JPH0282806A - デイジタル・フイルタおよびフィルタ方法 - Google Patents
デイジタル・フイルタおよびフィルタ方法Info
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- JPH0282806A JPH0282806A JP1154806A JP15480689A JPH0282806A JP H0282806 A JPH0282806 A JP H0282806A JP 1154806 A JP1154806 A JP 1154806A JP 15480689 A JP15480689 A JP 15480689A JP H0282806 A JPH0282806 A JP H0282806A
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- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 16
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- 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
- H03H17/0685—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 rational
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- Mathematical Physics (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
- Dc Digital Transmission (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】
A、産業上の利用分野
本発明はディジタル信号処理に関するものである。
詳細にいえば、本発明は信号のサンプリング・レートを
ある特定のレートから、他の特定のレートヘディジタル
で変換する方法及び装置に関するものである。
ある特定のレートから、他の特定のレートヘディジタル
で変換する方法及び装置に関するものである。
B、従来技術及びその課題
従来のディジタル信号処理は信号をサンプリングし、こ
のサンプルをディジタル値に変換し、次いでこのディジ
タル値に対して演算を行なって、希望する処理を達成す
る。
のサンプルをディジタル値に変換し、次いでこのディジ
タル値に対して演算を行なって、希望する処理を達成す
る。
多くの適用業務において、処理の途中で、あるサンプリ
ング・レートから他のレートに切り換えることが必要と
なる。これらのレートが倍数関係にあるとすると、アッ
プ・サンプリングが連続したサンプルの間に補間するこ
とによって達成されるのに対し、ダウン・サンプリング
にはサンプルを規則的に除去することだけが必要となる
。この処理は、サンプリング・レートの比率が整数値で
はない、すなわちサンプリング・レートが相対的に素数
であるシステムには直接適用できない。
ング・レートから他のレートに切り換えることが必要と
なる。これらのレートが倍数関係にあるとすると、アッ
プ・サンプリングが連続したサンプルの間に補間するこ
とによって達成されるのに対し、ダウン・サンプリング
にはサンプルを規則的に除去することだけが必要となる
。この処理は、サンプリング・レートの比率が整数値で
はない、すなわちサンプリング・レートが相対的に素数
であるシステムには直接適用できない。
比較的簡単な解決策は、サンプリングした信号をアナロ
グ形に戻し、これを再度適正なレートでサンプリングす
ることによって行なわれる。この解決策は処理負荷の観
点から効率的でないばかりか、コーディングのエラーを
引き起こすことすらある。
グ形に戻し、これを再度適正なレートでサンプリングす
ることによって行なわれる。この解決策は処理負荷の観
点から効率的でないばかりか、コーディングのエラーを
引き起こすことすらある。
改善された方法が米国特許第4480890号に開示さ
れているが、これは補間手段をもたらすレート増倍手段
を使用して、第1のサンプリング・レートから第2のサ
ンプリング・レートへ、それぞれを乗じるのではなく、
直接ディジタル−ディジタル変換を行なうものである。
れているが、これは補間手段をもたらすレート増倍手段
を使用して、第1のサンプリング・レートから第2のサ
ンプリング・レートへ、それぞれを乗じるのではなく、
直接ディジタル−ディジタル変換を行なうものである。
この解決策も依然かなり複雑なものであり、コストを最
適化するものではない。
適化するものではない。
したがって、本発明の目的は以下の通りである。
本発明の目的は、サンプリングした信号を単一の処理で
、あるサンプリング・レートから他のレートへ変換する
手段を提供することである。
、あるサンプリング・レートから他のレートへ変換する
手段を提供することである。
本発明の他の目的は、第1のレートで入力サンプルが供
給され、所定の順序のフィルタ係数の集合の順列によっ
て出力サンプルを計算して、第2のレートで出力サンプ
ルをもたらすディジタル・フィルタを提供することであ
る。
給され、所定の順序のフィルタ係数の集合の順列によっ
て出力サンプルを計算して、第2のレートで出力サンプ
ルをもたらすディジタル・フィルタを提供することであ
る。
C0課題を解決するための手段
この目的を達成するため、インパルス応答h(1)を有
し入力レートAと出力レートBとが異なる本発明のディ
ジタル・フィルタは、インパルス応答h (t)をP=
aA=bB (ただし、a及びbは整数)なるレートP
でサンプリングして89個のフィルタ係数を導出し、こ
れらのフィルタ係数を各々N′p/a (ただし、N’
pはNpに実質的に等しい)個からなるa個の集合に分
け、b個のサンプルを入力しながら上記a個の集合を用
いてa個の出力サンプルを計算するようにしたことを特
徴としている。
し入力レートAと出力レートBとが異なる本発明のディ
ジタル・フィルタは、インパルス応答h (t)をP=
aA=bB (ただし、a及びbは整数)なるレートP
でサンプリングして89個のフィルタ係数を導出し、こ
れらのフィルタ係数を各々N′p/a (ただし、N’
pはNpに実質的に等しい)個からなるa個の集合に分
け、b個のサンプルを入力しながら上記a個の集合を用
いてa個の出力サンプルを計算するようにしたことを特
徴としている。
以下、本発明の作用を実施例と共に説明する。
D、実施例
本発明は、入力サンプルをレートAで与えながら、レー
トBで出力サンプルをもたらすディジタル・フィルタラ
提供する。フィルタ・インパルス応答h(t)はA及び
Bの最小公倍数であるP=a−A=b−Bというレート
でサンプルされ、これからNpのフィルタ係数が導かれ
る。これらの係数はNl)/a個の係数のraJ個の集
合に配列され、格納される。次いで、入力レートで入力
サンプルSnを供給して、出力サンプルを計算し、同時
に係数の集合を置換し、かつ上記の出力レートで出力サ
ンプルを発生させる。
トBで出力サンプルをもたらすディジタル・フィルタラ
提供する。フィルタ・インパルス応答h(t)はA及び
Bの最小公倍数であるP=a−A=b−Bというレート
でサンプルされ、これからNpのフィルタ係数が導かれ
る。これらの係数はNl)/a個の係数のraJ個の集
合に配列され、格納される。次いで、入力レートで入力
サンプルSnを供給して、出力サンプルを計算し、同時
に係数の集合を置換し、かつ上記の出力レートで出力サ
ンプルを発生させる。
本発明は入力及び出力サンプリング・レートの間で変換
を行なわなければならないあらゆるディジタル・システ
ムに適用されるものではあるが、本明細書では、QAM
ベースのディジタル・モデム、詳細にいえばこのモデム
で使用されるディジタル・フィルタリングについて詳細
な説明を行なう。該モデムの詳細については、下記を参
照されたい。
を行なわなければならないあらゆるディジタル・システ
ムに適用されるものではあるが、本明細書では、QAM
ベースのディジタル・モデム、詳細にいえばこのモデム
で使用されるディジタル・フィルタリングについて詳細
な説明を行なう。該モデムの詳細については、下記を参
照されたい。
−A、Croisier及びJ、M、Pierretに
よる”TheDigital Echo 1(oduI
atfon”(IEEE Trans。
よる”TheDigital Echo 1(oduI
atfon”(IEEE Trans。
Coa+munication Technology
lCOM −18spp、387−378.1970年
) D、Godard及びり、Pilostによる”A 2
40Q−Bfts/s 旧croprocessor−
Based Modem ” (IBMジャーナル・
オブ・リサーチ・アンド・デベロプメント、Vol、2
5、NO61,1981年1月、pp、17−24) 詳細にいえば、19.2にビット/秒のモデムが、シン
ボル当たり7ビツトの送受信を行なうため、2742.
85シンボル/秒というシンボル・レート(ボー・レー
ト)で作動するものとする。
lCOM −18spp、387−378.1970年
) D、Godard及びり、Pilostによる”A 2
40Q−Bfts/s 旧croprocessor−
Based Modem ” (IBMジャーナル・
オブ・リサーチ・アンド・デベロプメント、Vol、2
5、NO61,1981年1月、pp、17−24) 詳細にいえば、19.2にビット/秒のモデムが、シン
ボル当たり7ビツトの送受信を行なうため、2742.
85シンボル/秒というシンボル・レート(ボー・レー
ト)で作動するものとする。
各シンボルは(X1Y)で表わされる座標系内で選択さ
れるものであり、したがって2つの直交座標成分an及
びbnによって定義される。従来のQAM変調操作は、
シンボルをキャリア変調しく回転)、次いでいわゆる信
号要素インパルス応答によって、それぞれの選択され、
変調されたシンボルを畳み込む(フィルタリング)こと
を含んでいる。このフィルタは複素フィルタであるが、
システムが完全に実数成分子 (t)によって定義され
るようにすることができる。
れるものであり、したがって2つの直交座標成分an及
びbnによって定義される。従来のQAM変調操作は、
シンボルをキャリア変調しく回転)、次いでいわゆる信
号要素インパルス応答によって、それぞれの選択され、
変調されたシンボルを畳み込む(フィルタリング)こと
を含んでいる。このフィルタは複素フィルタであるが、
システムが完全に実数成分子 (t)によって定義され
るようにすることができる。
モデムが2472.85シンボル7秒のレートで作動し
ており、かつフィルタ・インパルス応答がボー時間当た
り6つのサンプル(係数)で定義されると想定した場合
、フィルタのクロックは6X2742.85=1645
7.IHzの速度を存するはずである。
ており、かつフィルタ・インパルス応答がボー時間当た
り6つのサンプル(係数)で定義されると想定した場合
、フィルタのクロックは6X2742.85=1645
7.IHzの速度を存するはずである。
従来の変復調方法によれば、フィルタの出力はD/A変
換器でアナログ形に変換され、次いで廉価なアナログ低
域フィルタでフィルタされてから、伝送回線に送られる
。もちろん、D/Aクロックの速度は18457.1H
zでなければならない。
換器でアナログ形に変換され、次いで廉価なアナログ低
域フィルタでフィルタされてから、伝送回線に送られる
。もちろん、D/Aクロックの速度は18457.1H
zでなければならない。
しかしながら、14400HzのクロックのD/A変換
器を使用しようと考えたとすると、フィルタの出力信号
5(t)を適切に再ナンブルすることが必要となろう。
器を使用しようと考えたとすると、フィルタの出力信号
5(t)を適切に再ナンブルすることが必要となろう。
14400Hzと16457Hzまたは2742.85
Hzが倍数ではないので、サンプリング・レート変換操
作を簡単な態様で達成することはできない。
Hzが倍数ではないので、サンプリング・レート変換操
作を簡単な態様で達成することはできない。
入力サンプルを補間し、レートの変換を行なうことがで
きる。しかしながら、この解決策はモデムの信号処理装
置の効率に影響を及ぼす付加的な計算負荷を意味するだ
けではなく、補間ノイズを加えることによって処理の精
度にも影響を及ぼす。
きる。しかしながら、この解決策はモデムの信号処理装
置の効率に影響を及ぼす付加的な計算負荷を意味するだ
けではなく、補間ノイズを加えることによって処理の精
度にも影響を及ぼす。
このレート変換を大幅に改善した解決策を、本発明で提
案するが、これはサンプルを中心とするのではなく、シ
ステム伝達関数を中心とするものである。これはフィル
タリング操作と補間操作の両方を、単一の操作にまとめ
たもの、すなわちマルチレート・フィルタリングないし
補間フィルタリングである。このため、フィルタのイン
パルス応答h(t)は通常よりも高いレート、すなわち
シンボル・レート(A=2742.85)にD/A変換
器のクロック・レート(B=14400)を乗じたレー
トでサンプルされる。最適解はこの倍数をこれらの最小
公倍数、すなわちP=57゜8kHzに等しくなるよう
に選ぶことによって得られる。最小公倍数は次のように
して求められる。
案するが、これはサンプルを中心とするのではなく、シ
ステム伝達関数を中心とするものである。これはフィル
タリング操作と補間操作の両方を、単一の操作にまとめ
たもの、すなわちマルチレート・フィルタリングないし
補間フィルタリングである。このため、フィルタのイン
パルス応答h(t)は通常よりも高いレート、すなわち
シンボル・レート(A=2742.85)にD/A変換
器のクロック・レート(B=14400)を乗じたレー
トでサンプルされる。最適解はこの倍数をこれらの最小
公倍数、すなわちP=57゜8kHzに等しくなるよう
に選ぶことによって得られる。最小公倍数は次のように
して求められる。
P=aXA=bXB
であるから、al!:bが整数値の場合には、次のよう
になる。
になる。
57.6=21X2.74285
=4X14. 4
(注二本明細書においては、小数点との混同が起こらな
いと思われる場合に、乗算を表わすのに「・」という記
号を使用する。混同が生じると思われる場合には、乗算
の記号はrXJとなる。)無変更のフィルタ・インパル
ス応答具(たとえば、12シンボルの間隔)については
、フィルタ係数の総数Npは次のようになる。
いと思われる場合に、乗算を表わすのに「・」という記
号を使用する。混同が生じると思われる場合には、乗算
の記号はrXJとなる。)無変更のフィルタ・インパル
ス応答具(たとえば、12シンボルの間隔)については
、フィルタ係数の総数Npは次のようになる。
Hp=12×F=12857°6 =係数252個A
2.74885 これらの252個の係数はa=21の集合に配列するが
、この場合、集合(j)はj=0〜20で、おのおのに
12個の係数が入ったものとなる。
2.74885 これらの252個の係数はa=21の集合に配列するが
、この場合、集合(j)はj=0〜20で、おのおのに
12個の係数が入ったものとなる。
集合(0) = Co、 C21,C42,C63
,、、、、、C231集合(1) = C1,C22
,C43,C64,、、、、、C232jljl+
曾 !!!! 菅
II j集合(20) = C20,C
41,C62,、、、、、、、、、、C251第1図は
マルチレート送信フィルタを示している。このフィルタ
は長さがシンボル・セル12個のレジスタを含んでおり
、これにシンボルS (n)が1/T=2742.85
Hzの速度で供給される。現時間参照nにおいて、遅延
線はサンプル5n1Sn−L 5n−21,、,5n−
11を含んでいる。シンボル・セルには乗算器(図示せ
ず)に接続されたタップが設けられている。乗算器の第
2の入力にはフィルタ係数(すなわち、ディジタル・フ
ィルタリング理論によるフィルタ・インパルス応答)が
割り当てられている。これらの係数はインパルス応答全
体にわたりT/21の間隔となっており、12個の係数
からなる21の集合に分けられている。後続の集合との
間隔は4T/21で、出力レートと対応している。
,、、、、、C231集合(1) = C1,C22
,C43,C64,、、、、、C232jljl+
曾 !!!! 菅
II j集合(20) = C20,C
41,C62,、、、、、、、、、、C251第1図は
マルチレート送信フィルタを示している。このフィルタ
は長さがシンボル・セル12個のレジスタを含んでおり
、これにシンボルS (n)が1/T=2742.85
Hzの速度で供給される。現時間参照nにおいて、遅延
線はサンプル5n1Sn−L 5n−21,、,5n−
11を含んでいる。シンボル・セルには乗算器(図示せ
ず)に接続されたタップが設けられている。乗算器の第
2の入力にはフィルタ係数(すなわち、ディジタル・フ
ィルタリング理論によるフィルタ・インパルス応答)が
割り当てられている。これらの係数はインパルス応答全
体にわたりT/21の間隔となっており、12個の係数
からなる21の集合に分けられている。後続の集合との
間隔は4T/21で、出力レートと対応している。
係数の集合は順次使用される。これらをメモリに格納し
、必要に応じ、取り出すようにしてもかまわない。フィ
ルタ出力サンプルXが、第2図の流れ図にしたがって計
算される。
、必要に応じ、取り出すようにしてもかまわない。フィ
ルタ出力サンプルXが、第2図の流れ図にしたがって計
算される。
詳細にいうと、処理が開始されると、i=O及び係数の
最初の集合、すなわち集合(0)が記憶装置(図示せず
)から取り出される。最初のフィルタされたサンプルX
(n)は次のように計算される。
最初の集合、すなわち集合(0)が記憶装置(図示せず
)から取り出される。最初のフィルタされたサンプルX
(n)は次のように計算される。
x(n)=CO・Sn+C21・5n−1÷16.◆C
231・5n−11新しいlの値が計算される。すなわ
ちi=i+4=4゜このiの値が21未満であれば、フ
ィルタ出力サンプルの計算が再度開始される。
231・5n−11新しいlの値が計算される。すなわ
ちi=i+4=4゜このiの値が21未満であれば、フ
ィルタ出力サンプルの計算が再度開始される。
x(n+1)=C4・Sn+C25・5n−1+00.
÷C235・5n−111は再度次の値に増やされる。
÷C235・5n−111は再度次の値に増やされる。
i=i◆4=8
X(n+2) =C8弓n + C29・5n−1÷、
、、 + C239・5n−11i =i + 4 =
12 X(n+3) =C12−Sn +C33・5n−1+
、、、 + C243・5n−111=i+4=16 X(n+4) = C16・Sn + C37・5
n−1+ 、、、 + C247・5n−11i
= i + 4 = 20 ×(口◆5) = C20−3n + C41・5n−
1÷ 00. ◆ C251・5n−11i=i+4=
24は21よりも大きいので、iはi −21=24−
21=3に設定され、新しいボー時間が生じ、新しいフ
ィルタ入力信号サンプルSn+1がフィルタの遅延線に
供給される。新しいフィルタ出力サンプルX (n+6
)が次のように計算される。
、、 + C239・5n−11i =i + 4 =
12 X(n+3) =C12−Sn +C33・5n−1+
、、、 + C243・5n−111=i+4=16 X(n+4) = C16・Sn + C37・5
n−1+ 、、、 + C247・5n−11i
= i + 4 = 20 ×(口◆5) = C20−3n + C41・5n−
1÷ 00. ◆ C251・5n−11i=i+4=
24は21よりも大きいので、iはi −21=24−
21=3に設定され、新しいボー時間が生じ、新しいフ
ィルタ入力信号サンプルSn+1がフィルタの遅延線に
供給される。新しいフィルタ出力サンプルX (n+6
)が次のように計算される。
x(n+6)=C3・Sn+1÷C24・Sn+06.
+C234・5n−101=i◆4=7 X(n+7) 二 C7・Sn+1 + C28・
Sn + e+++ + C238・5n−1
01=i◆4=11 X(n+11) =C11・Sn+1 + C32・S
n + 、、。
+C234・5n−101=i◆4=7 X(n+7) 二 C7・Sn+1 + C28・
Sn + e+++ + C238・5n−1
01=i◆4=11 X(n+11) =C11・Sn+1 + C32・S
n + 、、。
+ C242・5n−10
■=i+4=15
x(n+15)=C15・Sn+1◆C36・Sn+1
.。
.。
十C246・5n−10
■=i÷4=19
x(n+19)=C19・Sn+1+C40・Sn+0
.。
.。
◆C250・5n−10
i = i + 4 =23 > 21i =i −2
1=23−21 = 2新しいサンプルXn+21が次
のように計算される。
1=23−21 = 2新しいサンプルXn+21が次
のように計算される。
X(n+21) = C2・Sn+2 + C
23・Sn+1 + 、、。
23・Sn+1 + 、、。
十C233・5n−9
以下、同じように続けられる。
システムはフィルタの入力レートを1/T=2742.
85Hzというボー・レートと等しいものに維持しなが
ら、フィルタの係数の集合を14400Hzの速度(1
/T=2742.85Hzで21/4T)で切り換えて
いく。換言すると、達成すべきレート変換は、b=4の
入力サンプルごとにa=21のフィルタ出力サンプルを
計算するために、14400Hzのレートでフィルタ係
数の集合を巧みに回転させることによって、フィルタリ
ング操作と組み合わされる。上記から理解されるように
1.このことは4つの入力サンプルごとに、6+5+5
+5=21の出力サンプルとなることを意味する。
85Hzというボー・レートと等しいものに維持しなが
ら、フィルタの係数の集合を14400Hzの速度(1
/T=2742.85Hzで21/4T)で切り換えて
いく。換言すると、達成すべきレート変換は、b=4の
入力サンプルごとにa=21のフィルタ出力サンプルを
計算するために、14400Hzのレートでフィルタ係
数の集合を巧みに回転させることによって、フィルタリ
ング操作と組み合わされる。上記から理解されるように
1.このことは4つの入力サンプルごとに、6+5+5
+5=21の出力サンプルとなることを意味する。
したがって、フィルタ係数の集合は次の式で定義される
順序で反復して置換される。
順序で反復して置換される。
i <=== (i + b) モジューロaこれは
iを当初係数の最初の集合の指標、すなわちi=0に設
定して、次のiの値を(前のi+b)モジューロraJ
に設定することを意味する。これを次のような異なる表
現とすることもできる。
iを当初係数の最初の集合の指標、すなわちi=0に設
定して、次のiの値を(前のi+b)モジューロraJ
に設定することを意味する。これを次のような異なる表
現とすることもできる。
!old◆b”a−k”tn。。
iは前の係数の集合の指標である。上記の演算はシフト
・レジスタの内容に印加すべきシフトrkJの数と、新
しい出力サンプルを計算するための新しい集合の指標(
inew)をもたらす。
・レジスタの内容に印加すべきシフトrkJの数と、新
しい出力サンプルを計算するための新しい集合の指標(
inew)をもたらす。
この方法によって、フィルタ入力サンプルがそし自体の
入力レートでフィルタのシフト・レジスタに供給される
とともに、出力サンプルが必要とされる出力レートでフ
ィルタの係数の集合を切り換えることによって計算され
る。
入力レートでフィルタのシフト・レジスタに供給される
とともに、出力サンプルが必要とされる出力レートでフ
ィルタの係数の集合を切り換えることによって計算され
る。
上述のように、ディジタル・フィルタリング理論によれ
ば、希望するフィルタ・インパルス応答をサンプリング
することによって、フィルタの係数が得られる。したが
って、元のインパルス応答をP=57600Hzという
レートでサンプリングして、252個の係数を計算する
こともできる。
ば、希望するフィルタ・インパルス応答をサンプリング
することによって、フィルタの係数が得られる。したが
って、元のインパルス応答をP=57600Hzという
レートでサンプリングして、252個の係数を計算する
こともできる。
当初18457のレートで作動するように設計されたフ
ィルタの係数、すなわち6/Tのレートでサンプリング
されたフィルタ・インパルス応答から導かれた係数に対
して補間演算を行なうことによって、若干精度の低い結
果がもたらされることがある。
ィルタの係数、すなわち6/Tのレートでサンプリング
されたフィルタ・インパルス応答から導かれた係数に対
して補間演算を行なうことによって、若干精度の低い結
果がもたらされることがある。
本発明の原理を拡張し、モデム受信フィルタに適用する
こともできる。受信した信号から導かれる入力サンプル
は、4T当たりサンプル21個のレートで受信(ヒルベ
ルト)フィルタの遅延線に供給される。このレートは1
4400Hzというサンプリング周波数に対応したもの
である。受信フィルタは時間Tごとに2つ(または4T
ごとに8つ)の複素シンボルを出し、これらは次いで、
T/2間隔の等化器の遅延線に供給される。フィルタ・
インパルス応答はシンボル・レー) (2/T)の2倍
とA/Dサンプリング周波数の最小公倍数に対応したレ
ートでサンプリングされる。
こともできる。受信した信号から導かれる入力サンプル
は、4T当たりサンプル21個のレートで受信(ヒルベ
ルト)フィルタの遅延線に供給される。このレートは1
4400Hzというサンプリング周波数に対応したもの
である。受信フィルタは時間Tごとに2つ(または4T
ごとに8つ)の複素シンボルを出し、これらは次いで、
T/2間隔の等化器の遅延線に供給される。フィルタ・
インパルス応答はシンボル・レー) (2/T)の2倍
とA/Dサンプリング周波数の最小公倍数に対応したレ
ートでサンプリングされる。
Ft = Kl・(2/T) = K2・(21/4T
)Klとに2は上記の式を溝だす最も小さい整数値であ
る。
)Klとに2は上記の式を溝だす最も小さい整数値であ
る。
Ft = 21・(2/T) = 8・(21/4T)
= 42/T= 115.200 Hz 当初のインパルス応答がサンプリングされて、176秒
間に54個の係数をもたらしたと仮定すると、同じ長さ
の間のマルチレート受信フィルタの係数の数は、次のよ
うになる。
= 42/T= 115.200 Hz 当初のインパルス応答がサンプリングされて、176秒
間に54個の係数をもたらしたと仮定すると、同じ長さ
の間のマルチレート受信フィルタの係数の数は、次のよ
うになる。
54・(T/6)・(42/T) =係数378個これ
らの係数は4T当たりで発生する8つのシンボルに対応
する8つの係数の集合に分割される。
らの係数は4T当たりで発生する8つのシンボルに対応
する8つの係数の集合に分割される。
係数の数は376個の係数、ないし47個の係数の集合
8つに減らされる。すなわち、次のようになる。
8つに減らされる。すなわち、次のようになる。
集合(0)
co cs
C48C58
C96C104
C144C152
C192C200
C240C248
C288C296
C336C344
集合(1)
CI C9
C49C57
C97C105
C145C153
C193C201
C241C249
C289C297
C337C345
集合(2)
C2Cl0
C50C58
C98C106
C146C154
C194C202
C242C250
C290C298
C338C348
集合(3)
C3C11
C51C59
C99C107
C147C155
C195C203
C243C251
C291C299
C339C347
集合(4)
C4Cl2
C52C60
C100C108
C148C156
C196C204
C244C252
C292C300
C340C348
集合(5)
C5C13
C53Ca1
CIOI C109
C149C157
C197C205
C245C253
C293C301
C341C349
C3?
集合(6)
COC14C22C30C38C46
C54C62C70C78C86C94C102Cll
0 C118C126C134C142C150C1
58C166C174C182C190C198C20
6C214C222C230C238C246C254
C262C270C278C286C294C302C
310C318C326C334C342C350C3
58C366C374集合(7) C7C15C23C31C39C47 C55C63C71C79C87C95C103C11
l C119C127C135C143C151C1
59C167C175C183C191C199C20
7C215C223C231C239C247C255
C263C271C279C287C295C303C
311C319C327C335C343C351C3
59C367C375第3図は受信フィルタのブロック
図である。入力サンプルは長さがサンプル47個の遅延
線に供給される。4T後、サンプルSnは21桁シフト
され、5n21に格納される。集合(0)ないし集合(
7)という番号の付いた、それぞれが47個の係数から
なる異なる集合がメモリ(図示せず)に格納される。こ
れらは次のような特定の順序で使用される。
0 C118C126C134C142C150C1
58C166C174C182C190C198C20
6C214C222C230C238C246C254
C262C270C278C286C294C302C
310C318C326C334C342C350C3
58C366C374集合(7) C7C15C23C31C39C47 C55C63C71C79C87C95C103C11
l C119C127C135C143C151C1
59C167C175C183C191C199C20
7C215C223C231C239C247C255
C263C271C279C287C295C303C
311C319C327C335C343C351C3
59C367C375第3図は受信フィルタのブロック
図である。入力サンプルは長さがサンプル47個の遅延
線に供給される。4T後、サンプルSnは21桁シフト
され、5n21に格納される。集合(0)ないし集合(
7)という番号の付いた、それぞれが47個の係数から
なる異なる集合がメモリ(図示せず)に格納される。こ
れらは次のような特定の順序で使用される。
新しい集合の番号=(前の集合の番号+21)モジュー
ロ8 さらに、各出力サンプルの計算前に、新しい指標を8で
除算した比率によって与えられるサンプルの数だけ、遅
延線の内容がシフトされる。
ロ8 さらに、各出力サンプルの計算前に、新しい指標を8で
除算した比率によって与えられるサンプルの数だけ、遅
延線の内容がシフトされる。
前の集合の番号+21=(8・シフト数)+新しい集合
の番号 換言すると、以前の集合の番号がiであると仮定すると
、i+21:8に+nとなり、新しい集合の参照番号は
nに等しく、かつシフト数はkに等しいはずである。
の番号 換言すると、以前の集合の番号がiであると仮定すると
、i+21:8に+nとなり、新しい集合の参照番号は
nに等しく、かつシフト数はkに等しいはずである。
たとえばssnの入力サンプルをフィルタの遅延線に供
給して、処理を開始するものとする。出力サンプルが計
算され、次のように与えられる。
給して、処理を開始するものとする。出力サンプルが計
算され、次のように与えられる。
X(0) =集合(0) ・(Sn、 5n−1,5n
−2,、、、、5n−46)i ◆ 21 = 2
1 = 8・2 ◆ 5新しい集合の番号=5 集合(5)が選択される。
−2,、、、、5n−46)i ◆ 21 = 2
1 = 8・2 ◆ 5新しい集合の番号=5 集合(5)が選択される。
シフトの数=2゜したがって、S n + 1がフィル
タの遅延線に供給されたとき、出力サンプルは計算され
ない。次のサンプルの計算Xは、S n +2が到着す
ると行なわれる。
タの遅延線に供給されたとき、出力サンプルは計算され
ない。次のサンプルの計算Xは、S n +2が到着す
ると行なわれる。
X(1) =集合(5) ・(Sn+2. Sn+1.
Sn、 、、、、 5n−44)i+21=26=3
・8+2 新しい集合の番号=2 集合(2)が選択される。
Sn、 、、、、 5n−44)i+21=26=3
・8+2 新しい集合の番号=2 集合(2)が選択される。
シフトの数=3
X(2) =集合(2) ・(Sn+5. Sn+4.
Sn+3. Sn+2. 、、、。
Sn+3. Sn+2. 、、、。
5n−41)
i+21=23=2・8+7
選択される新しい集合= S (7)
シフトの数=2
X(3) =集合(7) ・(Sn47. Sn+6.
、、、、5n−39)i◆21 = 28 = 3・
8◆4 X(4) =集合(4) ・(Sn+10. Sn+9
. 、、、、5n−36)i ÷ 21 = 25
= 3・8 ◆ 1X(5) =集合(1) ・
(Sn+13. Sn+12. 、、、、5n−33)
i+21=22=2−8+6 X(6) =集合(6) ・(Sn+15. Sn+1
4. 、、、、5n−31)i + 21 = 27
= 3・8+3X(7) =集合(3) ・(Sn+1
8. Sn+17. 、、、、5n−28)i ÷ 2
1 = 24 = 3・8 ◆ 0処理は係数
の集合、すなわち集合(0)、集合(5)、集合(2)
、集合(7)、集合(4)、集合(1)、集合(6)、
集合(4)などを再走査することによって開始される。
、、、、5n−39)i◆21 = 28 = 3・
8◆4 X(4) =集合(4) ・(Sn+10. Sn+9
. 、、、、5n−36)i ÷ 21 = 25
= 3・8 ◆ 1X(5) =集合(1) ・
(Sn+13. Sn+12. 、、、、5n−33)
i+21=22=2−8+6 X(6) =集合(6) ・(Sn+15. Sn+1
4. 、、、、5n−31)i + 21 = 27
= 3・8+3X(7) =集合(3) ・(Sn+1
8. Sn+17. 、、、、5n−28)i ÷ 2
1 = 24 = 3・8 ◆ 0処理は係数
の集合、すなわち集合(0)、集合(5)、集合(2)
、集合(7)、集合(4)、集合(1)、集合(6)、
集合(4)などを再走査することによって開始される。
要約すると、アルゴリズムは次のように表わすことがで
きる。
きる。
i0+d”21=8・k”lnew
21個の入力サンプルに対して、フィルタは、上記の式
で画定される一定の順序で、集合(0)から集合(7)
までの8つの係数の集合を使用して8つの出力サンプル
をもたらす。
で画定される一定の順序で、集合(0)から集合(7)
までの8つの係数の集合を使用して8つの出力サンプル
をもたらす。
E0発明の詳細
な説明したように本発明によれば、ディジタル・フィル
タにおいて効率的なレート変換が可能となる。
タにおいて効率的なレート変換が可能となる。
第1図及び第3図は、本発明に基づくフィルタの実施例
を示す図である。 第2図は、第1図のフィルタによって達成されるフィル
タリング処理の流れ図である。 出願人 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーシeン 代理人 弁理士 頓 宮 孝 (外1名) 第3図 大施例 係数の1し訃っ番451,1=OJ、、、7x=sUM
s、c
を示す図である。 第2図は、第1図のフィルタによって達成されるフィル
タリング処理の流れ図である。 出願人 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーシeン 代理人 弁理士 頓 宮 孝 (外1名) 第3図 大施例 係数の1し訃っ番451,1=OJ、、、7x=sUM
s、c
Claims (1)
- インパルス応答h(t)を有し入力レートAと出力レー
トBとが異なるディジタル・フィルタであって、上記イ
ンパルス応答h(t)をP=aA=bB(ただし、a及
びbは整数)なるレートPでサンプリングしてNp個の
フィルタ係数を導出し、これらのフィルタ係数を各々N
′p/a(ただし、N′pはNpに実質的に等しい)個
からなるa個の集合に分け、b個のサンプルを入力しな
がら上記a個の集合を用いてa個の出力サンプルを計算
するようにしたことを特徴とするディジタル・フィルタ
。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP88480021.0 | 1988-08-30 | ||
EP88480021A EP0356597B1 (en) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | Improvement to digital filter sampling rate conversion method and device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0282806A true JPH0282806A (ja) | 1990-03-23 |
JPH0787335B2 JPH0787335B2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=8200498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1154806A Expired - Lifetime JPH0787335B2 (ja) | 1988-08-30 | 1989-06-19 | デイジタル・フイルタおよびフィルタ方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5111417A (ja) |
EP (1) | EP0356597B1 (ja) |
JP (1) | JPH0787335B2 (ja) |
DE (1) | DE3888830T2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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JPH10294646A (ja) * | 1990-02-16 | 1998-11-04 | Sony Corp | サンプリングレート変換装置 |
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-
1989
- 1989-06-19 JP JP1154806A patent/JPH0787335B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-07-19 US US07/559,533 patent/US5111417A/en not_active Expired - Lifetime
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EP0356597A1 (en) | 1990-03-07 |
EP0356597B1 (en) | 1994-03-30 |
JPH0787335B2 (ja) | 1995-09-20 |
DE3888830D1 (de) | 1994-05-05 |
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