JPH036690B2 - - Google Patents
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- JPH036690B2 JPH036690B2 JP59021113A JP2111384A JPH036690B2 JP H036690 B2 JPH036690 B2 JP H036690B2 JP 59021113 A JP59021113 A JP 59021113A JP 2111384 A JP2111384 A JP 2111384A JP H036690 B2 JPH036690 B2 JP H036690B2
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- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の属する技術分野)
本発明は2進符号化されたデイジタル信号を処
理する非巡回型デイジタルフイルタに関する。
理する非巡回型デイジタルフイルタに関する。
(従来技術)
従来の直接型構成の非巡回型デイジタルフイル
タを第1図に示す。
タを第1図に示す。
第1図において、参照数字110−1〜110
−(N−1)は1サンプル周期分の遅延を与える
遅延素子である。入力端子101からの入力信号
は遅延素子111〜115に順次伝達される。入
力信号および各遅延素子110−1〜110(N
−1)の出力信号に対してそれぞれ係数a0〜aN-1
を乗算器120−0〜120−(N−1)により
乗算し、加算器130−1〜130−(N−1)
により順次各乗算器出力を加算することによりフ
イルタ出力が出力端子102に得られる。
−(N−1)は1サンプル周期分の遅延を与える
遅延素子である。入力端子101からの入力信号
は遅延素子111〜115に順次伝達される。入
力信号および各遅延素子110−1〜110(N
−1)の出力信号に対してそれぞれ係数a0〜aN-1
を乗算器120−0〜120−(N−1)により
乗算し、加算器130−1〜130−(N−1)
により順次各乗算器出力を加算することによりフ
イルタ出力が出力端子102に得られる。
ここで、係数a0〜aN-1はフイルタ特性を決定す
る定数であり、有限の語長を有する2進符号で表
わされるが一般に係数語長を短かくした場合はフ
イルタ特性が設計値より劣化する。
る定数であり、有限の語長を有する2進符号で表
わされるが一般に係数語長を短かくした場合はフ
イルタ特性が設計値より劣化する。
このため係数a0〜aN-1を、比較的長い語長(10
〜16ビツト)を用いて表わす必要があるが、乗算
器のハードウエア規模は係数語長に比例するた
め、この結果、フイルタのハードウエア規模の増
大を招くという欠点が従来回路にはある。
〜16ビツト)を用いて表わす必要があるが、乗算
器のハードウエア規模は係数語長に比例するた
め、この結果、フイルタのハードウエア規模の増
大を招くという欠点が従来回路にはある。
(発明の目的)
本発明の目的は上述の欠点を除去し短かい係数
語長でも十分なフイルタ特性が得られるフイルタ
を提供することにある。
語長でも十分なフイルタ特性が得られるフイルタ
を提供することにある。
(発明の構成)
本発明のフイルタは、それぞれが相異なる2つ
の入力信号X1(i)およびX2(i)(i=1、2、……、
P;Pは正整数)と係数K11(i)およびK21(i)とを
乗算し、K11(i)・X1(i)+K21(i)・X2(i)なる信号を
第1の出力信号Y1(i)として出力するとともに前
記入力信号X1(i)およびX2(i)と係数K12(i)および
K21(i)とを乗算しK12(i)・X1(i)+K22(i)・X2(i)な
る信号を発生しこの信号を1サンプル周期だけ遅
延させて第2の出力信号Y2(i)として出力するP
個の格子型回路ブロツクと、第j(j=1、2、
……、P−1)段目の前記格子型回路ブロツクの
出力信号Y1(i)およびY2(i)を第j+1段目の格子
型回路ブロツクの入力信号X1(j+1)およびX2
(j+1)として与える伝達手段と、フイルタ入
力信号を第1段目の前記格子型回路ブロツクの前
記第1または第2の入力信号として供給するとと
もに前記フイルタ入力信号を少なくとも1サンプ
ル周期遅延させて第1段目の前記格子型回路ブロ
ツクの前記第2または第1の入力信号として供給
する入力手段と、最終段の前記格子型回路ブロツ
クの前記第2または第1の出力信号を少なくとも
1サンプル周期遅延させた信号と最終段の前記格
子型回路ブロツクの前記第1または第2の出力信
号とを加算しこの加算結果をフイルタ出力信号と
して出力する出力手段とから構成される。
の入力信号X1(i)およびX2(i)(i=1、2、……、
P;Pは正整数)と係数K11(i)およびK21(i)とを
乗算し、K11(i)・X1(i)+K21(i)・X2(i)なる信号を
第1の出力信号Y1(i)として出力するとともに前
記入力信号X1(i)およびX2(i)と係数K12(i)および
K21(i)とを乗算しK12(i)・X1(i)+K22(i)・X2(i)な
る信号を発生しこの信号を1サンプル周期だけ遅
延させて第2の出力信号Y2(i)として出力するP
個の格子型回路ブロツクと、第j(j=1、2、
……、P−1)段目の前記格子型回路ブロツクの
出力信号Y1(i)およびY2(i)を第j+1段目の格子
型回路ブロツクの入力信号X1(j+1)およびX2
(j+1)として与える伝達手段と、フイルタ入
力信号を第1段目の前記格子型回路ブロツクの前
記第1または第2の入力信号として供給するとと
もに前記フイルタ入力信号を少なくとも1サンプ
ル周期遅延させて第1段目の前記格子型回路ブロ
ツクの前記第2または第1の入力信号として供給
する入力手段と、最終段の前記格子型回路ブロツ
クの前記第2または第1の出力信号を少なくとも
1サンプル周期遅延させた信号と最終段の前記格
子型回路ブロツクの前記第1または第2の出力信
号とを加算しこの加算結果をフイルタ出力信号と
して出力する出力手段とから構成される。
(実施例)
次に本発明について図面を参照して詳細に説明
する。
する。
第2図は本発明の一実施例を示す回路構成図で
ある。入力端子201から入力された信号は、第
1段目の格子型回路ブロツク211の第1の入力
端子221および1サンプル周期分の遅延を与え
る遅延素子241を介して第2の入力端子222
に与えられる。第1段目の格子型回路ブロツク2
11では、それぞれ2つの入力端子221および
222に与えられる信号X1(1)およびX2(1)に基づ
いて、乗算器251〜254ならびに加算器27
1および272により、2つの信号{K11(1)・X1
(1)+K21(1)・X2(1)}および{K12(1)・X1(1)+K22
(1)・X2(1)}を発生する。前者は出力信号Y1(1)と
して第1段目の格子型回路ブロツク211の第1
の出力端子223に出力され、後者は遅延素子2
42を介して第2の出力端子224に出力信号
Y2(1)として出力される。
ある。入力端子201から入力された信号は、第
1段目の格子型回路ブロツク211の第1の入力
端子221および1サンプル周期分の遅延を与え
る遅延素子241を介して第2の入力端子222
に与えられる。第1段目の格子型回路ブロツク2
11では、それぞれ2つの入力端子221および
222に与えられる信号X1(1)およびX2(1)に基づ
いて、乗算器251〜254ならびに加算器27
1および272により、2つの信号{K11(1)・X1
(1)+K21(1)・X2(1)}および{K12(1)・X1(1)+K22
(1)・X2(1)}を発生する。前者は出力信号Y1(1)と
して第1段目の格子型回路ブロツク211の第1
の出力端子223に出力され、後者は遅延素子2
42を介して第2の出力端子224に出力信号
Y2(1)として出力される。
これらの第1段目の格子型回路ブロツク211
の出力信号Y1(1)およびY2(1)は第2段目の格子型
回路ブロツク212への入力信号X1(2)およびX2
(2)として入力端子225および226にそれぞれ
入力され、同様な処理により出力信号Y1(2)およ
びY2(2)を出力端子227および228にそれぞ
れ出力する。同様にして第j(j=1、2、……、
P−1)段目のブロツクの出力信号Y1(j)および
Y2(j)を第j+1段目のブロツクの入力信号X1(j
+1)およびX2(j+1)とし、順次処理を行な
つていく。最終の第P段目の格子型回路ブロツク
213の第1の出力端子231に得られる出力信
号Y1(P)と、第2の出力端子232に得られる
出力信号Y2(P)を遅延素子245によりPサン
プル周期だけ遅延させた信号とを加算器277で
加算することにより出力端子202にフイルタ出
力が得られる。
の出力信号Y1(1)およびY2(1)は第2段目の格子型
回路ブロツク212への入力信号X1(2)およびX2
(2)として入力端子225および226にそれぞれ
入力され、同様な処理により出力信号Y1(2)およ
びY2(2)を出力端子227および228にそれぞ
れ出力する。同様にして第j(j=1、2、……、
P−1)段目のブロツクの出力信号Y1(j)および
Y2(j)を第j+1段目のブロツクの入力信号X1(j
+1)およびX2(j+1)とし、順次処理を行な
つていく。最終の第P段目の格子型回路ブロツク
213の第1の出力端子231に得られる出力信
号Y1(P)と、第2の出力端子232に得られる
出力信号Y2(P)を遅延素子245によりPサン
プル周期だけ遅延させた信号とを加算器277で
加算することにより出力端子202にフイルタ出
力が得られる。
なお、第2図において、参照数字255,25
7,258,256,259,261,262お
よび260はそれぞれ係数K11(2)、K12(2)、K21
(2)、K22(2)、K11(P)、K12(P)、K21(P)および
K2(P)と入力信号とを乗算する乗算器、同数字
273〜276は加算器、同数字243および2
44は1サンプル周期分の遅延を与える遅延素子
をそれぞれ示す。
7,258,256,259,261,262お
よび260はそれぞれ係数K11(2)、K12(2)、K21
(2)、K22(2)、K11(P)、K12(P)、K21(P)および
K2(P)と入力信号とを乗算する乗算器、同数字
273〜276は加算器、同数字243および2
44は1サンプル周期分の遅延を与える遅延素子
をそれぞれ示す。
本発明のフイルタではフイルタ特性は乗算器の
係数K11(i)、K22(i)、K12(i)およびK21(i)(i=1、
2、……、P)の値により決定され、係数の語長
が短い場合でも良好な特性が得られる。
係数K11(i)、K22(i)、K12(i)およびK21(i)(i=1、
2、……、P)の値により決定され、係数の語長
が短い場合でも良好な特性が得られる。
第3図は短い係数語長(符号1ビツト、仮数部
6ビツト)を持つ従来構成と本発明の構成との損
失特性の比較を示す図であり、係数を量子化しな
い場合の特性(設計値)301に対し従来構成で
は特性302で示されるように、阻止域減衰量が
19dB劣化している。これに対し本発明の構成で
は、特性303で示されるように、6dBしか劣化
しない。
6ビツト)を持つ従来構成と本発明の構成との損
失特性の比較を示す図であり、係数を量子化しな
い場合の特性(設計値)301に対し従来構成で
は特性302で示されるように、阻止域減衰量が
19dB劣化している。これに対し本発明の構成で
は、特性303で示されるように、6dBしか劣化
しない。
従つて同一のフイルタ特性を得るために、本発
明の構成は従来構成よりも短い係数語長で済み、
ハードウエア規模を低減することができる。
明の構成は従来構成よりも短い係数語長で済み、
ハードウエア規模を低減することができる。
次に本発明に用いる乗算器の係数K11(i)、K22
(i)、K12(i)、K21(i)の間の対称性について説明す
る。
(i)、K12(i)、K21(i)の間の対称性について説明す
る。
従来構成においてフイルタの伝達関数H(z)
は乗算器係数ai(i=0、1、……、N−1)に
より H(z)=N-1 〓n=0 aoz-n と表わされその周波数特性H(ej〓)は H(ej〓)=N-1 〓n=0 aoe-jn〓 0≦ω≦2π(ωは角周波数) となる。
は乗算器係数ai(i=0、1、……、N−1)に
より H(z)=N-1 〓n=0 aoz-n と表わされその周波数特性H(ej〓)は H(ej〓)=N-1 〓n=0 aoe-jn〓 0≦ω≦2π(ωは角周波数) となる。
群遅延時間特性が周波数に依らず一定な値を持
つ線形位相非巡回形フイルタの場合、従来構成に
おいては係数aiの間に次の(A)又は(B)のいずれかの
対称性が成立する。
つ線形位相非巡回形フイルタの場合、従来構成に
おいては係数aiの間に次の(A)又は(B)のいずれかの
対称性が成立する。
(A) aiaN-1-ii=0、1、…、N/2−1、
N=偶数
i=0、1、…、1/2(N-1)、
N=奇数
又は
(B) ai=-aN-1-ii=0、1、…、N/2−1
N=偶数
i=0、1、…、1/2(N-1)−1
N=奇数
a1/2(N-1)=0 N=奇数
この関係は本発明の構成においては、係数K11
(i)、K22(i)、K12(i)、K21(i)の間に上記(A)および(B)
に対応してそれぞれ以下に示す(A′)および
(B′)の対称性を持たせることで実現できる。
(i)、K22(i)、K12(i)、K21(i)の間に上記(A)および(B)
に対応してそれぞれ以下に示す(A′)および
(B′)の対称性を持たせることで実現できる。
(A′) K11(i)=K22(i)、K12(i)=K21(i)
i=1、2、……、P
(B′) K11(i)=K22(i)、K12(i)=K21(i)
i=1、2、……、P−1
かつK11(p)=−K22(p)、K12(p)=−K22
(p) また、群遅延時間特性がサンプリング周波数の
1/4の周波数を中心として相補的な特性すなわち
群遅延時間特性τ(ω)が、 τ(ω)+τ(π−ω)=一定 を満たすスミス・デスミアフイルタと呼ばれるフ
イルタにおいては、従来構成における係数aiは次
の関係を持つ(Nは奇数)。
(p) また、群遅延時間特性がサンプリング周波数の
1/4の周波数を中心として相補的な特性すなわち
群遅延時間特性τ(ω)が、 τ(ω)+τ(π−ω)=一定 を満たすスミス・デスミアフイルタと呼ばれるフ
イルタにおいては、従来構成における係数aiは次
の関係を持つ(Nは奇数)。
aN-1/2-2i=aN-1/2+2i i=1、2、……、
N−1/4 かつ aN-1/2-(2i-1)=−aN-1/2+(2i-1) i=1、2、……、N−1/4 この関係は、本発明の構成においては、係数
K11(i)、K22(i)、K12(i)、K21(i)の間の対称性が次
の対称性を有することにより達成できる。
N−1/4 かつ aN-1/2-(2i-1)=−aN-1/2+(2i-1) i=1、2、……、N−1/4 この関係は、本発明の構成においては、係数
K11(i)、K22(i)、K12(i)、K21(i)の間の対称性が次
の対称性を有することにより達成できる。
K11(i)=−K22(i)、K12(i)=K21(i) i=奇数
K11(i)=−K22(i)、K12(i)=−K21(i) i=偶数
第4図a〜dは上述の係数の対称性がある場合
の本発明に用いる格子型回路ブロツクの構成例を
示し、それぞれ以下の対称性を有している。
の本発明に用いる格子型回路ブロツクの構成例を
示し、それぞれ以下の対称性を有している。
同図aの場合:
K11(i)=K22(i)=Ka、K12(i)=K22(i)=Kb
同図bの場合:
K11(i)=−K22(i)=Ka、K12(i)=−K21(i)=Kb
同図cの場合:
K11(i)=−K22(i)=Ka、K12(i)=K21(i)=Kb
同図dの場合:
K11(i)=K22(i)=Ka、K12(i)=−K21(i)=Kb
同図a〜dにおいて、参照数字406,40
7,426,446,466および467は係数
Kaと入力信号とを乗算する乗算器、同数字42
7および447は係数−Kaと入力信号とを乗算
する乗算器、同数字408,409,428,4
48,449および468は係数Kbと入力信号
とを乗算する乗算器、同数字429および469
は係数−Kbと入力信号とを乗算する乗算器、同
数字410,411,430,431,450,
451,470および471は加算器、同数字4
05,425,445および465は入力信号を
1サンプル周期分だけ遅延させる遅延素子、同数
字401,402,421,422,441,4
42,461および426は入力端子、同数字4
03,404,423,424,443,44
4,463および464は出力端子をそれぞれ示
す。
7,426,446,466および467は係数
Kaと入力信号とを乗算する乗算器、同数字42
7および447は係数−Kaと入力信号とを乗算
する乗算器、同数字408,409,428,4
48,449および468は係数Kbと入力信号
とを乗算する乗算器、同数字429および469
は係数−Kbと入力信号とを乗算する乗算器、同
数字410,411,430,431,450,
451,470および471は加算器、同数字4
05,425,445および465は入力信号を
1サンプル周期分だけ遅延させる遅延素子、同数
字401,402,421,422,441,4
42,461および426は入力端子、同数字4
03,404,423,424,443,44
4,463および464は出力端子をそれぞれ示
す。
(発明の効果)
以上、本発明には、係数の語長が短い場合でも
従来構成に比べて良好な特性を有するフイルタを
実現することが可能でありハードウエア規模を低
減することができるという効果がある。
従来構成に比べて良好な特性を有するフイルタを
実現することが可能でありハードウエア規模を低
減することができるという効果がある。
また、線形位相非巡回型フイルタや相補型群遅
延時間フイルタの場合も係数間に対称性を持たせ
ることにより実現できる。
延時間フイルタの場合も係数間に対称性を持たせ
ることにより実現できる。
第1図は従来の非巡回型デイジタルフイルタを
示す回路構成図、第2図は本発明の一実施例を示
す回路構成図、第3図は損失特性の比較を示す図
および第4図a〜dは本発明における係数が対称
な関係を有する場合の格子型回路ブロツクの構成
例を示す図である。 図において、101…フイルタ入力端子、10
2…フイルタ出力端子、110−1〜110−
(N−1)…遅延素子、120−0〜120−(N
−1)…乗算器、130−1〜130−(N−1)
…加算器、201…フイルタ入力端子、202…
フイルタ出力端子、211〜213…格子型回路
ブロツク、221,222,225,226,2
29,230…格子型回路ブロツク入力端子、2
23,224,227,228,231,232
…格子型回路ブロツク出力端子、241〜245
…遅延素子、251〜262…乗算器、271〜
277…加算器、401,402,421,42
2,441,442,461,462…格子型回
路ブロツク入力端子、403,404,423,
424,443,444,463,464…格子
型回路ブロツク出力端子、405,425,44
5,465…遅延素子、406〜409,426
〜429,446〜449,466〜469…乗
算器、410,411,430,431,45
0,451,470,471…加算器。
示す回路構成図、第2図は本発明の一実施例を示
す回路構成図、第3図は損失特性の比較を示す図
および第4図a〜dは本発明における係数が対称
な関係を有する場合の格子型回路ブロツクの構成
例を示す図である。 図において、101…フイルタ入力端子、10
2…フイルタ出力端子、110−1〜110−
(N−1)…遅延素子、120−0〜120−(N
−1)…乗算器、130−1〜130−(N−1)
…加算器、201…フイルタ入力端子、202…
フイルタ出力端子、211〜213…格子型回路
ブロツク、221,222,225,226,2
29,230…格子型回路ブロツク入力端子、2
23,224,227,228,231,232
…格子型回路ブロツク出力端子、241〜245
…遅延素子、251〜262…乗算器、271〜
277…加算器、401,402,421,42
2,441,442,461,462…格子型回
路ブロツク入力端子、403,404,423,
424,443,444,463,464…格子
型回路ブロツク出力端子、405,425,44
5,465…遅延素子、406〜409,426
〜429,446〜449,466〜469…乗
算器、410,411,430,431,45
0,451,470,471…加算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 それぞれが相異なる2つの入力信号X1(i)お
よびX2(i)(i=1、2、……、P;Pは正整数)
と係数K11(i)およびK21(i)とを乗算し{K11(i)・X1
(i)+K21(i)・X2(i)}なる信号を第1の出力信号Y1
(i)として出力するとともに前記入力信号X1(i)お
よびX2(i)と係数K12(i)およびK22(i)とを乗算し
{K12(i)・X1(i)+K22(i)・X2(i)}なる信号を発生
しこの信号を1サンプル周期だけ遅延させて第2
の出力信号Y2(i)として出力するP個の格子型回
路ブロツクと、第j(j=1、2、……、P−1)
段目の前記格子型回路ブロツクの出力信号Y1(j)
およびY2(j)を第j+1段目の格子型回路ブロツ
クの入力信号X1(j+1)およびX2(j+1)と
して与える伝達手段と、フイルタ入力信号を第1
段目の前記格子型回路ブロツクの前記第1または
第2の入力信号として供給するとともに前記フイ
ルタ入力信号を少なくとも1サンプル周期遅延さ
せて第1段目の前記格子型回路ブロツクの前記第
2または第1の入力信号として供給する入力手段
と、最終段の前記格子型回路ブロツクの前記第2
または第1の出力信号を前記Pサンプル周期遅延
させた信号と最終段の前記格子型回路ブロツクの
前記第1または第2の出力信号とを加算しこの加
算結果をフイルタ出力信号として出力する出力手
段とから構成したことを特徴とする非巡回型デイ
ジタル格子フイルタ。 2 前記係数K11(i)、K22(i)、K12(i)、K21(i)が、 (a) K11(i)=K22(i)、K12(i)=K21(i)、 (b) K11(i)=−K22(i)、K12(i)=−K21(i)、 (c) K11(i)=−K22(i)、K12(i)=K21(i)または (d) K11(i)=K22(i)、K12(i)=−K21(i) のうちのいずれかの対称性を持つことを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の非巡回型デイジタ
ル格子フイルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2111384A JPS60165114A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 非巡回型デイジタル格子フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2111384A JPS60165114A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 非巡回型デイジタル格子フイルタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60165114A JPS60165114A (ja) | 1985-08-28 |
JPH036690B2 true JPH036690B2 (ja) | 1991-01-30 |
Family
ID=12045823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2111384A Granted JPS60165114A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 非巡回型デイジタル格子フイルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60165114A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19960559A1 (de) * | 1999-12-15 | 2001-07-05 | Infineon Technologies Ag | Empfangsvorrichtung für winkelmodulierte Signale |
EP3857712B1 (en) * | 2018-09-27 | 2022-11-02 | Universiteit Gent | Cascadable filter architecture |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5343402A (en) * | 1976-10-01 | 1978-04-19 | Hitachi Ltd | Parcor-type digital filter |
-
1984
- 1984-02-08 JP JP2111384A patent/JPS60165114A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5343402A (en) * | 1976-10-01 | 1978-04-19 | Hitachi Ltd | Parcor-type digital filter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60165114A (ja) | 1985-08-28 |
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