JPH0279503A - 正弦波形に近似する信号のシーケンスを発生する方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、一般に二重トーン多周波（ＤＴＭＦ）電話
ダイヤルシステムに関するもので、特に、演算プロセッ
サを有するテレコミュニケーション集積回路に使用する
のに適した純粋のおよび減退していくトーンを発生する
方法に関するものである。

発明の背景 正弦波形を発生することは、テレコミュニケー　。

ジョンに使用される回路の共通の機能である。たとえば
、二重トーン、多周波（ＤＴＭＦ）ダイヤル信号は、２
つの違った周波数の純粋の正弦波形で構成される。正弦
波彎の他の使用は、このような回路に見られ、一般に必
要とされるの叫振、幅が時間とともに減退する波形であ
る。

種々の技術が正弦波形を発生するために用、いられ、ア
メリカンマイクロシステムズのモデル５２５０８９トー
ン発生器に用いられているような専用のディジタル／ア
ナログ回路や、正弦値のメモリテーブルルックアップや
、三角形および台形の近似である。この３つの方法は、
「電話ダイヤル信号発生のための方法と回路」と題され
る米国特許第４，５６３，５８４号に記述され、そのよ
うな記述が引用によりここに援用される。

ディジタル／アナログ回路は、正弦波形を発生するため
に専用の回路を使用する。このような専用の回路は、集
積回路チップ上の貴重なダイス領域を取上げる。さらに
、それらはアナログ回路構成要素の使用のため、達成す
る機能の面で一般に固定される。

後の２つの技術は、より望ましい、なぜならそれらは性
質において典型的に純粋にディジタルで、よって様々の
機能を達成するためにプログラムされ得るからである。

しかし、メモリルックアップは、減退していく波形のた
めの振幅テンプレートと同様、正弦値をストアするため
に専用のり一ドオンリメモリ（ＲＯＭ）をまだ必要とす
る。さらに、振幅情報の選択された値だけを使用するの
で、それはまだ幾分融通性がない。三角形と台形の技術
は、テレコミュニケーションチップに通常組入れられる
演算プロセッサで動作するようにプログラムされ得るの
で、かなり一層融通性があり、ダイス領域を効率的に用
いる。しかし−直線のセグメントによる正弦波形の近似
は、結果として生じる波形に望ましくない調波を発生し
、基本周波数のみが正しい。、付加的なフィルタリング
が、したがって、この技術により必要とされる。

必要とされるものは、テレコミュニケーション集積回路
に一般に組入、れられる演算プロセッサを最大限に利用
する純粋のおよび減退していく正弦波形を発生する方法
である。それにより、正弦波形の発生にのみ専用の回路
を必要とせず、かつそのような波形を正確に発生する。

発明の概要 高度のスペクトルの正確さを有する純粋のおよび減退し
ていく正弦波形を発生する方法は、この発明により提供
される。この方法は、テレコミュニケーション集積回路
に一般に見られる演算プロセッサでたやすく実現し、し
たがって貴重なダイス領域を取上げる付加的な回路を全
く必要としない。この方法は、予め選択された値を使用
しないで十分にプログラム可能であり、いかなる所望の
周波数および減退率の、純粋のおよび減退していく両方
の正弦波形を発生することがたやすくできる。

初期位相およびピーク振幅、減退要因、およびサンプリ
ングおよびトーン周波数（と）を特定する初期パラメー
タ値が、純粋のまたは減退していく正弦波形に緊密に近
似する値のシーケンスを発生するために定差方程式にお
いて反復的に使用される。

定差方程式は、各発生された値に対しただ２つの乗算と
１つの加算を伴なうだけなので、その方法は、波形およ
び／または減退テンプレート値についてＲＯＭに時間の
かかる参照を必要とするテーブルルックアップ方法より
、値のシーケンスを発生するのにより早い手段を提供す
る。

好ましい実施例の詳細な説明 この発明の波形発生方法は、定差方程式に基づき、 ｙ（ｎ）−ａｌ　＊ｙ（ｎ−１）＋　ａ２＊ｙ（ｎ−２
）　　　　（方程式１）ｙ（１）がｎ番目のサンプリン
グ瞬間で、かつａ、とａ２が減退率およびトーン周波数
を決定する定数であるとする。もし、Ｔ−サンプリング
周期、ｄ−減退要因、およびω。−２π・ｆｏ／ｆｓで
あると、ｆｏ−所望のトーン周波数、かつｆｓ−サンプ
リング周波数１／Ｔのとき、ａｌおよびａ２は、 ａ、　−２ａ　　ｃｏｓ　　（（ＬＩＯ）　　　　ａ２
−−ｄ”（方程式２） と特徴づけられ、方程式１の解は、 ｙ　（ｎ）　−Ａｄ　　ｓ＋ｎ　　（ωｏ　ｎ十φ）（
方程式３） で与えられ、Ａはピーク振幅であり、かつφは初（方程
式４） 方程式（３）より理解できるように、方程式（１）の−
膜内な解は、ピーク振幅Ａおよび初期位相φを有する減
退していく正弦波である。その正弦波は、連続するサン
プルの間のｄの要因により減退する。

パラメータＡ１φ、ｄ、ｗＯおよびＴの選択は、ｙ（０
）およびｙ（１）の初期値が方程式（２）および（４）
により決定されるのを可能にする。

一般に、ｙ（０）およびｙ（１）の値は、ｙ　（０）　
＝Ａｓｉｎφ ｙ　（１）　＝Ａｄ　　ｓｉｎ　　（Ｗｏ＋φ）（方程
式５）により与えられる。たとえば、０初期位相および
ピーク振幅Ａのたやすく実現される場合は、ｙ　（０）
＝Ｏおよびｙ（１）−ＡｄＴｓ＋ｎ　（ｗ、　）の結果
となる。もし減退していく正弦波の一般的な形式が、Ａ
ｅ−ｂＴｓｉｎ　　（Ｗｏ　　ｔ＋φ）であるとすると
、ｄｌ−ｅ−ｂｌおよびｄ−ｅ−ｂ　　　（方程式６）
第１図は、この発明によるトーンの発生を図解する信号
フロー図である。その技術を熟知する者は、そのような
信号フロー図は、テレコミュニケーション集積回路の上
へ一般に組入れられるようなプログラム可能なディジタ
ル演算プロセッサによりたやすく実現されるということ
がわかるだろう。遅延ブロック１０は総和ノード１２に
より発生される信号を受取る。最初にブロック１０は、
初期値ｙ（１）をストアするであろう。ブロック１０に
より発生される信号は、遅延ブロック１４および積ノー
ド１６により受取られる。最初にブロック１４は、初期
値ｙ（０）をストアする。積ノード１８は、ブロック１
４により発生される信号を受取る。

積ノード１６は、また値２　（ｄ）”　　ｃｏｓ　　（
Ｗｏ　）を表わす信号を受取り、積ノード１８は同様に
値−（ｄ）”　　を表わす信号を受取る。積ノード１６
および１８により発生される信号は、総和ノード１２に
より受取られる。

総和ノード１２は、電流出力値ｙ　（ｎ）を表わす信号
を発生する。ディジタル信号プロセッサは、第１図の信
号フロー図をたやすく実現でき、連続する値ｙ　（ｎ）
を各サンプリング周期に１つ発生する。

ここで第２図を参照すると、８ＫＨｚのサンプリング周
波数における、この発明により発生されるような５００
Ｈｚの波形が第２Ａ図に示されている。第２Ａ図に示さ
れる波形の周波数の機能としてのスペクトル電力が第２
Ｂ図に示されている。

比較のために、米国特許節４，５６３，５４８号に記述
される台形の方法により発生されるようなものと同じ波
形が第３Ａ図として示され、この波形のスペクトル電力
が第３Ｂ図に示されている。

第２Ａ図に見られるように、この発明により発生される
波形は真の正弦パターンと実質上区別がつかず、第２Ｂ
図を参照すると、その電力は、はとんどもっばら５００
Ｈｚである。他の周波数にはほとんど電力は含まれてい
ない。第３Ａ図の台形の波形は、真の正弦パターンにざ
っと対応するだけである。結果は、第３Ｂ図に示される
電カスベクトルが、たとえば１５００Ｈｚ、２５００Ｈ
２，３５００Ｈｚといった基本周波数の奇数調波におけ
る著しい電力スパイクを指示し、このことは、これらの
望まれない奇数調波を取除くためにフィルタリングが必
要とされるだろうことを意味する。

第４図は、減退する５００Ｈｚ波形の図解で、その方程
式は　Ｐ（ｔ）＝ｃ−ｓｊｓｔｎ　（２π斧ｔｏｏｔ）
で与えられ、減退要因ｄ”−０，９９９３７５１および
８ＫＨｚのサンプリング周波数で、この発明により生じ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の波形発生方法の信号フロー図であ
る。 第２Ａ図および第２Ｂ図は、それぞれ、この発明により
発生するような典型的な正弦波形、および波形のスペク
トル電力を図解する。 第３Ａ図および第３Ｂ図は、それぞれ台形の方法により
発生されるような典型的な正弦波形および波形のスペク
トル電力を図解する。 第４図は、この発明により発生されるような典型的な減
退していく正弦波形を図解する。 図において、１０および１４は遅延ブロックであり、１
６および１８は積ノードであり、１２は総和ノードであ
る。 特許出願人　アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・
インコーボレーテッド 「（（） ｔカスヤクｈルｄＢ Ｆ（ｔ） 手続補正書 １、事件の表示 平成１年特許願第１Ｇ３Ｇ２２号 ２、発明の名称 正弦波形に近似する信号のシーケンスを発生する方法３
、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　アメリカ合衆国、カリフォルニア州、サニイ
ベイルピイ・オウ・ボックス・３４５３、トンプソン・
ブレイス、９０１名　称　　アドバンスト・マイクロ・
ディバイシズ・インコーホレーテッド代表者　　トーマ
ス・ダブリュ・アームストロング４、代理人 住　所　大阪市北区南森町２丁目１番２９号　住友銀行
南森町ビル電話　大阪（０６）３６１−２０２１　（代
）６、補正の対象 明細書の１、発明の名称の欄 ７、補正の内容 明細書の１、発明の名称の欄に「差分方程式に基づくデ
ィジタルトーン発生」とあるを「正弦波形に近似する信
号のシーケンスを発生する方法」と訂正致します。 以上

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）正弦波形に近似する信号のシーケンスｙ（ｎ）、
   ｎ＝０、１、２、・・・を発生する方法であって、 ａ）前記信号の第１番目ｙ（０）および前記信号の第２
   番目ｙ（１）を選択するステップと、ｂ）ａ＿１とａ＿
   ２が予め定められた定数である場合、 ｙ（ｎ）＝ａ＿１ｙ（ｎ−１）＋ａ＿２ｙ（ｎ−２）の
   方程式の反復的な使用により前記シーケンスｙ（ｎ）を
   発生するステップとを含む方法。
2. （２）前記信号のシーケンスがピーク振幅Ａ、初期位相
   φ、出力周波数ｆ＿０およびサンプリング周波数ｆ＿ｓ
   を持つものであり、前記第１の信号ｙ（０）および前記
   第２の信号ｙ（１）が、▲数式、化学式、表等がありま
   す▼ であり、かつ ｗ＿０＝２πｆ＿０／ｆ＿ｓであるとき、方程式▲数式
   、化学式、表等があります▼ により前記値Ａおよび前記値φに関係し、 前記定数ａ＿１およびａ＿２が ａ＿１＝２ｃｏｓ（ω＿０）および ａ＿２＝−１ で与えられる請求項１に記載の方法。
3. （３）減退していく正弦波形に近似する、信号のシーケ
   ンスｙ（ｎ）、ｎ＝０、１、２・・・を発生する方法で
   あって、前記信号のシーケンスがピーク振幅Ａ、初期位
   相φ、出力周波数ｆ＿０、サンプリング周波数ｆ＿ｓお
   よび減退要因ｄを持つものであり、前記第１の信号ｙ（
   ０）および前記第２の信号ｙ（１）が、 ｗ＿０＝２πｆ＿０／ｆ＿ｓ、Ｔ＝１／ｆ＿ｓのとき、
   ｙ（０）＝Ａｓｉｎφ ｙ（１）＝Ａｄ＾τｓｉｎ（Ｗｏ＋φ） の方程式により前記値Ａおよびφに関係し、かつ前記定
   数ａ＿１およびａ＿２が ａ＿１＝２ｄ＾Ｔｃｏｓ（ω＿０） ａ＿２＝−ｄ＾２＾Ｔ により与えられる請求項１の（ａ）および（ｂ）のステ
   ップを含む方法。
4. （４）ｄ＝ｅ＾−＾ｂである請求項３に記載の、減退し
   ていく正弦波形 Ｆ（ｔ）＝Ａｅ＾−ｂ＾Ｔｓｉｎ（ω＿０ｔ＋φ）に近
   似する、信号のシーケンスｙ（ｎ）、ｎ＝０、１、２、
   ・・・を発生する方法。
5. （５）減退要因ｄおよび周波数ｆ＿０を有する減退して
   いく正弦波形に近似する信号のシーケンスｙ（ｎ）、ｎ
   ＝０、１、２、・・・、を発生する方法であって、前記
   信号をＴ秒ごとに１度発生し、ａ）ω＿０＝２πｆ＿０
   ／Ｆ＿ｓの場合、一番最近に発生された信号ｙ（ｎ−１
   ）および２（ｄ）＾Ｔ（ｃｏｓω＿ｏ）の積を形成する
   ステップと、 ｂ）それに次ぐ最近に発生された信号ｙ（ｎ−２）およ
   び−（ｄ）＾２＾Ｔの積を形成するステップと、ｃ）ス
   テップ（ａ）および（ｂ）において発生される積を合計
   し、それにより信号ｙ（ｎ）を発生するステップとを含
   む方法。
6. （６）前記減退していく正弦波形が振幅Ａおよび初期位
   相φを有し、第１番目に発生される信号ｙ（０）＝Ａｓ
   ｉｎφであり、かつ第２番目に発生される信号ｙ（１）
   ＝Ａｄ＾Ｔｓｉｎ（ω＿０＋φ）である、請求項５に記
   載の、信号のシーケンスｙ（ｎ）を発生する方法。
7. （７）前記正弦波形が減退していかない波形であり、か
   つ前記減退要因ｄ＝１である請求項６に記載の、信号の
   シーケンスｙ（ｎ）を発生する方法。