JPH01256208A - ディジタルフィルタ - Google Patents
ディジタルフィルタInfo
- Publication number
- JPH01256208A JPH01256208A JP8313288A JP8313288A JPH01256208A JP H01256208 A JPH01256208 A JP H01256208A JP 8313288 A JP8313288 A JP 8313288A JP 8313288 A JP8313288 A JP 8313288A JP H01256208 A JPH01256208 A JP H01256208A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- moving average
- noise
- delay
- average filter
- Prior art date
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- Granted
Links
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Picture Signal Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ノイズを含む信号から信号成分のみを取り
出すディジタルフィルタに関する。
出すディジタルフィルタに関する。
従来、この種のディジタルフィルタとしては例えば第２
図のように、何回かのサンプリングにて得られたデータ
を平均してノイズ除去を行なうもの（移動平均フィルタ
）が知られている。なお、同図において、１は遅延演算
子、２は加算要素、６は比例ゲイン要素をそれぞれ示す
。
図のように、何回かのサンプリングにて得られたデータ
を平均してノイズ除去を行なうもの（移動平均フィルタ
）が知られている。なお、同図において、１は遅延演算
子、２は加算要素、６は比例ゲイン要素をそれぞれ示す
。
しかしながら、このようなフィルタは平均をとるために
、信号が定常状態に移ったときそのノイズによシ入力と
出力に差が生じると云う難点がある。また、この差を小
さくするにはサンプリング回数を多くすればよいが、こ
のようにすると遅れが大きくなると云う問題が生じる。
、信号が定常状態に移ったときそのノイズによシ入力と
出力に差が生じると云う難点がある。また、この差を小
さくするにはサンプリング回数を多くすればよいが、こ
のようにすると遅れが大きくなると云う問題が生じる。
したがって、この発明は周波数特性が良く（入力と出力
に差が殆んど生じない）、ま走入力変化時にも出力は小
さな遅れでこれに追従することができ、さらにはゲイン
の調整が容易なディジタルフィルタを提供することを目
的とする。
に差が殆んど生じない）、ま走入力変化時にも出力は小
さな遅れでこれに追従することができ、さらにはゲイン
の調整が容易なディジタルフィルタを提供することを目
的とする。
入力信号と出力信号との偏差についてそのｎ（自然数）
回分のサンプリングデータを加算する第１の加算手段と
、ｎ回分の加算データの平均値を演算する演算手段と、
該演算手段の出力を順次加算する第２の加算手段とを設
ける。
回分のサンプリングデータを加算する第１の加算手段と
、ｎ回分の加算データの平均値を演算する演算手段と、
該演算手段の出力を順次加算する第２の加算手段とを設
ける。
この発明は、第３図に示すような従来から用いられてき
た離散形−次ローバスフィルタのゲインの部分に、前記
移動平均フィルタを組み込むことＫよシ、両者の特徴を
備えたノイズ除去フィルタができることに着目したもの
で、こうすることによりａｅ数特性が良く、遅れの小さ
なディジタルフィルタを実現する。
た離散形−次ローバスフィルタのゲインの部分に、前記
移動平均フィルタを組み込むことＫよシ、両者の特徴を
備えたノイズ除去フィルタができることに着目したもの
で、こうすることによりａｅ数特性が良く、遅れの小さ
なディジタルフィルタを実現する。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図である。１
は遅延演算子、２は加算要素、３は比例ゲイン要素で、
点線枠は整動平均フィルタを構成している。
は遅延演算子、２は加算要素、３は比例ゲイン要素で、
点線枠は整動平均フィルタを構成している。
同図において、定周期で繰シ返すノイズを含んだ信号を
ｘ（１）に入力したとき、点線枠にて示す移動平均フィ
ルタでノイズ分が減少し、出力ｙ（υには、信号外のみ
が取シ出される。つまシ、第２図に示すものは、第１図
において移動平均フィルタ１のみに注目した場合に相当
し、現在から（ｎ ／（−１）回前ｔでのサンプリング
データを足し合わせ、 に＝−・・・・・・（１） とすると、Ｖ（ｉ）の成分のうちの直流分はそのまま取
υ出され、繰り返し分は平均化されてほぼＯとなる。
ｘ（１）に入力したとき、点線枠にて示す移動平均フィ
ルタでノイズ分が減少し、出力ｙ（υには、信号外のみ
が取シ出される。つまシ、第２図に示すものは、第１図
において移動平均フィルタ１のみに注目した場合に相当
し、現在から（ｎ ／（−１）回前ｔでのサンプリング
データを足し合わせ、 に＝−・・・・・・（１） とすると、Ｖ（ｉ）の成分のうちの直流分はそのまま取
υ出され、繰り返し分は平均化されてほぼＯとなる。
一方、第３図に示すものは、第１図においてｎ＝１とし
た場合に相当し、フィルタの時定数をＴ。
た場合に相当し、フィルタの時定数をＴ。
サンプリング周期をτとすると、Ｋは次の様に表わすこ
とができる。
とができる。
一二
に＝１−ａＴ ・・・・・・（
２）（１）、（２）式を考慮すると、第１図においては
、Ｋは次のように表わすことができる。
２）（１）、（２）式を考慮すると、第１図においては
、Ｋは次のように表わすことができる。
−二
ｇＴ
Ｋ−□ ・・・・・・（３）但し、
時定数Ｔはｎ回分のサンプリングデータから出力Ｙ（ｉ
）が決定できることから、次式のように求められる。
時定数Ｔはｎ回分のサンプリングデータから出力Ｙ（ｉ
）が決定できることから、次式のように求められる。
Ｔ≧ｎτ ・・・・・・（
４）（５）式は、第２図の移動平均フィルタよυ第１図
−二 のフィルタの方が１−１Ｔだけノイズ除去効果があるこ
とを示している。また（４）式よシ、第１図のフィルタ
の時定数Ｔはで≧ｎＴで、第２図のフィルタのそれは’
ｌ’ ＬｑＱ、 （５１丁であシ、両者にあまプ差がな
いことがわかる。即ち、第１図のフィルタは、ノイズの
中から小さい遅れで信号のみを抽出することができる。
４）（５）式は、第２図の移動平均フィルタよυ第１図
−二 のフィルタの方が１−１Ｔだけノイズ除去効果があるこ
とを示している。また（４）式よシ、第１図のフィルタ
の時定数Ｔはで≧ｎＴで、第２図のフィルタのそれは’
ｌ’ ＬｑＱ、 （５１丁であシ、両者にあまプ差がな
いことがわかる。即ち、第１図のフィルタは、ノイズの
中から小さい遅れで信号のみを抽出することができる。
このとき、除去し丸いノイズの周波数をｆｎとすると、
サンプリング周期τは、 となり、フィルタの時定数を所望の値Ｔとしたいときは
（４）式よりｎが決定でき、さらに（３）式よシフィル
タのゲイ７Ｋが決定できるので、簡単にフィルタの！Ｊ
！１を行うことができる。
サンプリング周期τは、 となり、フィルタの時定数を所望の値Ｔとしたいときは
（４）式よりｎが決定でき、さらに（３）式よシフィル
タのゲイ７Ｋが決定できるので、簡単にフィルタの！Ｊ
！１を行うことができる。
なお、以上では構成要素をノ・−ドウエアとしたが、ソ
フトウェアにて実現することも可能でろる。
フトウェアにて実現することも可能でろる。
この発明によれば、離散形−次ローバスフィルタのゲイ
ン部分に移動平均フィルタを組み込んで両者の特徴を生
かすようにしたので、周波数特性が良好で遅れの小さな
ディジタルフィルタを得ることができる利点がもたらさ
れる。また、このようなフィルタをソフトウェアで構成
すれば、ノイズのＰｉ類に応じた高精度のものを容易に
作成することができる。
ン部分に移動平均フィルタを組み込んで両者の特徴を生
かすようにしたので、周波数特性が良好で遅れの小さな
ディジタルフィルタを得ることができる利点がもたらさ
れる。また、このようなフィルタをソフトウェアで構成
すれば、ノイズのＰｉ類に応じた高精度のものを容易に
作成することができる。
第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
移動平均フィルタの従来例を示すブロック図、第３図は
離散形−次ローバスフィルタの従来例を示すブロック図
である。 符号説明 １・・・・・・遅延演算子、２・・・・・・加算要素、
６・・・・・・比例ゲイン要素。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第 １ 図 第２図 ＩＩ ａ ■
移動平均フィルタの従来例を示すブロック図、第３図は
離散形−次ローバスフィルタの従来例を示すブロック図
である。 符号説明 １・・・・・・遅延演算子、２・・・・・・加算要素、
６・・・・・・比例ゲイン要素。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎 清 第 １ 図 第２図 ＩＩ ａ ■
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力信号と出力信号との偏差についてそのｎ（自然数
）回分のサンプリングデータを加算する第１の加算手段
と、 ｎ回分の加算データの平均値を演算する演算手段と、 該演算手段の出力を順次加算する第２の加算手段と、 を備えてなることを特徴とするディジタルフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083132A JPH0758880B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | ディジタルフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083132A JPH0758880B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | ディジタルフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01256208A true JPH01256208A (ja) | 1989-10-12 |
| JPH0758880B2 JPH0758880B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=13793671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63083132A Expired - Lifetime JPH0758880B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | ディジタルフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758880B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05259813A (ja) * | 1992-03-03 | 1993-10-08 | Nec Corp | ディジタルフィルタ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5941916A (ja) * | 1982-09-02 | 1984-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | 信号処理装置 |
-
1988
- 1988-04-06 JP JP63083132A patent/JPH0758880B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5941916A (ja) * | 1982-09-02 | 1984-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | 信号処理装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05259813A (ja) * | 1992-03-03 | 1993-10-08 | Nec Corp | ディジタルフィルタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0758880B2 (ja) | 1995-06-21 |
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Legal Events
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