JPH04116774A - ディジタルフィルタ合成装置とディジタルフィルタ合成方法 - Google Patents
ディジタルフィルタ合成装置とディジタルフィルタ合成方法Info
- Publication number
- JPH04116774A JPH04116774A JP2238592A JP23859290A JPH04116774A JP H04116774 A JPH04116774 A JP H04116774A JP 2238592 A JP2238592 A JP 2238592A JP 23859290 A JP23859290 A JP 23859290A JP H04116774 A JPH04116774 A JP H04116774A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transfer function
- function
- candidate
- difference information
- temporary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 88
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 156
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 10
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 7
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ディジタル計算機等において、入力された
仕様周波数特性を満たすディジタルフィルタの伝達関数
を合成するディジタルフィルタ合成装置とディジタルフ
ィルタ合成方法に関するものである。
仕様周波数特性を満たすディジタルフィルタの伝達関数
を合成するディジタルフィルタ合成装置とディジタルフ
ィルタ合成方法に関するものである。
ディジタルフィルタの設計においては、システム設計に
よって決定された仕様周波数特性を満たす伝達関数がま
ず設計される。その後、伝達関数をもとにディジタルフ
ィルタの回路か決定され、シミュレーションによる検証
や改良か行われ、最後にハードウェアとして実現される
。
よって決定された仕様周波数特性を満たす伝達関数がま
ず設計される。その後、伝達関数をもとにディジタルフ
ィルタの回路か決定され、シミュレーションによる検証
や改良か行われ、最後にハードウェアとして実現される
。
伝達関数の設計は、従来２つのアプローチかあった。第
１のアプローチとして、仕様周波数特性か厳密に与えら
れた場合には、等リプル法、窓関数法等の関数近似方法
（参考文献ｌ−セオリ アント アブリケーンヨン オ
ブ ディジタル シグナル プロセッソング、プレンテ
ィスホールｆＬ、Ｒ，Ｒａｂｉｎｅｒ、Ｂ、Ｇｏｌｄ：
Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ
Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎ
ｇ、 Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ。
１のアプローチとして、仕様周波数特性か厳密に与えら
れた場合には、等リプル法、窓関数法等の関数近似方法
（参考文献ｌ−セオリ アント アブリケーンヨン オ
ブ ディジタル シグナル プロセッソング、プレンテ
ィスホールｆＬ、Ｒ，Ｒａｂｉｎｅｒ、Ｂ、Ｇｏｌｄ：
Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ
Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎ
ｇ、 Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ。
１９７５ Ｊ ）を用いて仕様通りの伝達関数を求める
アプローチがあり、既に自動化か行われている。
アプローチがあり、既に自動化か行われている。
この第１のアプローチは、仕様通りの伝達関数を得るこ
とかできるか、回路として実現した場合に加算器や乗算
器が多くなりコストか増大するという欠点がある。
とかできるか、回路として実現した場合に加算器や乗算
器が多くなりコストか増大するという欠点がある。
また、厳密な仕様か存在せず、大まかな周波数特性か実
現されれば良いような場合には、第２のアプローチとし
て、伝達関数の一部または全部の係数の多（がｌである
ような単純な関数（以下「基本間数」という）を用いる
ことによって低コストな回路になるように伝達関数を設
計するアプローチかある（参考文献２−吹抜敬彦１画像
のデビジタル信号処理２日刊工業新聞社、 ＋９８１）
。第２のアプローチの中で最も低コストの回路を実現す
るものは、基本関数のみを用いて伝達関数を設計する手
法であり、設計者か基本関数の選択と周波数特性の確認
とを繰り返しなから試行錯誤的に伝達関数を決定してい
くものである。
現されれば良いような場合には、第２のアプローチとし
て、伝達関数の一部または全部の係数の多（がｌである
ような単純な関数（以下「基本間数」という）を用いる
ことによって低コストな回路になるように伝達関数を設
計するアプローチかある（参考文献２−吹抜敬彦１画像
のデビジタル信号処理２日刊工業新聞社、 ＋９８１）
。第２のアプローチの中で最も低コストの回路を実現す
るものは、基本関数のみを用いて伝達関数を設計する手
法であり、設計者か基本関数の選択と周波数特性の確認
とを繰り返しなから試行錯誤的に伝達関数を決定してい
くものである。
しかしながら基本関数のみを用いて伝達関数を設計する
手法では、設計者は、伝達関数を入力する装置と周波数
特性を表示する装置とを用いて、手作業で試行錯誤的に
行わなければならないため、多大な時間を要する。また
、基本関数の選択には十分な知識が必要なため、経験の
浅い設計者にとって効率的に伝達関数を設計していくこ
とは困難である。
手法では、設計者は、伝達関数を入力する装置と周波数
特性を表示する装置とを用いて、手作業で試行錯誤的に
行わなければならないため、多大な時間を要する。また
、基本関数の選択には十分な知識が必要なため、経験の
浅い設計者にとって効率的に伝達関数を設計していくこ
とは困難である。
この発明の目的は、経験の浅い設計者でも短時間で、仕
様周波数特性を満たすディジタルフィルタの伝達関数を
合成することのできるディジタルフィルタ合成装置とデ
ィジタルフィルタ合成方法を提供することである。
様周波数特性を満たすディジタルフィルタの伝達関数を
合成することのできるディジタルフィルタ合成装置とデ
ィジタルフィルタ合成方法を提供することである。
請求項（１）記載のディジタルフィルタ合成装置は、仕
様特性入力手段と基本関数記憶手段と候補関数選択手段
と伝達関数記憶手段と特性抽出手段と特性比較手段と伝
達関数出力手段とを備えている。
様特性入力手段と基本関数記憶手段と候補関数選択手段
と伝達関数記憶手段と特性抽出手段と特性比較手段と伝
達関数出力手段とを備えている。
仕様特性入力手段はディジタルフィルタの仕様周波数特
性を入力し、基本関数記憶手段は伝達関数の構成要素と
して用いる基本関数を記憶し、候補関数選択手段は基本
関数の中から仕様周波数特性を満たす最終伝達関数の構
成要素として用いる候補関数を選択し、伝達関数記憶手
段は最終伝達関数の構成要素として決定済みのすべての
基本関数からなる中間伝達関数を記憶し、特性抽出手段
は候補関数と中間伝達関数からなる一時伝達関数の周波
数特性を抽出し、特性比較手段は一時伝達関数の周波数
特性と仕様周波数特性とを比較して一時差分情報を生成
し、伝達関数出力手段は最終伝達関数を出力するように
なっている。
性を入力し、基本関数記憶手段は伝達関数の構成要素と
して用いる基本関数を記憶し、候補関数選択手段は基本
関数の中から仕様周波数特性を満たす最終伝達関数の構
成要素として用いる候補関数を選択し、伝達関数記憶手
段は最終伝達関数の構成要素として決定済みのすべての
基本関数からなる中間伝達関数を記憶し、特性抽出手段
は候補関数と中間伝達関数からなる一時伝達関数の周波
数特性を抽出し、特性比較手段は一時伝達関数の周波数
特性と仕様周波数特性とを比較して一時差分情報を生成
し、伝達関数出力手段は最終伝達関数を出力するように
なっている。
請求項（２）記載のディジタルフィルタ合成装置は、仕
様特性入力手段と基本関数記憶手段と候補関数選択手段
と伝達関数記憶手段と特性抽出手段と特性比較手段と回
路変換手段と回路出力手段とを備えている。
様特性入力手段と基本関数記憶手段と候補関数選択手段
と伝達関数記憶手段と特性抽出手段と特性比較手段と回
路変換手段と回路出力手段とを備えている。
仕様特性入力手段はディジタルフィルタの仕様周波数特
性を入力し、基本関数記憶手段は伝達関数の構成要素と
して用いる基本関数を記憶し、候補関数選択手段は基本
関数の中から仕様周波数特性を満たす最終伝達関数の構
成要素として用いる候補関数を選択し、伝達関数記憶手
段は最終伝達関数の構成要素として決定済みのすべての
基本関数からなる中間伝達関数を記憶し、特性抽出手段
は候補関数と中間伝達関数からなる一時伝達関数の周波
数特性を抽出し、特性比較手段は一時伝達関数の周波数
特性と仕様周波数特性とを比較して一時差分情報を生成
し、回路変換手段は最終伝達関数をディジタルフィルタ
回路に変換し、回路出力手段はディジタルフィルタ回路
の回路図を出力するようになっている。
性を入力し、基本関数記憶手段は伝達関数の構成要素と
して用いる基本関数を記憶し、候補関数選択手段は基本
関数の中から仕様周波数特性を満たす最終伝達関数の構
成要素として用いる候補関数を選択し、伝達関数記憶手
段は最終伝達関数の構成要素として決定済みのすべての
基本関数からなる中間伝達関数を記憶し、特性抽出手段
は候補関数と中間伝達関数からなる一時伝達関数の周波
数特性を抽出し、特性比較手段は一時伝達関数の周波数
特性と仕様周波数特性とを比較して一時差分情報を生成
し、回路変換手段は最終伝達関数をディジタルフィルタ
回路に変換し、回路出力手段はディジタルフィルタ回路
の回路図を出力するようになっている。
請求項（３）記載のディジタルフィルタ合成方法は、仕
様特性入力過程と中間差分情報生成過程と第１の過程と
第２の過程と第３の過程と候補関数適用過程と中間伝達
関数更新過程と最終伝達関数決定過程と伝達関数出力過
程とを含んでいる。
様特性入力過程と中間差分情報生成過程と第１の過程と
第２の過程と第３の過程と候補関数適用過程と中間伝達
関数更新過程と最終伝達関数決定過程と伝達関数出力過
程とを含んでいる。
仕様特性入力過程では、ディジタルフィルタの仕様周波
数特性を入力する。
数特性を入力する。
中間差分情報生成過程では、仕様周波数特性を満たす最
終伝達関数の構成要素として決定済みのすべての基本関
数からなる中間伝達関数の周波数特性と仕様周波数特性
とを比較して中間差分情報を生成する。
終伝達関数の構成要素として決定済みのすべての基本関
数からなる中間伝達関数の周波数特性と仕様周波数特性
とを比較して中間差分情報を生成する。
第１の過程では中間差分情報を減少させる候補関数を基
本関数の中から選択し、第２の過程ではすへての候補関
数について中間伝達関数と候補関数からなる一時伝達関
数の周波数特性を抽出し、第３の過程では一時伝達関数
の周波数特性と仕様周波数特性とを比較して一時差分情
報を生成する。
本関数の中から選択し、第２の過程ではすへての候補関
数について中間伝達関数と候補関数からなる一時伝達関
数の周波数特性を抽出し、第３の過程では一時伝達関数
の周波数特性と仕様周波数特性とを比較して一時差分情
報を生成する。
候補関数適用過程では、第１の過程と第２の過程と第３
の過程とをすべての候補関数に対して繰り返す。
の過程とをすべての候補関数に対して繰り返す。
中間伝達関数更新過程では、最小の一時差分情報を生成
した候補関数を中間伝達関数に追加する。
した候補関数を中間伝達関数に追加する。
最終伝達関数決定過程では、中間差分情報生成過程と候
補関数適用過程と中間伝達関数更新過程とを繰り返し中
間差分情報が許容限度以下であれば中間伝達関数を最終
伝達関数と決定する。
補関数適用過程と中間伝達関数更新過程とを繰り返し中
間差分情報が許容限度以下であれば中間伝達関数を最終
伝達関数と決定する。
伝達関数出力過程ては、最終伝達関数を特徴する
請求項（４）記載のディジタルフィルタ合成方法は、仕
様特性入力過程と中間差分情報生成過程と第１の過程と
第２の過程と第３の過程と候補関数適用過程と中間伝達
関数更新過程と最終伝達関数決定過程と変換過程と回路
出力過程とを含んでいる。
様特性入力過程と中間差分情報生成過程と第１の過程と
第２の過程と第３の過程と候補関数適用過程と中間伝達
関数更新過程と最終伝達関数決定過程と変換過程と回路
出力過程とを含んでいる。
仕様特性入力過程ては、ディジタルフィルタの仕様周波
数特性を入力する。
数特性を入力する。
中間差分情報生成過程では、仕様周波数特性を満たす最
終伝達関数の構成要素として決定済みのすべての基本関
数からなる中間伝達関数の周波数特性と仕様周波数特性
とを比較して中間差分情報を生成する。
終伝達関数の構成要素として決定済みのすべての基本関
数からなる中間伝達関数の周波数特性と仕様周波数特性
とを比較して中間差分情報を生成する。
第１の過程では中間差分情報を減少させる候補関数を基
本関数の中から選択し、第２の過程ではすべての候補関
数について中間伝達関数と候補関数からなる一時伝達関
数の周波数特性を抽出し、第３の過程では一時伝達関数
の周波数特性と仕様周波数特性とを比較して一時差分情
報を生成する。
本関数の中から選択し、第２の過程ではすべての候補関
数について中間伝達関数と候補関数からなる一時伝達関
数の周波数特性を抽出し、第３の過程では一時伝達関数
の周波数特性と仕様周波数特性とを比較して一時差分情
報を生成する。
候補関数適用過程では、第１の過程と第２の過程と第３
の過程とをすべての候補関数に対して繰り返す。
の過程とをすべての候補関数に対して繰り返す。
中間伝達関数更新過程では、最小の一時差分情報を生成
した候補関数を中間伝達関数に追加する。
した候補関数を中間伝達関数に追加する。
最終伝達関数決定過程では、中間差分情報生成過程と候
補関数適用過程と中間伝達関数更新過程とを繰り返し中
間差分情報か許容限度以下であれば中間伝達関数を最終
伝達関数と決定する。
補関数適用過程と中間伝達関数更新過程とを繰り返し中
間差分情報か許容限度以下であれば中間伝達関数を最終
伝達関数と決定する。
変換過程では最終伝達関数をディジタルフィルタ回路に
変換し、回路出力過程では変換過程で変換したディジタ
ルフィルタ回路の回路図を出力する。
変換し、回路出力過程では変換過程で変換したディジタ
ルフィルタ回路の回路図を出力する。
この発明の構成によれば、候補関数選択手段によって候
補関数を選択し、特性抽出手段によって一時伝達関数の
周波数特性を抽出し、特性比較手段によって一時伝達関
数の周波数特性と仕様周波数特性とを比較して一時差分
情報を生成するという一連の処理を自動的に繰り返すこ
とにより、短時間で、仕様周波数特性を満たすディジタ
ルフィルタの最適な伝達関数を合成することができる。
補関数を選択し、特性抽出手段によって一時伝達関数の
周波数特性を抽出し、特性比較手段によって一時伝達関
数の周波数特性と仕様周波数特性とを比較して一時差分
情報を生成するという一連の処理を自動的に繰り返すこ
とにより、短時間で、仕様周波数特性を満たすディジタ
ルフィルタの最適な伝達関数を合成することができる。
第１の実施例
この発明の第１の実施例を第１図ないし第４図に基づい
て説明する。
て説明する。
第１図はこの発明の第１の実施例のディジタルフィルタ
合成装置のブロック図である。
合成装置のブロック図である。
この実施例で用いる基本関数は、係数の多くかｌである
単純な周波数特性をもった関数であり、例えば、つぎの
ような関数■、■が基本関数記憶手段５に記憶されてい
る。
単純な周波数特性をもった関数であり、例えば、つぎの
ような関数■、■が基本関数記憶手段５に記憶されてい
る。
］ −ｚ−” ・・・■
１＋ｚ−” ・・・■
ただし、ｎは正の整数であり、関数■、■は周波数軸上
で等間隔のピークとゼロ点を持ち、係数はすべて１であ
るので、基本関数として適している。
で等間隔のピークとゼロ点を持ち、係数はすべて１であ
るので、基本関数として適している。
仕様特性入力手段１て入力される仕様周波数特性は、周
波数特性を厳密に指定するものではなく、大まかな特性
を指定するものでなければならない。
波数特性を厳密に指定するものではなく、大まかな特性
を指定するものでなければならない。
例えば、つぎのようなパラメータＦ、、ＡＶ、Ｗ。
Ａ、によって仕様周波数特性を指定する。
Ｆ９・・・パスバンドの中心周波数
Ａ、・・・パスバンドの幅を決める減衰量Ｗ ・・・パ
スバンドの幅 Ａ、・・・パスバンドを除くピークの減衰量これらのパ
ラメータＦ、、Ａｖｌ、Ｗ、Ａ、で指定された仕様周波
数特性に対し、予め定められた許容誤差の範囲内にある
伝達関数を基本関数の組合せにより合成することになる
。
スバンドの幅 Ａ、・・・パスバンドを除くピークの減衰量これらのパ
ラメータＦ、、Ａｖｌ、Ｗ、Ａ、で指定された仕様周波
数特性に対し、予め定められた許容誤差の範囲内にある
伝達関数を基本関数の組合せにより合成することになる
。
第２図は特性抽出手段４の具体的な動作を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
第２図に示すように、特性抽出手段４ては、まず、伝達
関数記憶手段６に保存されている中間伝達関数と候補関
数選択手段３から供給された候補関数とからなる一時伝
達関数を生成しくステップＳ１）、その周波数特性に現
れるすべてのピークについて、ピークの周波数、ピーク
の値、ピークの幅、ピークをはさむゼロ点の周波数を求
める（ステップ８３〜Ｓ６）ために、すべてのピークに
ついて探索したかどうかを判断しくステップＳ２）、す
べてのピークについて探索し終われば、求めた一時伝達
関数の周波数特性を特性比較手段２へ出力することにな
る。
関数記憶手段６に保存されている中間伝達関数と候補関
数選択手段３から供給された候補関数とからなる一時伝
達関数を生成しくステップＳ１）、その周波数特性に現
れるすべてのピークについて、ピークの周波数、ピーク
の値、ピークの幅、ピークをはさむゼロ点の周波数を求
める（ステップ８３〜Ｓ６）ために、すべてのピークに
ついて探索したかどうかを判断しくステップＳ２）、す
べてのピークについて探索し終われば、求めた一時伝達
関数の周波数特性を特性比較手段２へ出力することにな
る。
特性比較手段２ては、特性抽出手段４て抽出した一時伝
達関数の周波数特性と仕様周波数特性とを比較し、パス
バントの幅の差、パスバンドを除くピークの減衰量の差
などを差分情報として生成し、候補関数選択手段３へ送
る。
達関数の周波数特性と仕様周波数特性とを比較し、パス
バントの幅の差、パスバンドを除くピークの減衰量の差
などを差分情報として生成し、候補関数選択手段３へ送
る。
第３図は候補関数選択手段３て行われる処理手順を示し
たフローチャートである。
たフローチャートである。
第３図に示すように、候補関数選択手段３ては、まず、
予め蓄えられている候補関数か試行されずに残っている
かどうかを判断しくステップＳ １１）、予め蓄えてい
る候補関数か残っていれば順次候補関数を特性抽出手段
４へ供給する（ステップ５１７）。
予め蓄えられている候補関数か試行されずに残っている
かどうかを判断しくステップＳ １１）、予め蓄えてい
る候補関数か残っていれば順次候補関数を特性抽出手段
４へ供給する（ステップ５１７）。
そして、予め蓄えている全ての候補関数か試行され残っ
ていない時点て、試行した全ての候補関数の中て最小の
差分情報を生成した最適な候補関数を最終伝達関数とし
て決定し伝達関数記憶手段６に追加する（ステップ５１
２）。
ていない時点て、試行した全ての候補関数の中て最小の
差分情報を生成した最適な候補関数を最終伝達関数とし
て決定し伝達関数記憶手段６に追加する（ステップ５１
２）。
この時点て仕様周波数特性か満たされているかどうかを
判断しくステップ５１３）、仕様周波数特性か満たされ
ていれば、伝達関数出力手段７へ伝達関数の出力を指令
するか、あるいは回路変換手段８へ回路変換を指令する
（ステップ５１４）。
判断しくステップ５１３）、仕様周波数特性か満たされ
ていれば、伝達関数出力手段７へ伝達関数の出力を指令
するか、あるいは回路変換手段８へ回路変換を指令する
（ステップ５１４）。
また、仕様周波数特性が満たされていなければ、伝達関
数記憶手段６に保存されている中間伝達関数に対する差
分情報である中間差分情報と特性抽出手段４て抽出され
た一時伝達関数の周波数特性とから、次の候補関数が満
たすべき要件（すなわち、ゼロ点かあるべき周波数の範
囲やセロ点かあってはならない周波数の範囲なと）を生
成する（ステップ５１５）。そして、要件を満たすすべ
ての基本関数を基本関数記憶手段５の中で探索し、候補
関数として蓄える（ステップ８１６）。その後は、候補
関数を特性抽出手段４へ順次供給する（ステップ５１７
）。
数記憶手段６に保存されている中間伝達関数に対する差
分情報である中間差分情報と特性抽出手段４て抽出され
た一時伝達関数の周波数特性とから、次の候補関数が満
たすべき要件（すなわち、ゼロ点かあるべき周波数の範
囲やセロ点かあってはならない周波数の範囲なと）を生
成する（ステップ５１５）。そして、要件を満たすすべ
ての基本関数を基本関数記憶手段５の中で探索し、候補
関数として蓄える（ステップ８１６）。その後は、候補
関数を特性抽出手段４へ順次供給する（ステップ５１７
）。
伝達関数出力手段７は、候補関数選択手段３から出力の
指令を受けると、伝達関数記憶手段６の記憶内容を最終
伝達関数として式の形で出力する。
指令を受けると、伝達関数記憶手段６の記憶内容を最終
伝達関数として式の形で出力する。
また、回路変換手段８は、候補関数選択手段３から変換
の指令を受けると、伝達関数記憶手段６の記憶内容をデ
ィジタルフィルタ回路に変換する。
の指令を受けると、伝達関数記憶手段６の記憶内容をデ
ィジタルフィルタ回路に変換する。
第４図は回路変換手段８における処理内容の一例を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
第４図に示すように、回路変換手段８ては、まず、伝達
関数記憶手段６の記憶内容である最終伝達関数から直接
型のフィルタ構成図を生成する（参考文献ｌ参照）（ス
テップ５２１）。つぎに、生成したフィルタ構成図の信
号線に対して、オーバフローが起こらない最小のビット
数を割り当て（ステップ５２２）、最後に、ノイズの伝
達か予め指定された値以下になるように回路の最適化を
行う（参考文献１参照）（ステップ５２３）。
関数記憶手段６の記憶内容である最終伝達関数から直接
型のフィルタ構成図を生成する（参考文献ｌ参照）（ス
テップ５２１）。つぎに、生成したフィルタ構成図の信
号線に対して、オーバフローが起こらない最小のビット
数を割り当て（ステップ５２２）、最後に、ノイズの伝
達か予め指定された値以下になるように回路の最適化を
行う（参考文献１参照）（ステップ５２３）。
回路出力手段９は、回路変換手段８て変換されたディジ
タルフィルタ回路を回路図として出力する。
タルフィルタ回路を回路図として出力する。
第２の実施例
この発明の第２の実施例を第５図に基づいて説明する。
第５図はこの発明の第２の実施例のディジタルフィルタ
合成方法の全体の流れを示すフローチャートである。
合成方法の全体の流れを示すフローチャートである。
まず、仕様周波数特性を入力しくステップ５３１）、つ
ぎに中間伝達関数とその周波数特性である中間周波数特
性に対して初期値ｌをセットする（ステップ５３２）。
ぎに中間伝達関数とその周波数特性である中間周波数特
性に対して初期値ｌをセットする（ステップ５３２）。
そして、中間伝達関数が更新されるごとに中間周波数特
性と仕様周波数特性とか比較され、中間差分情報か生成
される（ステップ５３３）。つぎに生成された中間差分
情報か許容限度以下であるかどうかを判断しくステップ
５３４）、中間差分情報か許容限度以下であれば中間伝
達関数を最終伝達関数として出力する（ステップＳ４０
）か、または、中間伝達関数をデインタルフィルタ回路
に変換しくステップ５４１）、ディジタルフィルタ回路
の回路図を出力する（ステップ５４２）。
性と仕様周波数特性とか比較され、中間差分情報か生成
される（ステップ５３３）。つぎに生成された中間差分
情報か許容限度以下であるかどうかを判断しくステップ
５３４）、中間差分情報か許容限度以下であれば中間伝
達関数を最終伝達関数として出力する（ステップＳ４０
）か、または、中間伝達関数をデインタルフィルタ回路
に変換しくステップ５４１）、ディジタルフィルタ回路
の回路図を出力する（ステップ５４２）。
また、中間差分情報か許容限度以下でなけれは、中間周
波数特性と中間差分情報とをもとに、中間差分情報を減
少させる基本関数を候補関数として選択する（ステップ
５３５）。つぎに候補関数と中間伝達関数とからなる一
時伝達関数を生成してその周波数特性を抽出する（ステ
ップ８３６）。
波数特性と中間差分情報とをもとに、中間差分情報を減
少させる基本関数を候補関数として選択する（ステップ
５３５）。つぎに候補関数と中間伝達関数とからなる一
時伝達関数を生成してその周波数特性を抽出する（ステ
ップ８３６）。
ステップＳ３６で抽出した一時伝達関数の周波数特性と
仕様周波数特性とを比較して一時差分情報を生成する（
ステップ５３７）。そして、蓄えられている候補関数か
試行されずに残っているかどうかを判断しくステップ３
３８）、候補関数が残っていればステップ３５からの処
理を繰り返す。
仕様周波数特性とを比較して一時差分情報を生成する（
ステップ５３７）。そして、蓄えられている候補関数か
試行されずに残っているかどうかを判断しくステップ３
３８）、候補関数が残っていればステップ３５からの処
理を繰り返す。
また、候補関数が残っていなければ一時差分情報か最小
であった候補関数を中間伝達関数として追加しくステッ
プ５３９）、ステップ３３からの処理を繰り返す。
であった候補関数を中間伝達関数として追加しくステッ
プ５３９）、ステップ３３からの処理を繰り返す。
以上のように、第１および第２の実施例によれば、候補
関数選択手段３によって候補関数を選択しくステップ５
３５）、特性抽出手段４によって一時伝達関数の周波数
特性を抽出しくステップ８３６）、特性比較手段２によ
って一時伝達関数の周波数特性と仕様周波数特性とを比
較して一時差分情報を生成する（ステップ５３７）とい
う一連の処理を自動的に繰り返すことにより、従来のよ
うに人手によった伝達関数の編集や採用する基本関数の
試行錯誤的判断を不要にすることかでき、仕様周波数特
性を満たした伝達関数やディジタルフィルタ回路を簡単
に合成することが可能となる。
関数選択手段３によって候補関数を選択しくステップ５
３５）、特性抽出手段４によって一時伝達関数の周波数
特性を抽出しくステップ８３６）、特性比較手段２によ
って一時伝達関数の周波数特性と仕様周波数特性とを比
較して一時差分情報を生成する（ステップ５３７）とい
う一連の処理を自動的に繰り返すことにより、従来のよ
うに人手によった伝達関数の編集や採用する基本関数の
試行錯誤的判断を不要にすることかでき、仕様周波数特
性を満たした伝達関数やディジタルフィルタ回路を簡単
に合成することが可能となる。
この発明のディジタルフィルタ合成装置とディジタルフ
ィルタ合成方法は、候補関数選択手段によって候補関数
を選択し、特性抽出手段によって一時伝達関数の周波数
特性を抽出し、特性比較手段によって一時伝達関数の周
波数特性と仕様周波数特性とを比較して一時差分情報を
生成するという一連の処理を自動的に繰り返すことによ
り、従来のように人手によった伝達関数の編集や採用す
る基本関数の試行錯誤的判断を不要にすることかてき、
経験の浅い設計者でも短時間て、仕様周波数特性を満た
すディジタルフィルタの最適な伝達関数を合成すること
かできる。
ィルタ合成方法は、候補関数選択手段によって候補関数
を選択し、特性抽出手段によって一時伝達関数の周波数
特性を抽出し、特性比較手段によって一時伝達関数の周
波数特性と仕様周波数特性とを比較して一時差分情報を
生成するという一連の処理を自動的に繰り返すことによ
り、従来のように人手によった伝達関数の編集や採用す
る基本関数の試行錯誤的判断を不要にすることかてき、
経験の浅い設計者でも短時間て、仕様周波数特性を満た
すディジタルフィルタの最適な伝達関数を合成すること
かできる。
第１図はこの発明の一実施例のディジタルフィルタ合成
装置のブロック図、第２図は同実施例における特性抽出
手段の具体的動作を示すフローチャート、第３図は同実
施例における候補関数選択手段の具体的動作を示すフロ
ーチャート、第４図は同実施例における回路変換手段の
具体的動作を示すフローチャート、第５図はこの発明の
一実施例のディジタルフィルタ合成方法を示すフローチ
ャートである。 ｌ・・・仕様特性入力手段、２・・特性比較手段、３・
・・候補関数選択手段、４・・・特性抽出手段、５・・
基本関数記憶手段、６・・・伝達関数記憶手段、７・・
伝達関数出力手段、８・・・回路変換手段、９・・・回
路出力手段 第１図 第 図 第 図 第 図 １ｑ―、−＝ 「−］〈−１υ ５２３閑） ［
装置のブロック図、第２図は同実施例における特性抽出
手段の具体的動作を示すフローチャート、第３図は同実
施例における候補関数選択手段の具体的動作を示すフロ
ーチャート、第４図は同実施例における回路変換手段の
具体的動作を示すフローチャート、第５図はこの発明の
一実施例のディジタルフィルタ合成方法を示すフローチ
ャートである。 ｌ・・・仕様特性入力手段、２・・特性比較手段、３・
・・候補関数選択手段、４・・・特性抽出手段、５・・
基本関数記憶手段、６・・・伝達関数記憶手段、７・・
伝達関数出力手段、８・・・回路変換手段、９・・・回
路出力手段 第１図 第 図 第 図 第 図 １ｑ―、−＝ 「−］〈−１υ ５２３閑） ［
Claims (4)
- （１）ディジタルフィルタの仕様周波数特性を入力する
仕様特性入力手段と、伝達関数の構成要素として用いる
基本関数を記憶する基本関数記憶手段と、前記基本関数
の中から前記仕様周波数特性を満たす最終伝達関数の構
成要素として用いる候補関数を選択する候補関数選択手
段と、前記最終伝達関数の構成要素として決定済みのす
べての基本関数からなる中間伝達関数を記憶する伝達関
数記憶手段と、前記候補関数と前記中間伝達関数からな
る一時伝達関数の周波数特性を抽出する特性抽出手段と
、前記一時伝達関数の周波数特性と前記仕様周波数特性
とを比較して一時差分情報を生成する特性比較手段と、
前記最終伝達関数を出力する伝達関数出力手段とを備え
たディジタルフィルタ合成装置。 - （２）ディジタルフィルタの仕様周波数特性を入力する
仕様特性入力手段と、伝達関数の構成要素として用いる
基本関数を記憶する基本関数記憶手段と、前記基本関数
の中から前記仕様周波数特性を満たす最終伝達関数の構
成要素として用いる候補関数を選択する候補関数選択手
段と、前記最終伝達関数の構成要素として決定済みのす
べての基本関数からなる中間伝達関数を記憶する伝達関
数記憶手段と、前記候補関数と前記中間伝達関数からな
る一時伝達関数の周波数特性を抽出する特性抽出手段と
、前記一時伝達関数の周波数特性と前記仕様周波数特性
とを比較して一時差分情報を生成する特性比較手段と、
前記最終伝達関数をディジタルフィルタ回路に変換する
回路変換手段と、前記ディジタルフィルタ回路の回路図
を出力する回路出力手段とを備えたディジタルフィルタ
合成装置。 - （３）ディジタルフィルタの仕様周波数特性を入力する
仕様特性入力過程と、前記仕様周波数特性を満たす最終
伝達関数の構成要素として決定済みのすべての基本関数
からなる中間伝達関数の周波数特性と前記仕様周波数特
性とを比較して中間差分情報を生成する中間差分情報生
成過程と、前記中間差分情報を減少させる候補関数を基
本関数の中から選択する第１の過程と、すべての候補関
数について前記中間伝達関数と前記候補関数からなる一
時伝達関数の周波数特性を抽出する第２の過程と、前記
一時伝達関数の周波数特性と前記仕様周波数特性とを比
較して一時差分情報を生成する第３の過程と、前記第１
の過程と前記第２の過程と前記第３の過程とをすべての
候補関数に対して繰り返す候補関数適用過程と、最小の
一時差分情報を生成した候補関数を中間伝達関数に追加
する中間伝達関数更新過程と、前記中間差分情報生成過
程と前記候補関数適用過程と前記中間伝達関数更新過程
とを繰り返し前記中間差分情報が許容限度以下であれば
前記中間伝達関数を最終伝達関数と決定する最終伝達関
数決定過程と、前記最終伝達関数を出力する伝達関数出
力過程とを含むディジタルフィルタ合成方法。 - （４）ディジタルフィルタの仕様周波数特性を入力する
仕様特性入力過程と、前記仕様周波数特性を満たす最終
伝達関数の構成要素として決定済みのすべての基本関数
からなる中間伝達関数の周波数特性と前記仕様周波数特
性とを比較して中間差分情報を生成する中間差分情報生
成過程と、前記中間差分情報を減少させる候補関数を基
本関数の中から選択する第１の過程と、すべての候補関
数について前記中間伝達関数と前記候補関数からなる一
時伝達関数の周波数特性を抽出する第２の過程と、前記
一時伝達関数の周波数特性と前記仕様周波数特性とを比
較して一時差分情報を生成する第３の過程と、前記第１
の過程と前記第２の過程と前記第３の過程とをすべての
候補関数に対して繰り返す候補関数適用過程と、最小の
一時差分情報を生成した候補関数を中間伝達関数に追加
する中間伝達関数更新過程と、前記中間差分情報生成過
程と前記候補関数適用過程と前記中間伝達関数更新過程
とを繰り返し前記中間差分情報が許容限度以下であれば
前記中間伝達関数を最終伝達関数と決定する最終伝達関
数決定過程と、前記最終伝達関数をディジタルフィルタ
回路に変換する変換過程と、前記ディジタルフィルタ回
路の回路図を出力する回路出力過程とを含むディジタル
フィルタ合成方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2238592A JP2504614B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | ディジタルフィルタ合成装置とディジタルフィルタ合成方法 |
| EP19910114962 EP0474226A3 (en) | 1990-09-06 | 1991-09-05 | Digitial filter composing apparatus and digital filter composing method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2238592A JP2504614B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | ディジタルフィルタ合成装置とディジタルフィルタ合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04116774A true JPH04116774A (ja) | 1992-04-17 |
| JP2504614B2 JP2504614B2 (ja) | 1996-06-05 |
Family
ID=17032492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2238592A Expired - Fee Related JP2504614B2 (ja) | 1990-09-06 | 1990-09-06 | ディジタルフィルタ合成装置とディジタルフィルタ合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2504614B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008090896A1 (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Toa Corporation | 音響調整方法 |
| WO2008090899A1 (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Toa Corporation | 音響調整装置、音響装置及び音声編集プログラム |
-
1990
- 1990-09-06 JP JP2238592A patent/JP2504614B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008090896A1 (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Toa Corporation | 音響調整方法 |
| WO2008090897A1 (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Toa Corporation | フィルタ |
| WO2008090899A1 (ja) * | 2007-01-22 | 2008-07-31 | Toa Corporation | 音響調整装置、音響装置及び音声編集プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2504614B2 (ja) | 1996-06-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lu et al. | Optimal design of frequency-response-masking filters using semidefinite programming | |
| US5299137A (en) | Behavioral synthesis of circuits including high impedance buffers | |
| US5461714A (en) | Apparatus for synthesizing an object described in an object-oriented language on the basis of a predetermined specification | |
| JPH04116774A (ja) | ディジタルフィルタ合成装置とディジタルフィルタ合成方法 | |
| Toumazou et al. | ISAID-a methodology for automated analog IC design | |
| Ishikawa et al. | Automatic layout synthesis for FIR filters using a silicon compiler | |
| US5479356A (en) | Computer-aided method of designing a carry-lookahead adder | |
| Mogheer et al. | Analysis of matlab system applicability for synthesis of controlled butterworth digital recursive iir filters | |
| Bakic et al. | CNN paradigm based multilevel halftoning of digital images | |
| Horta et al. | Automatic synthesis of data conversion systems using symbolic techniques | |
| US8136061B2 (en) | Method of logic circuit synthesis and design using a dynamic circuit library | |
| Horta et al. | High-level data conversion synthesis by symbolic methods | |
| JPH04153780A (ja) | 論理回路の合成方法 | |
| JP3602224B2 (ja) | テストパターン圧縮装置 | |
| Harnefors et al. | Allpass and lattice bilinear digital ladder filters | |
| JPH056408A (ja) | 多段論理回路合成装置 | |
| JPH07182394A (ja) | 順序回路の遅延最適化システム | |
| JP2874031B2 (ja) | 組み合わせ回路の再設計方式 | |
| JPH04124775A (ja) | 論理回路の生成方法 | |
| Wu et al. | An integrated CAD tool for ASIC implementation of multiplierless FIR filters with common sub-expression elimination optimization | |
| JPS63288367A (ja) | 回路合成方法 | |
| JP3113594B2 (ja) | 論理設計最適化装置及び方法 | |
| Price et al. | Synthesis and performance of a new class of implementation for high-order recursive digital filters | |
| Jamal et al. | Designing Filters Using the Digital Filter Design Toolkit | |
| JPH0756972A (ja) | 論理回路最小化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |