JPH04172825A - アナログ/ディジタル変換方式 - Google Patents

アナログ/ディジタル変換方式

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JPH04172825A
JPH04172825A JP30358290A JP30358290A JPH04172825A JP H04172825 A JPH04172825 A JP H04172825A JP 30358290 A JP30358290 A JP 30358290A JP 30358290 A JP30358290 A JP 30358290A JP H04172825 A JPH04172825 A JP H04172825A
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JP
Japan
Prior art keywords
digital
frequency
clock
signal
analog
Prior art date
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Pending
Application number
JP30358290A
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English (en)
Inventor
Yasunori Tani
泰範 谷
Tetsuhiko Kaneaki
哲彦 金秋
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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 本発明はアナログ信号をディジタル信号に変換するアナ
ログ/ディジタル(A/D) 変換方式に関するもので
ある。
従来の技術 近年のディジタル技術の発展に伴い、アナログ信号とデ
ィジタル信号のインターフェースであるA/D変換装置
の性能が重要な影響を持つようになっている。A/D変
換を行う際のサンプリング周波数は信号の周波数帯域に
よって様々な規格が決められており、例えばオーディオ
信号の場合には32 k Hz、  44. 1 k 
Hz、  48 k Hzの三種類が広く用いられてい
る。従来これらのサンプリング周波数によるA/D変換
にはそれぞれの周波数に見合ったクロック信号が必要で
あった。この様子を第5図を用いて説明する。
第5図は従来のA/D変換方式の一例を表すブロック図
である。50はA/D変換器であり、与えられたクロッ
クをサンプリング周波数としてアナログ入力信号をディ
ジタル信号に変換する。51はディジタルフィルタであ
り、入力されたディジタル信号の帯域制限を行う。ここ
では2: 1の間引きを行うためにサンプリング周波数
の4分の1以上の周波数を遮断領域としている。52は
分周器であり、クロック信号を所定の比率で分周して出
力する。ここでは2分周を行って大カクロソク信号の2
分の1の周波数を出力する。53はD型フリップフロッ
プ(DFF)である。
次に、第5図の動作について説明する。まず、クロック
信号がA/D変換器50と分周器52に与えられており
、分周器52は2分周を行ってクロック信号の2分の1
の周波数のクロックをDFF53に入力している。さて
入力されたアナログ信号はA/D変換器50でディジタ
ル信号に変換される。このときのサンプリング周波数は
与えられたクロックの周波数である。得られたディジタ
ル信号はディジタルフィルタ51で信号帯域をサンプリ
ング周波数の4分の1以下に制限され、さらにDFF5
3によって2: 1の間引きが行われてディジタル出力
となる。即ち、最終的に得ようトスるディジタル信号の
サンプリング周波数の2倍の周波数でA/D変換を行う
、いわゆる2倍オーバーサンプリングA/D変換方式と
なっている。
例えば、最終的に32kHz、44.1.kHz。
48kHzのサンプリング周波数を持つディジタル信号
を得ようとすれば、それぞれ64 k Hz。
88、 2 k Hz、  96 k Hzのクロック
を与えることが必要であった。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の方式では、複数のサンプリング
周波数を持つ複数のディジタル信号を得ようとした場合
、複数個のクロックを用意することが必要である。また
、同時に複数のディジタル信号を得るにはA/D変換装
置を複数台用いなければならない。本発明はこれらの問
題を解決するもので、単一のクロックをもとにアナログ
信号を複数のサンプリング周波数を持つ複数のディジタ
ル信号に変換する方式を提供することを目的とするもの
である。
課題を解決するための手段 この目的を達成するために本発明は、複数の所定周波数
の公倍数にあたる周波数をサンプリング周波数としてA
/D変換を行い、得られたディジタル信号に対し前記複
数の所定周波数のそれぞれに対応したディジタルフィル
タによって信号帯域内への折り返し雑音成分を除去した
後に間引きを行って、前記複数の所定周波数をサンプリ
ング周波数とする複数のディジタル信号を得るアナログ
/ディジタル変換方式である。
また本発明は、複数の所定周波数の公倍数にあたる周波
数をサンプリング周波数としてA/D変換を行い、得ら
れたディジタル信号に対し前記複数の所定周波数から選
択された周波数に応じた係数を与えられたディジタルフ
ィルタによって信号帯域内への折り返し雑音成分を除去
した後に間引きを行って、前記選択された周波数をサン
プリング周波数とする単数または複数のディジタル信号
を得るアナログ/ディジタル変換方式である。
作用 上記した構成により本発明は、複数の所定周波数の公倍
数にあたる周波数をサンプリング周波数としてA/D変
換を行い、得られたディジタル信号に対し前記したよう
な信号処理を行うことによって、複数の所定周波数をサ
ンプリング周波数とする複数のディジタル信号を同時に
得ることができる。また、A/D変換を行うサンプリン
グ周波数は複数の所定周波数の公倍数であるため、本方
式に必要な周波数はサンプリング周波数を分周すること
で、すべて得ることができる。
実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。
第1図は本発明によるアナログ/ディジタル(A/D)
変換方式の一実施例を示すブロック図である。
第1図を説明すると、10はA/D変換器であり、与え
られたクロックをサンプリング周波数としてアナログ入
力信号をディジタル信号に変換する。ここではクロック
1として96kHzが与えられている。11,1.2は
伝達特性の異なるディジタルフィルタであり、入力され
たディジタル信号の帯域制限を行う。13.14はD型
フリップフロップ(DFF)である。DFF13にはク
ロック2として48kHzが、DFF14にはクロック
3として32kHzが与えられている。クロック2,3
は共にクロック1を分周して得られたものである。次に
、第1図の動作を説明する。ます、入力されたアナログ
信号はA/D変換器10でディジタル信号に変換される
。このときのサンプリング周波数は与えられたクロック
1の周波数96kHzである。得られたディジタル信号
はディジタルフィルタ11.12で信号帯域を制限され
、ディジタルフィルタ11の出力はDFF13によって
2= 1の間引きが行われてサンプリング周波数48k
Hzのディジタル出力1となり、ディジタルフィルタ1
2の出力はDFF14によって3= 1の間引きが行わ
れてサンプリング周波数32kHzのディジタル出力2
となる。ここでディジタルフィルタ11.12の伝達特
性について詳しく説明する。
第2図は第1図におけるディジタルフィルタ11、12
の周波数特性の具体例を示す周波数特性図である。第2
図(a)はディジタルフィルタ11の周波数特性を、(
b)はディジタルフィルタ12の周波数特性をそれぞれ
表している。
まず第2図(a)は、サンプリング周波数を96kHz
から48kHzにするために2= 1の間引きを行うた
めの周波数特性を表している。ここで信号帯域はO〜2
0kHzとしており、2: 1の間引きによって28〜
68 (=48±20)kHzの帯域成分は信号帯域に
折り返されていわゆる折り返し雑音となるため、28〜
68kHzの帯域を遮断領域としている。
第2図(b)は、サンプリング周波数を98kH2から
32kHzにするために3: 1の間引きを行うための
周波数特性を表している。ここで信号帯域は0〜14k
Hzとしており、3: 1の間引きによって18〜46
 (=32±14)kHzおよび50〜78 (2X3
2±14)kHzの帯域成分は折り返し雑音となるため
、18〜78kH2の帯域を一括して遮断領域としてい
る。
第3図は第1図のアナログ/ディジタル変換方式の実施
例の動作を説明する図である。第3図で、クロック1は
A/D変換器10に入力されるクロックを、DPI出力
、DF2出力はそれぞれディジタルフィルタlL12の
出力を、クロック2゜クロック3はそれぞれDFF13
,14に入力されるクロックを表している。
次に、第1図の動作を第3図を用いて説明する。
A/D変換器10から出力されたディジタル信号はディ
ジタルフィルタ11.12によって第2図に示したよう
な帯域制限を受け、クロック1に同期したDPI出力(
DO,DI、  D2.  D3.  ・・・)および
DF2出力(DOo、  DI’、  D2’、  D
3’、  ・・・)となる。DF1F1出力ロック2に
よってDFF13に取り込まれるが、クロック2はクロ
ック1の2分の1の周波数であるから2: 1の間引き
が行われ、ディジタル出力1は(DO,D2.  D4
.  ・・・)となる。またDF2出力はクロック3に
よってDFF14に取り込まれるが、クロック3はクロ
ック1の3分の1の周波数であるから3: 1の間引き
が行われ、ディジタル出力2は(DO”、  D3”。
DB’、  ・・・)となる。
第4図は本発明によるアナログ/デインタル(A/D)
変換方式の他の実施例を表わすブロック図である。
第4図を説明すると、40はA/D変換器であり、与え
られたクロックをサンプリング周波数としてアナログ入
力信号をディジタル信号に変換する。ここではクロック
1として9EikHzが与えられている。41はディジ
タルフィルタであり、入力されたディジタル信号の帯域
制限を行うもので、伝達特性はROM42によって与え
られる係数によって変化する。42は読み出し専用メモ
リ(ROM)であり、サンプリング周波数制御信号の入
力によって所定の係数データを選択してディジタルフィ
ルタ41へ出力する。43はD型フリツブフロップ(D
FF)であり、セレクタ44から出力されるクロックが
与えられている。44はセレクタであり、サンプリング
周波数制御信号の入力によってクロック2 (48kH
z)とクロック3 (32kHz)を選択してDFF4
3へ出力する。
次に、第4図の動作を説明する。まず、入力されたアナ
ログ信号はA/D変換器40でディジタル信号に変換さ
れる。このときのサンプリング周波数は与えられたクロ
ック1の周波数96kHzである。得られたディジタル
信号はディジタルフィルタ41で信号帯域を制限され、
ディジタルフィルタ41の出力はDFF43によって間
引きが行われてディジタル出力となる。このときのディ
ジタルフィルタ41の伝達特性およびDFF43のクロ
ックはサンプリング周波数制御信号によって選択され、
クロック2に対しては第2図(a)の特性をもつ係数が
、クロック3に対しては第2図(b)の特性をもつ係数
が、それぞれ対応して選択されるようになっている。即
ち、第4図の動作は第1図のA/D変換器10.ディジ
タルフィルタ11、DFF13による系と、A/D変換
器10゜ディジタルフィルタ12.DFF14による系
をサンプリング周波数制御信号によって選択しているこ
とと等価である。
以上説明したように、複数のサンプリング周波数を持つ
複数のディジタル信号を得ようとする場合に複数個のク
ロックを用意する必要がな(、単一のクロックでA/D
変換器した後に前記したような信号処理を行うことで実
現できる。このときの複数のサンプリング周波数はA/
D変換におけるクロックを分周することで得ることがで
きる。
また、複数のディジタル信号を単一のA/D変換装置で
同時に得ることができる。
なお、本実施例では98kHzでA/D変換を行ってい
るが、例えば192kHzを用いても良く、クロック2
とクロック3の公倍数であること以外の制限はない。ま
た本実施例では二種類のサンプリング周波数を持つディ
ジタル信号を出力するA/D変換方式を示したが、例え
ば14.112MHzでA/D変換を行い、所定の信号
処理を行った後に441:  1.320:  1,2
94:  1の間引きを行えば、32 k Hz、  
44. 1 k Hz。
48kHzの三種類のサンプリング周波数を持つディジ
タル信号を同時に得ることができる。要するに所期のサ
ンプリング周波数の公倍数でA/D変換を行えば良い。
また、第4図の実施例では一つのディジタルフィルタで
二種類の処理を行っているが、必要に応じて何種類でも
可能であり、またこのようなディジタルフィルタは一つ
に限定したものではなく、複数の処理を行うディジタル
フィルタを複数個用いた方式も可能であることはいうま
でもない。
発明の効果 以上のべたように本発明は、複数の所定周波数の公倍数
にあたる周波数をサンプリング周波数としてA/D変換
を行い、得られたディジタル信号に対し前記複数の所定
周波数のそれぞれに対応したディジタルフィルタによっ
て信号帯域内への折り返し雑音成分を除去した後に間引
きを行って、前記複数の所定周波数をサンプリング周波
数とする複数のディジタル信号を得るアナログ/ディジ
タル変換方式、または、複数の所定周波数の公倍数にあ
たる周波数をサンプリング周波数としてA/D変換を行
い、得られたディジタル信号に対し前記複数の所定周波
数から選択された周波数に応じた係数を与えられたディ
ジタルフィルタによって信号帯域内への折り返し雑音成
分を除去した後に間引きを行って、前記選択された周波
数をサンプリング周波数とする単数または複数のディジ
タル信号を得るアナログ/ディジタル変換方式、によっ
て、複数のサンプリング周波数を持つ複数のディジタル
信号を得ようとする場合に単一のクロックでA/D変換
した後に信号処理を行うことで実現でき、また、複数の
ディジタル信号を単一のA/D変換装置で同時に得るこ
とができるという優れたA/D変換方式を提供し得るも
のである。
また、複数のディジタル信号をすべて同時に得る必要が
ない場合には、同時に必要としない複数個の信号を、デ
ィジタルフィルタの係数と間引きを行うDFFのクロッ
クとを選択して実現することによって、A/D変換装置
の回路規模を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるアナログ/ディジタ
ル変換方式の構成を示すブロック図、第2図は第1図に
おけるディジタルフィルタ11゜12の周波数特性の具
体例を示す特性図、第3図は同実施例の動作を説明する
ための波形図、第4図は本発明の他の実施例におけるア
ナログ/ディジタル変換方式の構成を示すブロック図、
第5図は従来のA/D変換方式の構成を示すブロック図
である。 10.40・・・A/D変換器、  11. 12. 
41・・・ディジタルフィルタ、  13. 14.4
3・・・Dフリップフロップ、  42・ROM、  
 44・・・セレクタ。 代理人の氏名 弁理士 小鍜治 明 ばか2名G>  
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Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数の所定周波数の公倍数にあたる周波数をサン
    プリング周波数としてアナログ/ディジタル変換を行い
    、得られたディジタル信号に対し前記複数の所定周波数
    のそれぞれに対応したディジタルフィルタによって信号
    帯域内への折り返し雑音成分を除去した後に間引きを行
    って、前記複数の所定周波数をサンプリング周波数とす
    る複数のディジタル信号を得るアナログ/ディジタル変
    換方式。
  2. (2)複数の所定周波数の公倍数にあたる周波数をサン
    プリング周波数としてアナログ/ディジタル変換を行い
    、得られたディジタル信号に対し前記複数の所定周波数
    から選択された周波数に応じた係数を与えられたディジ
    タルフィルタによって信号帯域内への折り返し雑音成分
    を除去した後に間引きを行って、前記選択された周波数
    をサンプリング周波数とする単数または複数のディジタ
    ル信号を得るアナログ/ディジタル変換方式。
JP30358290A 1990-11-07 1990-11-07 アナログ/ディジタル変換方式 Pending JPH04172825A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007507118A (ja) * 2003-06-30 2007-03-22 ヴィア テクノロジーズ インコーポレイテッド 単一ペアのadcにより多数の変調フォーマットをサポートする無線受信機
EP2975415A4 (en) * 2013-03-15 2016-11-09 Mitsubishi Electric Corp MERGER UNIT FOR COLLECTING ELECTRICAL NETWORK INFORMATION

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JP2007507118A (ja) * 2003-06-30 2007-03-22 ヴィア テクノロジーズ インコーポレイテッド 単一ペアのadcにより多数の変調フォーマットをサポートする無線受信機
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