JPH04235407A - Analog/digital conversion system - Google Patents

Analog/digital conversion system

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Publication number
JPH04235407A
JPH04235407A JP167591A JP167591A JPH04235407A JP H04235407 A JPH04235407 A JP H04235407A JP 167591 A JP167591 A JP 167591A JP 167591 A JP167591 A JP 167591A JP H04235407 A JPH04235407 A JP H04235407A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
digital
sampling frequency
khz
clock
analog
Prior art date
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Pending
Application number
JP167591A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasunori Tani
谷 康範
Tetsuhiko Kaneaki
哲彦 金秋
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP167591A priority Critical patent/JPH04235407A/en
Publication of JPH04235407A publication Critical patent/JPH04235407A/en
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  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the system converting the analog signals into plural digital signals having plural sampling frequency based on the single clock. CONSTITUTION:The analog signal is converted into a first digital signal in an A/C converter 10. A second digital signal is generated by performing the interpolation for the first digital signal in an interpolation device 41. After the components of the folded noise are removed by a digital filter 42 for the second digital signal, a third digital signal is obtained by thinning out in a D-type flip flop 43. The sampling frequency of the third digital signal is changed into the expected frequency by selecting the ratios of these interpolation and thinning out properly. A selector 44 gives the interpolation clock to the interpolation device 41 after selecting the interpolation clock, ROM 45 gives the factor data to the digital filter 42 and a selector 46 gives the output clock to the D-type flip flop 43 by selecting the output clock.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【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
方式に関し、特に、出力ディジタル信号のサンプリング
周波数よりも高い周波数でA/D変換を行うオーバーサ
ンプリング型のA/D変換方式に関するものである。
[Field of Industrial Application] The present invention relates to an analog/digital (A/D) conversion method for converting an analog signal into a digital signal, and in particular, an overflow method for performing A/D conversion at a higher frequency than the sampling frequency of an output digital signal. This relates to a sampling type A/D conversion method.

【0002】0002

【従来の技術】近年のディジタル技術の発展によって、
アナログ信号からディジタル信号への変換(A/D変換
)技術は極めて重要なものとなってきている。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あり、例えばオーディオ信号の場合
には32KHz,44.1KHz,48KHzの3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
ロックが必要であった。この様子を図5を用いて説明す
る。
[Background Art] With the development of digital technology in recent years,
BACKGROUND ART Analog signal to digital signal conversion (A/D conversion) technology has become extremely important. There are various standards for the sampling frequency when performing A/D conversion depending on the frequency band of the signal. For example, in the case of audio signals, three types are widely used: 32 KHz, 44.1 KHz, and 48 KHz. Conventionally, A/D conversion using these sampling frequencies required a clock corresponding to each frequency. This situation will be explained using FIG. 5.

【0003】図5は従来のアナログ/ディジタル(A/
D)変換方式の一構成例を示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をディジタル信号に変換
する。ここでは3072KHzをサンプリング周波数と
してA/D変換を行っている。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64:1の間引きを行うためにサンプリング周
波数の128分の1以上の周波数を遮断領域としている
。52はD型フリップフロップ(DFF)であり、ディ
ジタル出力のサンプリング周波数である48KHzがク
ロックとして与えられている。このクロックは、A/D
変換クロックを64分周することで容易に得られる。
FIG. 5 shows a conventional analog/digital (A/
D) is a block diagram showing an example of a configuration of a conversion method. 50
is an A/D converter, which converts an analog input into a digital signal using a given clock as a sampling frequency. Here, A/D conversion is performed using a sampling frequency of 3072 KHz. A digital filter 51 limits the band of the input digital signal. Here, in order to perform 64:1 thinning, a frequency equal to or higher than 1/128 of the sampling frequency is set as a cutoff region. Reference numeral 52 denotes a D-type flip-flop (DFF), to which a digital output sampling frequency of 48 KHz is applied as a clock. This clock is A/D
This can be easily obtained by dividing the conversion clock by 64.

【0004】次に、図5の動作について説明する。アナ
ログ入力は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A/D変換クロ
ックとして与えられた3072KHz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128分の1以下に制限され、さ
らにDFF52によって64:1の間引きが行われて、
サンプリング周波数48KHzのディジタル出力となる
。即ち、最終的に得ようとするディジタル出力のサンプ
リング周波数の64倍の周波数でA/D変換を行う、い
わゆる64倍オーバーサンプリングA/D変換方式とな
っている。
Next, the operation of FIG. 5 will be explained. The analog input is converted into a digital signal by an A/D converter 50. The sampling frequency at this time is 3072 KHz given as an A/D conversion clock. The obtained digital signal is subjected to a digital filter 51 which limits the signal band to 1/128th of the sampling frequency or less, and a DFF 52 which performs 64:1 thinning.
This is a digital output with a sampling frequency of 48KHz. That is, this is a so-called 64 times oversampling A/D conversion method in which A/D conversion is performed at a frequency 64 times the sampling frequency of the digital output to be finally obtained.

【0005】ここで示した各クロックの周波数は、ディ
ジタル出力のサンプリング周波数が48KHzの場合の
ものであって、例えば最終的に32KHz,44.1K
Hzのサンプリング周波数を持つディジタル出力を得よ
うとすれば、A/D変換クロックにそれぞれ2048K
Hz,2822.4KHzを、出力クロックにそれぞれ
32KHz,44.1KHzのクロックを与えることが
必要であった。
[0005] The frequencies of each clock shown here are those when the sampling frequency of the digital output is 48 KHz, and for example, the final frequency is 32 KHz, 44.1 KHz.
To obtain a digital output with a sampling frequency of Hz, each A/D conversion clock requires 2048K.
Hz and 2822.4 KHz, and it was necessary to provide clocks of 32 KHz and 44.1 KHz as output clocks, respectively.

【0006】[0006]

【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
ィジタル出力を得ようとした場合、複数のクロックを用
意することが必要である。これらのクロックを1個の発
振器から得るには複数のクロックの公倍数に相当する周
波数の発振器が必要であり、例えば上記従来例の場合に
は903.168KHzと極めて高い周波数となり実用
的とは言えない。従って、複数のクロックにはそれぞれ
別の発振器を切り換えて用いるのが一般的であり、回路
規模が大きくなるという問題があった。
However, in the conventional method described above, when attempting to obtain a plurality of digital outputs having a plurality of sampling frequencies, it is necessary to prepare a plurality of clocks. To obtain these clocks from one oscillator, an oscillator with a frequency corresponding to a common multiple of multiple clocks is required.For example, in the case of the above conventional example, the frequency is extremely high at 903.168 KHz, which is not practical. . Therefore, it is common to switch and use different oscillators for each of the plurality of clocks, which poses a problem of increasing the circuit scale.

【0007】また発振器を切り換えて用いるため、例え
ばディジタルオーディオテープレコーダ(DAT)など
のようにマイクロコントローラによって機構系や操作系
を制御する機器ではマイクロコントローラ専用のクロッ
クが必要であり、発振周波数の異なる2系統のクロック
が同時に存在するため相互干渉を防止する手段が必要に
なるという問題があった。
Furthermore, since the oscillator is used by switching, devices such as digital audio tape recorders (DATs) that control mechanical systems and operation systems using a microcontroller require a dedicated clock for the microcontroller. Since two systems of clocks exist simultaneously, there is a problem in that a means for preventing mutual interference is required.

【0008】さらに、同時に複数のディジタル信号を得
るためにはA/D変換装置を複数台用いる必要があった
Furthermore, in order to obtain a plurality of digital signals at the same time, it is necessary to use a plurality of A/D converters.

【0009】本発明はこれらの課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
を提供するものである。
[0009] The present invention solves these problems.
The present invention provides a method for converting an analog signal into multiple digital signals having multiple sampling frequencies based on a single clock.

【0010】0010

【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、アナログ信号を第1のサンプリング周波数
で第1のディジタル信号に変換し、前記第1のディジタ
ル信号に対し補間を行って前記第1のサンプリング周波
数よりも高い第2のサンプリング周波数をもつ第2のデ
ィジタル信号を生成し、前記第2のディジタル信号から
ディジタルフィルタによって折り返し雑音成分を除去し
た後に間引きを行って、第3のサンプリング周波数をも
つ第3のディジタル信号を得るアナログ/ディジタル変
換方式とする。
To achieve this object, the present invention converts an analog signal into a first digital signal at a first sampling frequency, and performs interpolation on the first digital signal. A second digital signal having a second sampling frequency higher than the first sampling frequency is generated, aliasing noise components are removed from the second digital signal by a digital filter, and then thinning is performed to generate a third signal. An analog/digital conversion method is used to obtain a third digital signal having a sampling frequency.

【0011】また本発明は、アナログ信号を第1のサン
プリング周波数で第1のディジタル信号に変換し、前記
第1のディジタル信号に対し複数の補間を行って前記第
1のサンプリング周波数よりも高い複数の第2のサンプ
リング周波数をもつ複数の第2のディジタル信号を生成
し、前記複数の第2のディジタル信号各々から複数のデ
ィジタルフィルタによって折り返し雑音成分を除去した
後に間引きを行って、複数の第3のサンプリング周波数
をもつ複数の第3のディジタル信号を得るアナログ/デ
ィジタル変換方式とする。
Further, the present invention converts an analog signal into a first digital signal at a first sampling frequency, performs a plurality of interpolations on the first digital signal, and performs a plurality of interpolations higher than the first sampling frequency. a plurality of second digital signals having a second sampling frequency of This is an analog/digital conversion method that obtains a plurality of third digital signals having a sampling frequency of .

【0012】また本発明は、アナログ信号を第1のサン
プリング周波数で第1のディジタル信号に変換し、前記
第1のディジタル信号に対し複数の補間を行って前記第
1のサンプリング周波数よりも高い複数の第2のサンプ
リング周波数をもつ複数の第2のディジタル信号を生成
し、前記複数の第2のディジタル信号の中から選択され
たディジタル信号に対し対応する係数を与えられたディ
ジタルフィルタによって折り返し雑音成分を除去した後
に間引きを行って、単数または複数の第3のサンプリン
グ周波数をもつ単数または複数の第3のディジタル信号
を得るアナログ/ディジタル変換方式とする。
Further, the present invention converts an analog signal into a first digital signal at a first sampling frequency, performs a plurality of interpolations on the first digital signal, and performs a plurality of interpolations higher than the first sampling frequency. a plurality of second digital signals having a second sampling frequency of This is an analog/digital conversion method in which one or more third digital signals having one or more third sampling frequencies are obtained by thinning out after removing the signals.

【0013】[0013]

【作用】上記した構成により本発明のアナログ/ディジ
タル変換方式は、アナログ信号を第1のサンプリング周
波数で第1のディジタル信号に変換し、得られた第1の
ディジタル信号に対し補間と間引きを組み合わせた信号
処理を行うことによって、単数または複数の第3のサン
プリング周波数をもつ単数または複数の第3のディジタ
ル信号を得ることができる。このときディジタルフィル
タを複数個用いれば複数の第3のディジタル信号を同時
に得ることができるし、またディジタルフィルタの係数
を第3のサンプリング周波数に応じて選択できるように
すればA/D変換装置の回路規模を縮小することができ
る。
[Operation] With the above configuration, the analog/digital conversion method of the present invention converts an analog signal into a first digital signal at a first sampling frequency, and performs a combination of interpolation and thinning on the obtained first digital signal. By performing the signal processing, one or more third digital signals having one or more third sampling frequencies can be obtained. At this time, if multiple digital filters are used, multiple third digital signals can be obtained simultaneously, and if the coefficients of the digital filters can be selected according to the third sampling frequency, the A/D converter's The circuit scale can be reduced.

【0014】[0014]

【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。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0015】図1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
。10はA/D変換器であり、与えられたA/D変換ク
ロックをサンプリング周波数としてアナログ入力をディ
ジタル信号に変換する。ここではA/D変換クロックと
して784KHzが与えられている。11,14,17
は異なる比率で補間を行う補間器であり、それぞれ1:
3,1:9,1:2の比率で補間を行う。従って、補間
クロックとしてそれぞれA/D変換クロックの3倍,9
倍,2倍に相当する2352KHz,7056KHz,
1568KHzが与えられている。なお補間には多くの
方法があるが、ここでは同じデータを保持する0次補間
を行っている。12,15,18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。13,16,19はD型フリップフロ
ップ(DFF)であり、出力クロックとしてそれぞれ4
8KHz,44.1KHz,32KHzが与えられてい
る。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an analog/digital (A/D) conversion system according to the present invention. 10 is an A/D converter which converts an analog input into a digital signal using a given A/D conversion clock as a sampling frequency. Here, 784 KHz is given as the A/D conversion clock. 11, 14, 17
are interpolators that perform interpolation at different ratios, respectively 1:
Interpolation is performed at a ratio of 3, 1:9, 1:2. Therefore, the interpolation clock is 3 times the A/D conversion clock and 9 times the A/D conversion clock, respectively.
2352KHz, 7056KHz, equivalent to twice,
1568KHz is given. Note that there are many methods for interpolation, but here we use zero-order interpolation that maintains the same data. Digital filters 12, 15, and 18 have different transfer characteristics, and limit the band of the input digital signal. 13, 16, and 19 are D-type flip-flops (DFF), each with 4 output clocks.
8KHz, 44.1KHz, and 32KHz are given.

【0016】次に、図1の動作を説明する。まず、アナ
ログ入力は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A/
D変換クロックの周波数784KHzである。A/D変
換器10から出力されたディジタル信号は補間器11,
14,17に入力される。補間器11に入力されたディ
ジタル信号は2352KHzの補間クロック1による1
:3の補間によって、サンプリング周波数が3倍の23
52KHzとなったのちディジタルフィルタ12に入力
される。入力されたディジタル信号はディジタルフィル
タ12で信号帯域を制限され、DFF13により49:
1の間引きが行われてサンプリング周波数48KHzの
ディジタル出力1となる。同様に、補間器14では70
56KHzの補間クロック2により1:9の補間が行わ
れ、ディジタルフィルタ15で信号帯域を制限されたの
ちDFF16で160:1の間引きが行われてサンプリ
ング周波数44.1KHzのディジタル出力2が得られ
る。さらに、補間器17では1568KHzの補間クロ
ック3により1:2の補間が行われ、ディジタルフィル
タ18で信号帯域を制限されたのちDFF19で49:
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3が得られる。
Next, the operation of FIG. 1 will be explained. First, an analog input is converted into a digital signal by the A/D converter 10. The sampling frequency at this time is given A/
The frequency of the D conversion clock is 784 KHz. The digital signal output from the A/D converter 10 is sent to an interpolator 11,
14 and 17. The digital signal input to the interpolator 11 is 1 based on the 2352 KHz interpolation clock 1.
By interpolating :3, the sampling frequency is tripled to 23
After reaching 52 KHz, it is input to the digital filter 12. The input digital signal has its signal band limited by the digital filter 12, and the signal band is limited by the DFF 13 to 49:
The data is decimated by 1, resulting in a digital output of 1 with a sampling frequency of 48 KHz. Similarly, in interpolator 14, 70
A 1:9 interpolation is performed using an interpolation clock 2 of 56 KHz, and after the signal band is limited by a digital filter 15, a 160:1 thinning is performed by a DFF 16 to obtain a digital output 2 with a sampling frequency of 44.1 KHz. Furthermore, the interpolator 17 performs 1:2 interpolation using the 1568 KHz interpolation clock 3, and after the signal band is limited by the digital filter 18, the DFF 19 performs 49:2 interpolation.
A decimation of 1 is performed to obtain a digital output 3 with a sampling frequency of 32 KHz.

【0017】このようにA/D変換器出力に対して補間
と間引きを繰り返すことによって整数比のサンプリング
周波数を持つディジタル出力を得るものである。ここで
ディジタルフィルタ12,15,18の周波数特性につ
いて詳しく説明する。
As described above, by repeating interpolation and thinning of the A/D converter output, a digital output having a sampling frequency of an integer ratio is obtained. Here, the frequency characteristics of the digital filters 12, 15, and 18 will be explained in detail.

【0018】図2は図1におけるディジタルフィルタ1
2,15,18の周波数特性の具体例を示す特性図であ
る。図2において、(a)はディジタルフィルタ12の
周波数特性を、(b)はディジタルフィルタ15の周波
数特性を、(c)はディジタルフィルタ18の周波数特
性をそれぞれ表している。
FIG. 2 shows the digital filter 1 in FIG.
2 is a characteristic diagram showing specific examples of frequency characteristics of frequencies 2, 15, and 18. FIG. In FIG. 2, (a) shows the frequency characteristics of the digital filter 12, (b) shows the frequency characteristics of the digital filter 15, and (c) shows the frequency characteristics of the digital filter 18.

【0019】まず、図2(a)はサンプリング周波数を
2352KHzから48KHzにするために49(=2
352÷48):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0〜20KHzとしてお
り、49:1の間引きによって(48n±20)KHz
(nは整数、1≦n≦48)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、28〜2
324KHzの帯域を一括して遮断領域としている。
First, in FIG. 2(a), in order to change the sampling frequency from 2352 KHz to 48 KHz, 49 (=2
352÷48): represents the frequency characteristic for thinning out 1. Here, the signal band is 0 to 20 KHz, and by thinning out 49:1 (48n±20) KHz.
(n is an integer, 1≦n≦48) band components are aliased into the signal band and become so-called aliasing noise, so 28 to 2
The 324 KHz band is collectively defined as a cutoff region.

【0020】図2(b)はサンプリング周波数を705
6KHzから44.1KHzにするために160(=7
056÷44.1):1の間引きを行うための周波数特
性を表している。信号帯域は0〜20KHzで、24.
1〜7031.9KHzの帯域を遮断領域としている。
FIG. 2(b) shows that the sampling frequency is 705.
160 (=7) to go from 6KHz to 44.1KHz
056÷44.1): represents the frequency characteristic for thinning out 1. The signal band is 0-20KHz, 24.
The band from 1 to 7031.9 KHz is set as a cutoff region.

【0021】図2(c)はサンプリング周波数を156
8KHzから32KHzにするために49(=1568
÷32):1の間引きを行うための周波数特性を表して
いる。信号帯域は0〜14KHzで、18〜1550K
Hzの帯域を遮断領域としている。
FIG. 2(c) shows that the sampling frequency is 156
49 (=1568
÷32): represents the frequency characteristic for thinning out 1. Signal band is 0~14KHz, 18~1550K
The Hz band is the cutoff region.

【0022】図3は図1のA/D変換方式の実施例の動
作のうち、ディジタル出力1を得る過程について説明す
るタイミング図である。図3において、(a)はA/D
変換クロック(784KHz)を、(b)はA/D変換
器10の出力を、(c)は補間クロック1(2352K
Hz)を、(d)は補間器11の出力を、(e)はディ
ジタルフィルタ12の出力を、(f)は出力クロック1
(48KHz)を、(g)はディジタル出力1を、それ
ぞれ表している。
FIG. 3 is a timing diagram illustrating the process of obtaining digital output 1 among the operations of the embodiment of the A/D conversion system shown in FIG. In FIG. 3, (a) is an A/D
(b) is the output of the A/D converter 10, (c) is the interpolation clock 1 (2352KHz).
Hz), (d) the output of the interpolator 11, (e) the output of the digital filter 12, and (f) the output clock 1.
(48KHz), and (g) represents digital output 1, respectively.

【0023】次に、図1の動作を図3を用いて説明する
。A/D変換クロック(a)に同期してA/D変換器1
0から出力されたディジタル信号(b)は補間器11に
入力され、補間クロック1(c)によって1:3の補間
が行われる。このときの補間は前記したように同じデー
タを保持する0次補間であるから、補間器11の出力は
(d)に示すように同じデータが3回ずつ繰り返される
データとなる。
Next, the operation of FIG. 1 will be explained using FIG. 3. A/D converter 1 in synchronization with the A/D conversion clock (a)
The digital signal (b) output from 0 is input to the interpolator 11, and 1:3 interpolation is performed by the interpolation clock 1(c). Since the interpolation at this time is zero-order interpolation in which the same data is held as described above, the output of the interpolator 11 is data in which the same data is repeated three times as shown in (d).

【0024】さて、補間器11の出力(d)はディジタ
ルフィルタ12に入力されて、図2(a)に示したよう
な帯域制限を受けたのち(e)に示すような出力となる
。このデータ列を(P0,P1,P2,...)として
いる。次に、ディジタルフィルタ12の出力(e)はD
FF13に入力され、出力クロック1(f)により49
:1の間引きが行われる。従って、ディジタル出力1(
g)は(P0,P49,...)となっている。
Now, the output (d) of the interpolator 11 is input to the digital filter 12, and after being band-limited as shown in FIG. 2(a), it becomes an output as shown in FIG. 2(e). This data string is defined as (P0, P1, P2,...). Next, the output (e) of the digital filter 12 is D
Input to FF13, output clock 1(f) causes 49
:1 thinning is performed. Therefore, digital output 1 (
g) is (P0, P49,...).

【0025】以上の動作説明はディジタル出力1を得る
過程に関するものであるが、ディジタル出力2,ディジ
タル出力3を得る過程も、補間および間引きの比率が異
なることを除けば同様の動作を行うものである。
The above explanation of the operation relates to the process of obtaining digital output 1, but the processes of obtaining digital output 2 and digital output 3 are similar except that the interpolation and thinning ratios are different. be.

【0026】図4は本発明によるアナログ/ディジタル
(A/D)変換方式の他の実施例を示すブロック図であ
る。40はA/D変換器であり、与えられたA/D変換
クロックをサンプリング周波数としてアナログ入力をデ
ィジタル信号に変換する。ここではA/D変換クロック
1として784KHzが与えられている。41は補間器
であり、セレクタ44から与えられる補間クロックに基
づいて補間を行う。42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、周
波数特性はROM45によって与えられる係数によって
決定されるものである。43はD型フリップフロップ(
DFF)であり、セレクタ46から与えられる出力クロ
ックに基づいて間引きを行う。44はセレクタであり、
サンプリング周波数制御信号に基づいて補間クロック1
(2352KHz)、補間クロック2(7056KHz
)、および補間クロック3(1568KHz)から1つ
を選択して補間器41へ出力する。45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
に基づいて所定の係数データを選択してディジタルフィ
ルタ42へ出力する。46はセレクタであり、サンプリ
ング周波数制御信号に基づいて出力クロック1(48K
Hz),出力クロック2(44.1KHz)および出力
クロック3(32KHz)から一つを選択してDFF4
3へ出力する。
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the analog/digital (A/D) conversion system according to the present invention. 40 is an A/D converter which converts an analog input into a digital signal using a given A/D conversion clock as a sampling frequency. Here, 784 KHz is given as the A/D conversion clock 1. An interpolator 41 performs interpolation based on an interpolation clock given from a selector 44. 42 is a digital filter;
It limits the band of the input digital signal, and its frequency characteristics are determined by coefficients provided by the ROM 45. 43 is a D type flip-flop (
DFF), and performs thinning based on the output clock given from the selector 46. 44 is a selector;
Interpolated clock 1 based on sampling frequency control signal
(2352KHz), interpolation clock 2 (7056KHz)
) and interpolation clock 3 (1568 KHz) and outputs it to the interpolator 41. A read-only memory (ROM) 45 selects predetermined coefficient data based on the sampling frequency control signal and outputs the selected coefficient data to the digital filter 42 . 46 is a selector which selects output clock 1 (48K) based on the sampling frequency control signal.
Hz), output clock 2 (44.1KHz) and output clock 3 (32KHz), and select one from DFF4.
Output to 3.

【0027】次に、図4の動作を説明する。まず、アナ
ログ入力はA/D変換器40でディジタル信号に変換さ
れ、補間器41に入力される。このときのサンプリング
周波数は与えられたA/D変換クロックの周波数784
KHzである。補間器41に入力されたディジタル信号
はセレクタ44から与えられた補間クロックにより補間
が行われてディジタルフィルタ42に入力される。入力
されたディジタル信号は、ディジタルフィルタ42でR
OM45から与えられた係数によって決定される信号帯
域の制限を受けたのちDFF43に入力され、DFF4
3でセレクタ46から与えられる出力クロックによって
間引きが行われてディジタル出力となる。
Next, the operation of FIG. 4 will be explained. First, an analog input is converted into a digital signal by an A/D converter 40 and input to an interpolator 41. The sampling frequency at this time is the frequency 784 of the given A/D conversion clock.
It is KHz. The digital signal input to the interpolator 41 is interpolated using an interpolation clock given from the selector 44 and is input to the digital filter 42 . The input digital signal is filtered by the digital filter 42.
After receiving the signal band limit determined by the coefficient given from OM45, it is input to DFF43, and then
At step 3, the data is thinned out using the output clock provided from the selector 46 and becomes a digital output.

【0028】このときの補間クロック、ディジタルフィ
ルタの周波数特性(係数)、および出力クロックはサン
プリング周波数制御信号によって決定される。出力クロ
ック1に対しては補間クロック1と図2(a)の特性が
、出力クロック2に対しては補間クロック2と図2(b
)の特性が、出力クロック3に対しては補間クロック3
と図2(c)の特性が、それぞれ対応して選択されるよ
うになっている。即ち図4の動作は、図1のディジタル
出力1を出力する系と、ディジタル出力2を出力する系
と、ディジタル出力3を出力する系とをサンプリング周
波数制御信号によって選択していることと等価である。
At this time, the interpolation clock, the frequency characteristics (coefficients) of the digital filter, and the output clock are determined by the sampling frequency control signal. For output clock 1, the characteristics of interpolated clock 1 and Figure 2 (a) are the same, and for output clock 2, the characteristics of interpolated clock 2 and Figure 2 (b) are
) is the interpolated clock 3 for the output clock 3.
and the characteristics shown in FIG. 2(c) are selected in correspondence with each other. In other words, the operation in FIG. 4 is equivalent to selecting the system that outputs digital output 1, the system that outputs digital output 2, and the system that outputs digital output 3 in FIG. 1 by the sampling frequency control signal. be.

【0029】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
に複数の発振器を用意することは必要なく、単一の発振
周波数を分周することで、必要なクロックをすべて得る
ことができる。このときの発振器の発振周波数はA/D
変換クロック,補間クロックおよび出力クロックの公倍
数とすればよく、たとえば図1の方式では14112K
Hzまたはこの倍数の周波数とすればよい。
As explained above, when trying to obtain multiple digital signals with multiple sampling frequencies, it is not necessary to prepare multiple oscillators, but by dividing a single oscillation frequency, the necessary You can get all the clocks you want. The oscillation frequency of the oscillator at this time is A/D
It may be a common multiple of the conversion clock, interpolation clock, and output clock; for example, in the method shown in Figure 1, 14112K
The frequency may be Hz or a multiple thereof.

【0030】また、A/D変換クロックと、ディジタル
出力のサンプリング周波数との比は有理数(分母と分子
がともに整数の分数)なら何でも可能である。
Further, the ratio between the A/D conversion clock and the sampling frequency of the digital output can be any rational number (both the denominator and numerator are fractions of integers).

【0031】なお、本実施例では784KHzでA/D
変換を行っているが、784KHzのn倍(nは整数)
の周波数を用いても良い。この場合出力クロックおよび
信号帯域を一定にするために、補間クロックはすべてn
倍となり、また間引きの比率もn倍になる。この他にも
例えば(7056m/n)KHz(m,nは整数)をA
/D変換クロックとし、サンプリング周波数48KHz
のディジタル出力に対して1:nの補間と147m:1
の間引きを、44.1KHzの出力に対しては1:nの
補間と160m:1の間引きを、32KHzの出力に対
しては1:2nの補間と441m:1の間引きをそれぞ
れ行う方式でもよい。
[0031] In this embodiment, the A/D is 784KHz.
Conversion is being performed, but the frequency is n times 784KHz (n is an integer)
may be used. In this case, in order to keep the output clock and signal band constant, all interpolated clocks are n
In addition, the thinning ratio also increases by n times. In addition, for example, (7056m/n) KHz (m, n are integers)
/D conversion clock, sampling frequency 48KHz
1:n interpolation and 147m:1 for the digital output of
For decimation, 1:n interpolation and 160m:1 decimation may be performed for 44.1KHz output, and 1:2n interpolation and 441m:1 decimation for 32KHz output. .

【0032】また本実施例では3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、もちろん出力のサンプリング周波数の種類に
制限はない。例えば図1の方式にサンプリング周波数1
6KHzのディジタル出力を得る過程を追加することも
可能である。
Furthermore, although this embodiment has shown an A/D conversion method that outputs digital signals having three types of sampling frequencies, there is of course no restriction on the types of output sampling frequencies. For example, in the method shown in Figure 1, the sampling frequency is 1.
It is also possible to add a process to obtain a 6KHz digital output.

【0033】さらに図4の実施例では補間器,ディジタ
ルフィルタ,DFFをそれぞれ1個用いた一つの処理系
で3種類の処理を行っているが、必要に応じて何種類の
処理でも可能であり、またこのような処理系は一つに限
定したものではなく、複数の処理系を用いた方式も可能
であることはいうまでもない。
Further, in the embodiment shown in FIG. 4, three types of processing are performed in one processing system using one each of an interpolator, a digital filter, and a DFF, but any number of types of processing can be performed as necessary. Moreover, it goes without saying that such a processing system is not limited to one, and a method using a plurality of processing systems is also possible.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように本発明のアナログ/
ディジタル変換方式は、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する場合に単一のク
ロックでA/D変換を行うことで実現でき、このとき必
要なクロックは単一の発振周波数を分周することですべ
て得ることができる。また、A/D変換クロックの周波
数は単一であるから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。また、A/D変
換クロックと、ディジタル出力のサンプリング周波数と
の比は有理数(分母と分子がともに整数の分数)なら何
でも可能であるから、発振器の発振周波数の自由度も大
きくとれる。
[Effect of the invention] As explained above, the analog/
The digital conversion method can be achieved by performing A/D conversion with a single clock when trying to obtain multiple digital signals with multiple sampling frequencies. All can be obtained by dividing the frequency. Also, since the frequency of the A/D conversion clock is single, multiple digital signals can be converted into a single A/D conversion clock.
They can be obtained simultaneously using a D conversion device. Further, since the ratio between the A/D conversion clock and the sampling frequency of the digital output can be any rational number (the denominator and the numerator are both integer fractions), the oscillation frequency of the oscillator can have a large degree of freedom.

【0035】さらに、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
の信号を、補間クロックとディジタルフィルタの係数と
出力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。
Furthermore, if it is not necessary to obtain all the plurality of digital signals at the same time, A /
The circuit scale of the D conversion device can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明によるアナログ/ディジタル変換方式の
一実施例を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an analog/digital conversion method according to the present invention.

【図2】図1におけるディジタルフィルタ12,15,
18の周波数特性の具体例を示す特性図
[Fig. 2] Digital filters 12, 15, in Fig. 1;
Characteristic diagram showing specific examples of 18 frequency characteristics

【図3】図1の
A/D変換方式の実施例の動作のうち、ディジタル出力
1を得る過程について説明するタイミング図
FIG. 3 is a timing diagram explaining the process of obtaining digital output 1 among the operations of the embodiment of the A/D conversion method in FIG.

【図4】本発明によるアナログ/ディジタル変換方式の
他の実施例を示すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the analog/digital conversion method according to the present invention.

【図5】従来のアナログ/ディジタル変換方式の一構成
例を示すブロック図
[Figure 5] Block diagram showing an example of a configuration of a conventional analog/digital conversion method

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,40  A/D変換器 11,14,17,41  補間器 12,15,18,42  ディジタルフィルタ13,
16,19,43  D型フリップフロップ(DFF) 44,46  セレクタ
10, 40 A/D converter 11, 14, 17, 41 Interpolator 12, 15, 18, 42 Digital filter 13,
16, 19, 43 D-type flip-flop (DFF) 44, 46 Selector

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アナログ信号を第1のサンプリング周波数
で第1のディジタル信号に変換し、前記第1のディジタ
ル信号に対し補間を行って前記第1のサンプリング周波
数よりも高い第2のサンプリング周波数をもつ第2のデ
ィジタル信号を生成し、前記第2のディジタル信号から
ディジタルフィルタによって折り返し雑音成分を除去し
た後に間引きを行って、第3のサンプリング周波数をも
つ第3のディジタル信号を得るアナログ/ディジタル変
換方式。
1. Converting an analog signal into a first digital signal at a first sampling frequency, performing interpolation on the first digital signal to obtain a second sampling frequency higher than the first sampling frequency. Analog/digital conversion that generates a second digital signal having a third sampling frequency, removes aliasing noise components from the second digital signal by a digital filter, and then performs thinning to obtain a third digital signal having a third sampling frequency. method.
【請求項2】アナログ信号を第1のサンプリング周波数
で第1のディジタル信号に変換し、前記第1のディジタ
ル信号に対し複数の補間を行って前記第1のサンプリン
グ周波数よりも高い複数の第2のサンプリング周波数を
もつ複数の第2のディジタル信号を生成し、前記複数の
第2のディジタル信号各々から複数のディジタルフィル
タによって折り返し雑音成分を除去した後に間引きを行
って、複数の第3のサンプリング周波数をもつ複数の第
3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. Converting an analog signal into a first digital signal at a first sampling frequency, and performing a plurality of interpolations on the first digital signal to obtain a plurality of second digital signals higher than the first sampling frequency. A plurality of second digital signals having a sampling frequency of An analog/digital conversion method for obtaining a plurality of third digital signals with
【請求項3】アナログ信号を第1のサンプリング周波数
で第1のディジタル信号に変換し、前記第1のディジタ
ル信号に対し複数の補間を行って前記第1のサンプリン
グ周波数よりも高い複数の第2のサンプリング周波数を
もつ複数の第2のディジタル信号を生成し、前記複数の
第2のディジタル信号の中から選択されたディジタル信
号に対し対応する係数を与えられたディジタルフィルタ
によって折り返し雑音成分を除去した後に間引きを行っ
て、単数または複数の第3のサンプリング周波数をもつ
単数または複数の第3のディジタル信号を得るアナログ
/ディジタル変換方式。
3. Converting an analog signal into a first digital signal at a first sampling frequency, and performing a plurality of interpolations on the first digital signal to obtain a plurality of second digital signals higher than the first sampling frequency. a plurality of second digital signals having a sampling frequency of An analog/digital conversion method that is subsequently thinned out to obtain one or more third digital signals having one or more third sampling frequencies.
【請求項4】第1のサンプリング周波数を(784n)
KHzとし(nは正の整数)、前記第1のサンプリング
周波数に対し1:3,1:9,1:2の3種類の補間を
行って第2のサンプリング周波数を(2352n)KH
z,(7056n)KHz,(1568n)KHzの3
種類とし,前記第2のサンプリング周波数に対しそれぞ
れ49n:1,160n:1,49n:1の間引きを行
って第3のサンプリング周波数をそれぞれ48KHz、
44.1KHz,32KHzの3種類とした請求項3の
アナログ/ディジタル変換方式。
Claim 4: The first sampling frequency is (784n)
KHz (n is a positive integer), and performs three types of interpolation, 1:3, 1:9, and 1:2, on the first sampling frequency to obtain the second sampling frequency (2352n)KH.
z, (7056n) KHz, (1568n) KHz 3
The second sampling frequency is thinned out by 49n:1, 160n:1, and 49n:1, respectively, and the third sampling frequency is set to 48KHz,
4. The analog/digital conversion method according to claim 3, wherein the analog/digital conversion method is of three types: 44.1 KHz and 32 KHz.
【請求項5】第1のサンプリング周波数を(7056m
/n)KHzとし(m,nは正の整数)、前記第1のサ
ンプリング周波数に対し1:n,1:n,1:2nの3
種類の補間を行って第2のサンプリング周波数を(70
56m)KHz、(7056m)KHz、(14112
m)KHzの3種類とし、前記第2のサンプリング周波
数に対しそれぞれ147m:1,160m:1,441
m:1の間引きを行って第3のサンプリング周波数をそ
れぞれ48KHz,44.1KHz,32KHzの3種
類とした請求項3のアナログ/ディジタル変換方式。
Claim 5: The first sampling frequency is (7056 m
/n) KHz (m, n are positive integers), and the first sampling frequency is 1:n, 1:n, 1:2n.
A type of interpolation is performed to change the second sampling frequency to (70
56m) KHz, (7056m) KHz, (14112
m) 3 types of KHz, respectively 147 m: 1,160 m: 1,441 for the second sampling frequency.
4. The analog/digital conversion method according to claim 3, wherein m:1 thinning is performed to set the third sampling frequencies to three types, 48 KHz, 44.1 KHz, and 32 KHz.
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