JPH03172004A - デジタル周波数変換装置 - Google Patents

デジタル周波数変換装置

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JPH03172004A
JPH03172004A JP31305289A JP31305289A JPH03172004A JP H03172004 A JPH03172004 A JP H03172004A JP 31305289 A JP31305289 A JP 31305289A JP 31305289 A JP31305289 A JP 31305289A JP H03172004 A JPH03172004 A JP H03172004A
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Shigeki Kajimoto
梶本 慈樹
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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】 【 産業上の利用分野 】
本発明は、デジタル信号処理技術を用いた周波数変換装
置に関するものである。
【 従来の技術 】
従来のデジタル信号処理技術を用いての周波数変換装置
では、第1入力信号の周波数の標本化周波数と第2入力
信号の周波数の標本化周波数とは同じ周波数としていた
【 発明が解決しようとする課題 】
上述したような従来の技術では、第1入力信号および第
2入力信号に対してフィルタリング等の処理を行う場合
、これらの処理は実時間(リアルタイム)処理を行う必
要があるが、どちらかの入力信号の最高周波数が低い場
合でも、高い周波数の標本化周波数にあわせた高速のA
/D変換器が要求されるため高価になるという問題があ
る。 更に、この場合、入力信号に対しフィルタリングを行う
と、標本化周波数に比較して遮断周波数が相当に低くな
り、演算誤差が大きくなるという問題がある。 また、デジタル化した信号から原信号を完全に再現する
ためには、ナイキストの標本化定理を満足すればよいが
、必要以上に高い標本化周波数で標本化した場合には、
無駄な標本値を扱わなければならないので、非効率的で
あるという問題がある。 いま、第1入力信号の周波数fvに対し、ナイキストの
標本化定理を満足する標本化周波数Fsによって第l入
力信号を標本化し、第2入力信号の周波数fcに対し、
ナイキストの標本化定理を満足する標本化周波数fsに
よって第2入力信号を標本化するとき、fv<fcであ
れば、当然FB<fsとできる。 即ち、第1入力信号の標本化周波数Fsは従来であれば
、第2入力信号の最高周波数に対してナイキストの標本
化定理を満足する標本化周波数fSとしなければいけな
いのに対して、より低い周波数のFsで十分である。 第2図(a),第2図(b)に示した周波数変換装置に
おいて、fcを第2入力信号の周波数,Fsを第2入力
信号の標本化周波数,fvを第1入力信号の周波数,f
sを第1入力信号の標本化周波数とすれば、第1入力信
号および第2入力信号のスペクトルはそれぞれ第3図(
a),第3図(b)に示すようになる。そして、周波数
変換後のスペクトルは第4図に示すようになる。 上記第3図,第4図により、第2入力信号の標本化周波
数と異なる標本化周波数で第1入力信号の標本化を行っ
ても第1入力信号の情報は保存されることは明らかであ
る。 本発明にかかるデジタル周波数変換装置は、以上の点と
、周波数変換装置に人力され゛る二つの信号の周波数が
大きく異なる場合に着目して、A/Dコンバータや処理
装置のコストを抑えると共に、周波数変換装置に対する
フィルタリング等の処理を軽減させることを目的として
発明されたものである。
【 課題を解決するための手段 】
本発明にかかるデジタル周波数変換装置においては、第
1入力信号を標本化する第1標本化手段と、第2入力信
号を前記第1入力信号の標本化周波数とは異なる標本化
周波数で標本化する第2標本化手段と、標本化された第
1入力信号と第2入力信号とを混合する混合手段と、混
合された信号をアナログ信号へ変換するアナログ変換手
段とを備えるという手段を講じた。 即ち、第2図(a)に示すように、第1入力信号として
のアナログ信号(周波数fv)を第1標本化周波数Fs
で標本化してデジタル信号として出力する第1標本化手
段101と、第2入力信号(周波数fc)を第2標本化
周波数fsにて標本化してデジタル信号として出力する
第2標本化手段102と、前記標本化された二つのデジ
タル信号を混合する混合手段103と、混合手段103
から出力される混合信号をアナログ信号へ変換するアナ
ログ変換手段106とを備え、前記第1標本化周波数F
sと前記第2標本化周波数fsとを異なる周波数とする
のである。 また、第2図(b)に示すように、前記第1標本化手段
101を、入力されたアナログ信号を前記第1標本化周
波数Fsにてデジタル信号へ変換するデジタル変換手段
104と、前記デジタル信号を演算処理してデジタル信
号として出力する演算処理手段105とから構威しても
同様である。
【 作用 】
本発明にかかるデジタル周波数変換装置では、第1入力
信号の周波数を第2入力信号の周波数で周波数変換する
デジタル周波数変換装置において、第1入力信号の標本
化周波数と第2入力信号の標本化周波数を異なる周波数
としても、周波数変換された信号に第1入力信号の情報
は保存されることから、第1入力信号の標本化周波数を
第2入力信号の標本化周波数ほど高い周波数とする必要
ななくなる。 即ち、第2図(a)に示すように、第1入力信号として
のアナログ信号(周波数fv)を第1標本化周波数Fs
で標本化してデジタル信号として出力する第1標本化手
段101と、第2入力信号(周波数fc)を第2標本化
周波数fsにて標本化してデジタル信号として出力する
第2標本化手段l02と、前記標本化された二つのデジ
タル信号を混合する混合手段103と、混合手段103
から出力される混合信号をアナログ信号へ変換するアナ
ログ変換手段106とからデジタル周波数変換装置を構
成し、第1入力信号の最高周波数に対し、ナイキストの
標本化定理を満足する標本化周波数Fsによって第1入
力信号を標本化し、第2入力信号の最高周波数に対し、
ナイキストの標本化定理を満足する標本化周波数fsに
よって第2入力信号を標本化するとき、fv<fcであ
れば、当然Fs<fsとできる。 即ち、第1入力信号の標本化周波数Fsは従来であれば
、第2入力信号の最高周波数に対してナイキストの標本
化定理を満足する標本化周波数fSとしなければいけな
いのに対して、より低い周波数Fsで十分となるのであ
る。 また、第2図(b)に示すように、前記第1標本化手段
101を、入力されたアナログ信号を第l標本化周波数
にてデジタル信号へ変換するデジタル変換手段104と
、前記デジタル信号を演算処理してデジタル信号として
出力する演算処理手段l05とから構成しても同様であ
る。 上記において、第4図に示すように、第2入力信号の周
波数fcからfs離れたところに第1入力信号の標本化
により追加された折り返し歪が存在するようになる。 この第1入力信号の標本化による折り返し歪はアナログ
変換手段106の後段に接続する補間フィルタの特性を
、第5図に示すように第l入力信号の最高周波数を通過
させるだけの帯域幅を持ち、且つ、折り返し歪を許容で
きるレベルまで減衰させることができる特性とすれば良
い。 このようにして、本発明にかかるデジタル周波数変換変
調装置によれば、第1入力信号の標本化周波数と第2入
力信号の標本化周波数とを異なる周波数に設定しても高
精度の周波数変換ができるので、第1入力信号の標本化
周波数は、第2入力信号の標本化周波数ほど高い周波数
とする必要はなくなり、従来より低い周波数とすること
ができるのである。
【実施例】
以下に、本発明にかかるデジタル周波数変換装置の好適
な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 第1図は本発明にかかるデジタル周波数変換装置の実施
例のブロック図である。 第I図において、 Xは第1入力信号としての変調信号、1は増幅器、2は
アンチェイリアシングフィルタ、3はA/Dコンバータ
、4は平衡変調器、5はデジタルSSBフィルタ、6は
ミキサー、7はD/Aコンハータ、8は帯域通過型補間
フィルタ、9は標本化周波数をCf s)としたSSB
キャリア発生回路、IOは第2入力信号としての標本化
周波数を〔FS〕としたヘテロダインキャリアを出力す
るヘテロダインキャリア発生回路、yは変換出力信号で
ある。但しfs<Fs0 この実施例のように平衡変調の場合には、帯域通過化型
補間フィルタ8の特性を第5図に示すように、変調信号
の最高周波数を通過させるだけの帯域幅を持ち、且つ、
折り返し歪を許容できるレベルまで減衰させることがで
きる特性を持ったフィルタにするか、或いは、D/Aコ
ンバータ7の後段に接続する補間フィルタに低域通過型
補間フィルタと高城通過フィルタを直列接続し第5図と
同等の特性を得ることによって簡単に除去することがで
きる。 この実施例のデジタル周波数変換装置によれば、ヘテロ
ダインキャリア発生回路10の標本化周波数Fsと、S
SBキャリア発生回路9の標本化周波数fsとを同一に
する必要がなくなる。 このため、周波数の低い方の入力信号である変調信号X
を標本化,量子化するA/Dコンバータ3には比較的安
価な、例えば一般的に普及している12ビットから16
ビットの高分解能と優れた直線性を持ったPCMオーデ
ィオ用のA/Dコンバータが使用できるようになる。そ
して、周波数変換の過程においてフィルタリング等の処
理を行うデジタルシグナルプロセッサにはC−MOSプ
ロセスを採用した低消費電力で汎用あるいはPCMオー
ディオ用の比較的安価なデジタルシグナルプロセッサが
使用できるようになる。これらのデジタルシグナルプロ
セッサはI6ビットXl6ビット以上の乗算器を備えて
いるため高精度演算が可能である。 また、周波数の低い方の入力信号である変調信号Xを適
切な標本化周波数で標本化できるから、従来の技術のよ
うに、遮断周波数は標本化周波数に比較し相当に低くは
ならない。 これにより、デジタルフィルタの特性が劣化しにくいと
いう利点がある。 これらの理由により、従来アナログで構成していた周波
数変換におけるフィルタリング等の処理を、比較的安価
なデジタル信号回路に置換できるようになる。このため
、品質の均一性が高く経時変化のより少ない、より高品
質,高品位な周波数変換を比較的安価な装置で行うこと
ができるという効果が得られるのである。
【効 果】
本発明によれば、周波数変換装置において、第1入力信
号の標本化周波数と第2入力信号の標本化周波数とを同
一にする必要がなくなるので、周波数の低い方の入力信
号を標本化,量子化するA/D変換器には比較的安価な
、例えば一般的に普及している12ビットから16ビッ
トの高分解能と優れた直線性を持ったPCMオーディオ
用のA/D変換器が使用できるようになる。そして、周
波数変化の過程においてフィルタリング等の処理を行う
デジタルシグナルプロセッサにはC −MOSプロセス
を採用した低消費電力で汎用あるいはPCMオーディオ
用の比較的安価なデジタルシグナルプロセッサが使用で
きるようになる。これらのデジタルシグナルプロセッサ
はl6ビット×16ビット以上の乗算器を備えているた
め高精度演算が可能である。 そして、周波数の低い方の入力信号を適切な標本化周波
数で標本化できることから、従来の技術のように遮断周
波数は標本化周波数に比較し相当に低くはならない。 これにより、デジタルフィルタの特性が劣化しにくいと
いう利点がある。 これらの理由により、従来アナログで構成していた、周
波数変換におけるフィルタリング等の処理をデジタル信
号処理回路に置換できるようになる。このため、品質の
均一性が高く経時変化のより少ない、より高品質,高品
位な周波数変換を比較的安価な装置で行うことができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかるデジタル周波数変換装の実施例
のブロック図、第2図(a),第2図(b)は本発明に
かかるデジタル変調装置の基本構成を説明するブロック
図、第3図(a)は第1入力信号の周波数スペクトル図
、第3図(b)は第2入力信号の周波数スペクトル図、
第4図は出力信号の周波数スペクトル図、第5図は実施
例の補間フィルタの特性である。 3・・・A/Dコンバーター(デジタル変換手段)、6
・・・ミキサー(混合手段)、7・・・D/Aコンバー
ター(アナログ変換手段)、10・・・ヘテロダイン用
キャリア一発生部(第2標本化手段)、11・・・変調
部(第1標本化手段)、fs・・・変調部(第1標本化
手段)の標本化周波数、Fs・・・ヘテロダイン用キャ
リア一発生部 (第2標本化手段) の標本 化周波数。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1入力信号を第2入力信号によってデジタル処
    理により周波数変換するデジタル周波数変換装置におい
    て、 前記第1入力信号を標本化する第1標本化手段と、 前記第2入力信号を前記第1入力信号の標本化周波数と
    は異なる標本化周波数で標本化する第2標本化手段と、 標本化された第1入力信号と第2入力信号とを混合する
    混合手段と、 混合された信号をアナログ信号へ変換するアナログ変換
    手段とを備えたことを特徴とするデジタル周波数変換装
    置。
JP31305289A 1989-11-30 1989-11-30 デジタル周波数変換装置 Expired - Lifetime JP3185143B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002344554A (ja) * 2001-04-16 2002-11-29 Samsung Electronics Co Ltd ディジタルアップコンバータ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002344554A (ja) * 2001-04-16 2002-11-29 Samsung Electronics Co Ltd ディジタルアップコンバータ

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