノイズＮとは逆極性のノイズが生じることになる。よって、上記と同じ条件を仮定すると、乗算器２２の係数ｃ２を“１０”に設定すればよい。
【００４７】
以上説明した各実施形態においては、本発明に係るディジタルフィルタをＡＭ受信用のチューナに適用した場合を説明したが、これに限られることなく、入力信号に対しフィルタ演算を施すディジタルフィルタを用い、時定数を切り替える構成を備える各種の装置に対し、広く本発明を適用することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ディジタルフィルタにおいて時定数を切り替える構成を備え、時定数の切り替えタイミングにおいて出力信号の変動を抑えるように帰還路の遅延手段を補正するようにしたので、フィルタ演算に伴うノイズを発生させることなく安定な動作を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るディジタルフィルタをＡＭ受信用のチューナに適用した場合の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態のディジタルフィルタの構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示すディジタルフィルタの各部の信号波形を示す図である。
【図４】タイミング発生器の具体的な構成例を示すブロック図である。
【図５】ディジタルフィルタで時定数制御が行われた場合における出力信号の変化の一例を説明する図である。
【図６】図２の構成において、セレクタ１９に乗算器２１、２２を接続せずに遅延器１３の出力を固定的に接続する場合と等価な構成を示す図である。
【図７】図６の構成に対応する図５と同様の波形パターンを示す図である。
【符号の説明】
１…アンテナ
２…受信回路
３…ＡＤ変換器
４…ＡＧＣアンプ
５…復調処理部
６…ディジタルフィルタ
１１、１２…加算器
１３…遅延器
１４、１５、１７、１８、２１、２２、…乗算器
１６、１９、２３…セレクタ
２０…タイミング発生器
Ｓｔ…時定数制御信号
Ｓｓｆ、Ｓｆｓ…タイミング制御信号
ＣＬＫ…クロック

Claims

入力信号に対し、前記入力信号を遅延させる遅延手段を含む帰還路を構成してフィルタ演算を施し、所定の時定数を有する周波数特性を前記入力信号に付与して出力信号を生成するディジタルフィルタであって、
少なくとも２段階の時定数に対応する係数が設定された２以上の乗算器を備えた、前記帰還路の内部に挿入された第１の選択手段と、前記帰還路の外部に挿入された第２の選択手段とを有し、設定された時定数に対応する前記第１の選択手段及び前記第２の選択手段の前記乗算器の接続を選択して時定数を切り替える時定数切り替え手段と、
前記時定数の切り替えが行われたとき、前記時定数の切り替えに応じて前記遅延手段の出力を補正すべきタイミングを判別するタイミング判別手段と、
前記帰還路の内部に挿入され、前記判別されたタイミングにおいて、前記出力信号の変動を抑えるように前記遅延手段の出力を補正する補正手段と、
を備え、
前記タイミング判別手段は、前記判別されたタイミングにおいて、切り替えが行われた前記時定数の大きさの変化の方向に応じたタイミング制御信号を前記補正手段に出力し、
前記補正手段は、前記タイミング制御信号に対応する係数が設定された２以上の乗算器を備え、前記タイミング制御信号に応じて当該乗算器を切り替えることによって、前記遅延手段の出力を補正する、
ことを特徴とするディジタルフィルタ。
前記入力信号と前記第１の選択手段の出力信号とを加算して、前記遅延手段及び前記帰還路の外部に挿入された第２加算手段に出力することで、前記帰還路を形成する第１加算手段と、
前記第１加算手段の出力と前記補正手段の出力とを加算して、前記第２選択手段に出力する前記第２加算手段と、
を更に備え、
前記遅延手段は、前記第１加算手段の出力信号を遅延させて前記補正手段に出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載のディジタルフィルタ。
前記タイミング制御信号は、前記遅延器に供給されるクロックを基準とし、前記判別されたタイミングから１クロック分のパルスを発生することを特徴とする請求項１又は２に記載のディジタルフィルタ。
前記入力信号はチューナの受信信号であり、前記出力信号は前記受信信号に対応するレベル検出に用いられることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のディジタルフィルタ。
前記時定数は、前記チューナの受信状態に基づき２段階に切り替え可能であって、通常時には大きい時定数が設定され、受信電界強度が急激に変動するときは小さい時定数が設定されることを特徴とする請求項４に記載のディジタルフィルタ。