JPH0279615A - 1次元ディジタルフィルタ - Google Patents

1次元ディジタルフィルタ

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JPH0279615A
JPH0279615A JP63232961A JP23296188A JPH0279615A JP H0279615 A JPH0279615 A JP H0279615A JP 63232961 A JP63232961 A JP 63232961A JP 23296188 A JP23296188 A JP 23296188A JP H0279615 A JPH0279615 A JP H0279615A
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明 馬
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康宏 小杉
Kiichi Matsuda
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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】 〔概要〕 FIR(有限インパルス応答)型フィルタ等の1次元デ
ィジタルフィルタに関し。
高速動作が回部であると共に、タップ長の変更が容易な
汎用性を実現することを目的とし。
N (Nは2以上の整数)タップの1次元ディジタルフ
ィルタであって、タップ係数列と入力信号系列とがそれ
ぞれ順次に入力されて両者の積和を演算するN個の積和
回路と、N個の積和回路にタップ係数列をそれぞれ供給
する係数供給回路とを具備し、タップ係数列はN個のタ
ップ係数を1サイクルとして循環しており、各積和回路
に供給されるタップ係数列はそれぞれタップ係数が一つ
ず・つずれたものであり、各積和回路はlサイクル毎に
積和を演算してその積和値を出力し、これらN個の積和
回路からそれぞれ出力される積和値によって出力信号系
列が作られるように構成される。
〔産業上の利用分野〕
本発明はFIR(有限インパルス応答)型フィルタ等の
1次元ディジタルフィルタに関する。本発明の1次元デ
ィジタルフィルタは2例えばディジタルカラーTV受像
装置などでビデオ信号帯域を覗り扱うFIRフィルタな
どに通用される。
〔従来の技術〕
従来のFIRフィルタとしては1例えば第8図に示され
るような汎用コンピュータによる構成方法、あるいは第
9図に示されるような専用ハードウェアによる構成方法
がある。
第8図の汎用コンピュータによるものは、入力信号xn
に対して第8図のブロック内に記された演算をソフトウ
ェア的に行って出力信号ynを得るものである。
また第9図の専用ハードウェアによるものは。
入力信号xnを遅延器Z−1で順次に遅延させ、その遅
延出力に係数a。−amを乗じて積和演算を行うもので
ある。
〔発明が解決しようとする課題〕
前者の汎用コンピュータによる構成は、フィルタのタッ
プ数の変更が容易であり、汎用性がある。
しかし、ビデオ信号帯域での実時間処理が要求されるよ
うな場合には、一般の汎用コンピュータでは処理速度の
点から無理があり、処理速度が超高速なスーパーコンピ
ュータを用いる必要があるが。
これは高価であり、かつ大型化する。
また後者の専用ハードウェアによる構成は、高速動作可
能で実時間処理に通したものであるが。
タップ長が長くなると2部品数および配線量が非掌に増
大する。またタップ長を変更したい場合には既存の設計
を利用できず、新たに設計し直す必要があり9重複設計
となって不経済である。
このように従来構成のディジタルフィルタは汎用性と^
速性が両立してル)ない。
したがって本発明の目的は、専用ハードウェア構成によ
り高速動作を可能とするとともに、タップにの変更を容
易に行える汎用性も持たせる。すなわち汎用性と1f6
速性を両立できる1次元ディジタルフィルタを提供する
ことにある。
〔3題を解決するための手段〕 第1図は本発明に係る原理ブロック図である。
本発明に係るNタップの1次元ディジタルフィルタは、
タップ係数列Cと入力信号系列Xとがそれぞれ順次に入
力されて両者の積和を演算するN個の積和回路311〜
31圓と、N個の積和回路311〜31mにタップ係数
列Cをそれぞれ供給する係数供給回路32とを具備し、
タップ係数列CはN個のタップ係数01〜cmを1サイ
クルとして循環しており、各積和回路311〜31Mに
供給されるタップ係数列Cはそれぞれタップ係数が一つ
ずつずれたものであり、各積和回路311〜31%はl
サイクル毎に積和を演算してその積和値を出力し、これ
らN個の積和回路31s〜31Nからそれぞれ出力され
る積和値によって出力信号系列Yが作られるように構成
される。
〔作用〕
各積和回路31+〜31mは係数01〜Cnが一巡する
lサイクルの間、各係数Ciと入力信号)cnとの積を
累算して積和値Σを得る。
各積和回路311〜31関の積和値Σは、各積和回路3
11〜31Nについて係数01〜CMが一巡した時点で Σ=CI  Xyl + C2Xyl−1+−十CM 
Xyl−Nとなる。これはディジタルフィルタの出力信
号であるので、各積和回路31.〜31wがjIff番
にその積和値を出力していけば、フィルタ出力信号系列
Yを作ることができる。
〔実施例〕
以下1図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。第2
図は本発明に係る一実施例としての1次元ディジタルフ
ィルタを示すものである。この実施例装置は本発明をタ
ップ可変長型汎用FIRフィルタ装置に通用したもので
あり、8タ7ブ基板を適宜に増設して縦段接続すること
によって8タップ単位にタップ長を増加することができ
るように構成されるものである。
第2図において1本フィルタ装置は大略的にはマザーボ
ード20とフィルタ本体21とに分けられる。マザーボ
ード20は、外部回路とのインタフェースを行う入出力
インタフェース1.コントロール回路2.可変長カウン
タ3.スタート/出力制御回路4.係数用メモリ5等を
含み構成され。
係数データの設定、タップ長の設定、スタート・出力制
御信号の作成などの機能を持つ。
一方、フィルタ本体21は縦段接続された複数枚の8タ
ップ基板6.〜6nによって構成されており、タップ長
の変更はこの8タツプ基板の縦段接続枚数を増減するこ
とによって8タップ単位に簡単に実施できる。
8タツプ基撮61〜6nの詳細な構成が第3図に示され
る。第3図図示の如く、8タツプ基板6はそれぞれ8個
の累算器71〜78と係数遅延器81〜88とで構成さ
れている。係数遅延rji81〜88は縦段接続されて
おり、係数用メモリ5から人力される係数CIをlクロ
ックタイミング分ずつ遅延させるようになっている。
累算器71〜78には前段係数遅延器の係数出力と入力
信号Xnとがそれぞれ入力端子a、bに入力されており
、各累算器71〜78はこれら入力信号Xの系列と係数
Cの系列との積和を演算して出力端子Qに出力する。ま
たこの累算器71〜78はスタート/出力制御回路4か
らスタート制御信号SstをS′r端子に受信すること
によって蓄積内容がリセットされて積和の演算を開始し
、出力制御信号SocをOC端子に受信することによっ
て積和の結果を出力端子Qから出力するように構成され
ている。
この累算器71〜78の概略的な構成が第4図に示され
る0図示の如ぐ、入力信号Xnと入力係数CIとの積を
計算する乗算器711.これらの積を累算する加算F3
712とレジスタ713.および出力保持用のレジスタ
714等を含み構成されている。
この実施例装置の動作が以下に説明される。ここでは説
明を簡単にするため、8タツプ基板6が一枚の場合、す
なわちFIRフィルタのタップ数が8個であるとした場
合を例として説明する。
第5図はこの8タツプの場合について入力信号xn+ 
出力信号ynおよび累算器の積和値Σの関係を示す図で
ある。係数用メモリ5はコントロール回l/32によっ
て8個の係数C7〜coが設定され、可変長カウンタ3
からのアドレス入力によってこの係数07〜coを順次
に出力し、この係数07〜COを1サイクルとしてこの
サイクルを繰り返し循環的させる。
係数遅延器71〜78にはこの係数07〜C0がクロッ
クタイミング毎に順次に入力されて第3図中を右側に順
次にシフトしていく。各係数遅延器81〜88の係数出
力は後段の累算器71〜780入力端子aにそれぞれ入
力される。一方、8個の累算器71〜78の入力端子す
には入力信号Xnが同時に入力されており、各累算rA
71〜78は入力された係数Cと入力信号xnとの積を
求め、この積をクロックタイミング毎に累算していく。
第5図を参照して、まず累算器71の積和演算について
説明する。最初のクロックタイミングで人力信号xgが
人力されるとC7xQが求められ。
次にクロックタイミングで入力信号x1が入力されると
caxtが計算されて前のC1xoに加算される。以下
同様にして累算が続けられ、入力信号x7が人力される
と1合計の累算値Σ1は。
Σ 1   = C7Kg   +  C6X  1 
 +C5X2  +c 4  X  3+ C3X4 
+C2X5 +CI X6 +cQ X7となる。これ
はF夏Rディジタルフィルタの出力yn = Co X
n + CI Xn−t +−゛−+ CI Xn−1
であるので、この時点で出力制御信号Socを累算器7
1に送出してその累算値をフィルタの出力信号y7とし
て出力する。そして出力信号F?の出力後はスタート制
御信号Sstを累算器71に送出してその累積値Σlを
クリアするとともに次のサイクルの積和演算をスタート
させる。
同様に累算器72においても入力信号Xnの入力の度に
積和演算が行われており、入力信号x8の入力時にはそ
の累算値Σ2は。
Σ2 =C7xl +C6x2 +C5X3 +C4X
4+C3X5 +c2X13−+−C1X7 +cOx
Bとなる。従ってこの累積値Σ2を出力信号Faとして
出力する。以下、同様にして累算器73〜78から順次
にその累算値Σ3〜Σ8がフィルタ出力信号y9〜y1
4として出力され、入力信号X15が入力されると、再
び累算器71に戻ってその累積値Σ1がフィルタ出力信
号y1sとして出力される。以下、この動作を繰り返す
この実施例装置でタップ数を変更する場合には。
同じ構成の8タツプ基板6の縦段接続枚数を増減し、そ
れに応じてコントロール回路2によって係数用メモリ5
に設定される係数Cを変更し、また可変長カウンタ3の
設定タップ長データを変更する。この−J変長カウンタ
3のデータ変更によってスタート/出力制御回路4のス
タート制御信号SsLおよび出力制御信号Socも、変
更されたタップ数に応じたタイミングで出力される。
以上の構成によれば、必要な部品数はほぼ半分にするこ
とができ、また配線量も半分以下に削減することができ
る。
本発明を例えばNTSC方式カラーテレビ信号の伝送中
に発生ずるクロマ歪すなわち相対振幅歪。
相対遅延時間歪を補正する目的に使用する場合について
説明すると、この場合には分解能9ビット以上、タップ
数60以上のFIRフィルタが必要となる。そこで余裕
をとって64タツプとした場合のクロマ等化補正システ
ム構成が第6図に示される。
このシステムに上述の実施例のタップ可変長汎用FIR
フィルタを利用するには、第7図に示されるように、フ
ィルタ本体21の8タツプ基板6の枚数を8枚としてタ
ップ拡張用のスロットに各基板を挿入し、マザーボード
20のタップ長設定を64とする。これによりタップ長
を64に拡張したFIRフィルタを簡単に構成できる。
なお。
このFIRフィルタの前後にはA/D変換器11とD/
A変換器12を設けることになる。
本発明の実施にあたっては種々の変形形態が可能である
0例えば上述の実施例ではFIRフィルタに本発明を通
用した場合について説明したが。
これに限らず、IIRあるいは巡回型ディジタルフィル
タに本発明を適用することも勿論可能である。また応W
範囲も音声信号処理は勿論、上述のビデオ信号ノ′・時
間処理に対しても速度的に十分に使用できるものである
〔発明の効果〕
本発明によれば、専用ハードウェア構成により高速動作
が可能であり、また基板の縦段接続枚数を変えるだけで
タップ数を自由かつ容易に変更することができる汎用性
のある1次元ディジタルフィルタを実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る原理ブロック図。 第2図は本発明の一実施例としての1次元ディジタルフ
ィルタの構成を示すブロック図。 第3図は実施例装置における8タンプ基板の構成を示す
ブロック図。 第4図は実施例装置における累算器の概略構成を示すブ
ロック図。 第5図は実施例装置の動作を説明するための入出力信号
と累算値の関係を示す図。 第6図はクロマ歪等化補正システム構成を示す図。 第7図は第6図の補正システム構成に本発明によるタッ
プ可変長汎用FIRフィルタを適用したシステム構成を
示す図。 第8図は汎用コンピュータによりFIRフィルタを実現
した場合の従来例を示す図、および。 第9図は専用ハードウェアによりFIRフィルタを実現
した場合の従来例を示すブロック図である。 図において。 1−人出力インタフェース 2−コントロール回路 3−可変長カウンタ 4−スタート/出力制御回路 5−係数用メモリ 61〜6、−8タツプ基板 71〜78−累算器 81〜88−係数遅延器 q、2 滞発明ノ乙f至る原i里ブ’oq71D第1図 8り17蟇オ反の#!広ザゴ 第3図 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 N(Nは2以上の整数)タップの1次元ディジタルフィ
    ルタであって、 タップ係数列(C)と入力信号系列(X)とがそれぞれ
    順次に入力されて両者の積和を演算するN個の積和回路
    (31_1〜31_n)と、該N個の積和回路(31_
    1〜31_n)にタップ係数列(C)をそれぞれ供給す
    る係数供給回路(32)と、 を具備し、 該タップ係数列(C)はN個のタップ係数(c_1〜c
    _n)を1サイクルとして循環しており、各積和回路(
    31_1〜31_n)に供給されるタップ係数列(C)
    はそれぞれタップ係数が一つずつずれたものであり、 各積和回路(31_1〜31_n)は1サイクル毎に積
    和を演算してその積和値を出力し、 これらN個の積和回路(31_1〜31_n)からそれ
    ぞれ出力される積和値によって出力信号系列(Y)が作
    られるように構成された1次元ディジタルフィルタ。
JP63232961A 1988-09-16 1988-09-16 1次元ディジタルフィルタ Expired - Lifetime JP2904792B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006134733A1 (ja) * 2005-06-15 2006-12-21 Tokyo Institute Of Technology 信号処理方法及び信号処理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2006134733A1 (ja) * 2005-06-15 2006-12-21 Tokyo Institute Of Technology 信号処理方法及び信号処理装置

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