JPH05175785A - Digital filter for decimation - Google Patents

Digital filter for decimation

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JPH05175785A
JPH05175785A JP34266691A JP34266691A JPH05175785A JP H05175785 A JPH05175785 A JP H05175785A JP 34266691 A JP34266691 A JP 34266691A JP 34266691 A JP34266691 A JP 34266691A JP H05175785 A JPH05175785 A JP H05175785A
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decimation
filter
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data
digital filter
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Tetsuhiko Kaneaki
哲彦 金秋
Akira Sobashima
彰 傍島
Yasunori Tani
泰範 谷
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain the digital filter for 4:1 decimation with simple configuration in which a frequency characteristic is corrected. CONSTITUTION:The 4:1 decimation digital filter consists of 4:2 and 2:1 decimation filters 1, 2 in two stages, the 1st stage decimation filter 1 implements frequency characteristic correction and the next stage decimation filter 2 is formed by using a filter coefficient satisfying the 1st class Nyquist criterion. Furthermore, the 1st stage decimation filter 1 is formed by using two RAMs and the next stage decimation filter is formed by using three RAMs, input data are written alternately, data are read in the older order from one stage and from the other stage. Furthermore, in the case of calculation of the 1st stage decimation filter 1, a prescribed value is used for an initial value for the accumulation and the output of the 1st stage decimation filter 1 is used for an initial value to attain accumulation in the calculation of the next stage decimation filter 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はデシメーション用ディジ
タルフィルタに係り、特にデシメーションを行うととも
に周波数特性に変化を与えるようにしたものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital filter for decimation, and more particularly to a digital filter for performing decimation and changing frequency characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のディジタル信号処理技術の進歩に
伴い、アナログ信号とディジタル信号とのインターフェ
ースであるA/D変換技術の重要性が益々高まってい
る。特に最近では、必要としているサンプリング周波数
fsよりも遥かに高い、例えば64fsのサンプリング周
波数によるΔ−Σ型のA/D変換の手法がよく用いられ
ている(1987年,電子情報通信学会技術研究報告会
ICD87−52)。このA/D変換によって得られた
ディジタル信号は64fsのサンプリング周波数を有し
ているので、本来必要としているサンプリング周波数fs
を得るために、64:1のデシメーションを行わなけれ
ばならない。このデシメーションの手法としては、先ず
櫛形フィルタを用いて16:1のデシメーションを行
い、次いでFIRフィルタを用いて4:1のデシメーシ
ョンを行うと比較的小規模の回路構成で効率よくデシメ
ーションを行うことができる(1987年,電子情報通
信学会技術研究報告会ICD87−52)。しかし、こ
のように初段のデシメーションにて櫛形フィルタを用い
ると、このフィルタの周波数特性が平坦でないために、
その補正が必要となる。通常この補正は後段のFIRフ
ィルタで行われている。このようなデシメーション用デ
ィジタルフィルタを図8に示し、その説明を行う(例え
ば、ラジオ技術誌,1989年,7月号,pp50〜5
3)。
2. Description of the Related Art With recent advances in digital signal processing technology, the importance of A / D conversion technology, which is an interface between analog signals and digital signals, is increasing. Especially recently, the required sampling frequency
A Δ-Σ type A / D conversion method with a sampling frequency of much higher than fs, for example, 64 fs is often used (1987, Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Technical Report Meeting ICD87-52). Since the digital signal obtained by this A / D conversion has a sampling frequency of 64fs, the sampling frequency fs originally required
In order to obtain, a decimation of 64: 1 has to be done. As a method of this decimation, first, 16: 1 decimation is performed using a comb filter, and then 4: 1 decimation is performed using an FIR filter, so that decimation can be performed efficiently with a relatively small circuit configuration. Yes (1987, IEICE Technical Research Report Meeting ICD87-52). However, when the comb filter is used in the first stage decimation, the frequency characteristic of this filter is not flat,
The correction is needed. Usually, this correction is performed by the FIR filter at the latter stage. Such a decimation digital filter is shown in FIG. 8 and explained (for example, Radio Technical Journal, 1989, July issue, pp. 50-5).
3).

【0003】2個のA/D変換器(図示せず)より与え
られたサンプリング周波数3072kHzの2系統のデ
ィジタル入力、Lch入力とRch入力が櫛形フィルタ10
0,104に与えられる。これら櫛形フィルタ100,
104により、8:1のデシメーションが行われ、サン
プリング周波数384kHzのディジタル信号が得られ
る。ここで得られたディジタル信号は、櫛形フィルタの
周波数特性により、高域がやや減衰した信号となってい
る。次いでこの信号が初段のFIRフィルタ101,1
05に与えらる。FIRフィルタ101,105では、
ROM103より与えられるフィルタ係数に基づき、入
力されたディジタル信号のフィルタリングを行った後、
4:1のデシメーションが行われ、サンプリング周波数
96kHzのディジタル信号が得られる。次にこの信号
が2段目のFIRフィルタ102,106に与えられ
る。FIRフィルタ102,106では、ROM103
より与えられるフィルタ係数に基づき、入力されたディ
ジタル信号のフィルタリングと周波数特性の補正を行っ
た後、2:1のデシメーションが行われ、サンプリング
周波数48kHzのディジタル信号が得られ、インター
フェース107を介して出力される。
Two channels of digital inputs having a sampling frequency of 3072 kHz supplied from two A / D converters (not shown), the Lch input and the Rch input are comb filters 10.
It is given to 0,104. These comb filters 100,
Decimation of 8: 1 is performed by 104, and a digital signal having a sampling frequency of 384 kHz is obtained. The digital signal obtained here is a signal in which the high frequency band is slightly attenuated due to the frequency characteristics of the comb filter. Next, this signal is the first stage FIR filter 101, 1
Give to 05. In the FIR filters 101 and 105,
After filtering the input digital signal based on the filter coefficient given from the ROM 103,
Decimation of 4: 1 is performed, and a digital signal with a sampling frequency of 96 kHz is obtained. Next, this signal is applied to the second stage FIR filters 102 and 106. In the FIR filters 102 and 106, the ROM 103
After the input digital signal is filtered and the frequency characteristic is corrected based on the filter coefficient given by the filter coefficient, a 2: 1 decimation is performed, and a digital signal with a sampling frequency of 48 kHz is obtained and output via the interface 107. To be done.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、櫛形フィルタであるFIRフィルタ10
0によって生じる周波数特性の変化(高域が落ちる)を
後段のディジタルフィルタにおいて入力信号の周波数特
性の補正を行っているために、殆どのフィルタ係数がゼ
ロ以外の値を有することになり、後段のフィルタ係数と
して第1種ナイキスト基準を満たすようなものを用いて
演算回数を減らす(例えば、特願昭63−203541
号)といった手法を用いることができず、演算回数を減
らすことができないという問題点があった。
However, in the above configuration, the FIR filter 10 which is a comb filter is used.
Since the change of the frequency characteristic caused by 0 (the high frequency falls) is corrected in the frequency characteristic of the input signal in the digital filter in the latter stage, most of the filter coefficients have values other than zero, and The number of calculations is reduced by using a filter coefficient that satisfies the first type Nyquist criterion (for example, Japanese Patent Application No. 63-203541).
However, there is a problem that the number of calculations cannot be reduced.

【0005】本発明は上記の問題点に鑑み、入力信号の
周波数特性の補正を行うことができ、しかも演算回数を
大幅に削減することが可能なデシメーション用ディジタ
ルフィルタを提供することを目的とするものである。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a decimation digital filter capable of correcting the frequency characteristic of an input signal and significantly reducing the number of calculations. It is a thing.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明によるデシメーション用ディジタルフィルタ
は、入力されるディジタル信号と、第1の所定の係数列
との畳み込みを行うことにより前記ディジタル信号のデ
シメーションを行うとともに、前記ディジタル信号に対
して所定の周波数特性を与えて出力する第1のディジタ
ルフィルタと、前記第1のディジタルフィルタの出力
と、第1種ナイキスト基準を満足する第2の所定の係数
列との畳み込みを行うことにより前記第1のディジタル
フィルタの出力の2:1のデシメーションを行う第2の
ディジタルフィルタとを備えたものである。
In order to achieve this object, a decimation digital filter according to the present invention convolves an input digital signal with a first predetermined coefficient sequence to obtain the digital signal. A first digital filter that performs decimation and outputs by giving a predetermined frequency characteristic to the digital signal, an output of the first digital filter, and a second predetermined filter that satisfies the first type Nyquist criterion And a second digital filter for performing a 2: 1 decimation of the output of the first digital filter by performing convolution with a coefficient sequence.

【0007】[0007]

【作用】上記のようにデシメーションを2回に分けて行
い、そして、前段のデシメーションフィルタにおいて入
力信号の周波数特性補正を行うようにしたため、後段の
デシメーションフィルタのフィルタ係数として第1種ナ
イキスト基準を満たす係数値を用いることができ、約半
分の係数値がゼロとなる。係数値ゼロを掛け合わされる
入力信号は乗算を省略できるため、結果として2段目の
デシメーションフィルタにおける演算回数を約半分に削
減することができるものである。
As described above, since the decimation is performed in two steps and the frequency characteristic of the input signal is corrected in the decimation filter in the previous stage, the first-class Nyquist criterion is satisfied as the filter coefficient of the decimation filter in the subsequent stage. Coefficient values can be used and about half of the coefficient values will be zero. Since the input signal multiplied by the coefficient value zero can omit the multiplication, as a result, the number of operations in the second stage decimation filter can be reduced to about half.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図面に基づき本発明の説明を行う。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】図1は本発明によるデシメーション用ディ
ジタルフィルタを表わすブロック図である。この図を説
明すると、1は第1のデシメーションフィルタであり、
入力される4fsを2fsのディジタル信号に変換して
出力する。2は第2のデシメーションフィルタであり、
入力される2fsのディジタル入力信号を1fsのディ
ジタル信号に変換して出力する。デシメーションフィル
タ1,2はそれぞれ図2の<特性A>、及び<特性B>
に示される周波数特性を有している。前述の特願昭63
−184319号(発明の名称:デシメーション用ディ
ジタルフィルタ)に示されている通り、第1のデシメー
ションフィルタ1は遷移領域が広くてよいために少ない
タップ数で実現できる。逆に、第2のデシメーションフ
ィルタ2は遷移領域が狭いため多くのタップ数が必要と
なる。ここでは、デシメーションフィルタ1はフィルタ
係数K1n(n=0〜27)の28タップ、デシメーシ
ョンフィルタ2はフィルタ係数K2n(n=0〜14
2)の143タップのフィルタを用いている。更に、デ
シメーションフィルタ2におけるフィルタ係数K2n
は、第1種ナイキスト基準を満足するようにしているた
め、K22m+1=0(m=0〜70)、K271=0.5と
なる。
FIG. 1 is a block diagram showing a digital filter for decimation according to the present invention. To explain this figure, 1 is the first decimation filter,
The input 4fs is converted into a 2fs digital signal and output. 2 is a second decimation filter,
The input 2fs digital input signal is converted into a 1fs digital signal and output. The decimation filters 1 and 2 are <characteristic A> and <characteristic B> of FIG. 2, respectively.
It has the frequency characteristics shown in. The aforementioned Japanese patent application Sho 63
As described in No. 184319 (Title of Invention: Digital Filter for Decimation), the first decimation filter 1 can be realized with a small number of taps because the transition region can be wide. On the contrary, the second decimation filter 2 needs a large number of taps because the transition region is narrow. Here, the decimation filter 1 has 28 taps of the filter coefficient K1n (n = 0 to 27), and the decimation filter 2 has the filter coefficient K2n (n = 0 to 14).
The 143-tap filter of 2) is used. Furthermore, the filter coefficient K2n in the decimation filter 2
Satisfies the first type Nyquist criterion, and thus K2 2 m +1 = 0 (m = 0 to 70) and K2 71 = 0.5.

【0010】次に、図1に示すデシメーションフィルタ
の動作を図3を用いて説明する。図3において、10〜
21はレジスタであり、入力されるディジタル信号を記
憶し、矢印の方向にシフトしていく。30〜39は乗算
器であり、各入力に対してフィルタ係数を掛け合わせ
る。40〜48は加算器である。レジスタ10〜13,
乗算器30〜34,加算器40〜43によってデシメー
ションフィルタ1が構成される。レジスタ14〜21,
乗算器35〜39,加算器44〜48によってデシメー
ションフィルタ2が構成される。これらのデシメーショ
ンフィルタ1,2では図2に示す通りのフィルタリング
と共に、2:1のデシメーションを行っているため、デ
シメーションフィルタ1では入力Dnが、デシメーショ
ンフィルタ2では入力Enがそれぞれ2個新たに与えら
れる毎に1個の出力を演算すれば良いことになる。
Next, the operation of the decimation filter shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. In FIG.
Reference numeral 21 is a register, which stores an input digital signal and shifts in the direction of the arrow. Reference numerals 30 to 39 denote multipliers, which multiply each input by a filter coefficient. 40 to 48 are adders. Registers 10-13,
The decimation filter 1 is composed of the multipliers 30 to 34 and the adders 40 to 43. Registers 14-21,
The decimation filter 2 is composed of the multipliers 35 to 39 and the adders 44 to 48. Since the decimation filters 1 and 2 perform 2: 1 decimation together with the filtering as shown in FIG. 2, two inputs Dn are newly provided to the decimation filter 1 and two inputs En are newly provided to the decimation filter 2. It is sufficient to calculate one output for each.

【0011】デシメーションフィルタ1においては、乗
算器30〜34によって入力Dnおよびレジスタ10〜
13の出力に対し、フィルタ係数K1n(n=0,1,
2,…,27)が掛け合わされる。故に、デシメーショ
ンフィルタ1では、入力Dnに対して、式(1)に示す
通りの演算が行われてEnが出力される。なお、デシメ
ーションフィルタ1においては、図2<特性A>に示す
通りの通過帯域でややハイ上がりの特性を得るため、5
タップの周波数特性補正用のフィルタ係数と24タップ
の低域通過フィルタのフィルタ係数の畳み込みを行った
結果としての28タップのフィルタ係数K1nを用いて
いる。
In the decimation filter 1, multipliers 30 to 34 input Dn and registers 10 to 10.
For the output of 13, the filter coefficient K1n (n = 0, 1,
2, ..., 27) are multiplied. Therefore, in the decimation filter 1, the input Dn is arithmetically operated as shown in the equation (1), and En is output. In the decimation filter 1, in order to obtain a slightly high rise characteristic in the pass band as shown in <Characteristic A> in FIG.
A filter coefficient K1n of 28 taps is used as a result of convolution of the filter coefficient for correcting the frequency characteristic of the tap and the filter coefficient of the low pass filter of 24 taps.

【0012】 デシメーションフィルタ2においては、乗算器35〜3
9によって入力Enおよびレジスタ14〜17の出力に
対し、フィルタ係数K2n(n=0,2,4,…,14
2)が掛け合わされる。なお、入力Enはレジスタ14
とレジスタ18に交互に入力されるようになっている。
[0012] In the decimation filter 2, the multipliers 35-3
The filter coefficient K2n (n = 0, 2, 4, ..., 14) is applied to the input En and the outputs of the registers 14 to 17 by 9
2) is multiplied. The input En is the register 14
And register 18 are alternately input.

【0013】ここで、デシメーションフィルタ2におい
ては前述の通りフィルタ係数K2がK22m+1=0(m=
0〜70),K271=0.5であるので、実際にはこれ
らの係数に対する乗算を行う必要がなく、乗算回数はフ
ィルタのタップ数である143の約半分の71回で済
む。また、フィルタ係数K271の乗算については、被乗
数の1ビット右シフトでよい。更に、2個の新たな入力
に対して1個の出力Fnを求めれば良いため、ひとたび
偶数番目のフィルタ係数K22nが掛け合わされた入力デ
ータEnは常に偶数番目のフィルタ係数が掛け合わされ
ることになり、同様に、ひとたび奇数番目のフィルタ係
数K22n+1が掛け合わされる入力データEnは常に奇数
番目のフィルタ係数が掛け合わされることになる。故
に、図3に示す通り、レジスタ群をフィルタ係数との乗
算を行うもの(レジスタ14〜17)と、単に1ビット
右シフトして加算するもの(レジスタ18〜21)の2
群に分けることができる。このようにして、デシメーシ
ョンフィルタ2では式(2)に示す通りの演算が行わ
れ、出力Fnが出力される。
In the decimation filter 2, the filter coefficient K2 is K2 2 m +1 = 0 (m =
Since 0 to 70) and K2 71 = 0.5, it is not actually necessary to multiply these coefficients, and the number of multiplications is 71, which is about half of 143 which is the number of filter taps. Further, the multiplication of the filter coefficient K2 71 may be a 1-bit right shift of the multiplicand. Furthermore, since it is only necessary to obtain one output Fn for two new inputs, the input data En once multiplied by the even-numbered filter coefficient K2 2 n should always be multiplied by the even-numbered filter coefficient. Similarly, the input data En, which is once multiplied by the odd-numbered filter coefficient K2 2 n +1, is always multiplied by the odd-numbered filter coefficient. Therefore, as shown in FIG. 3, there are two types of registers (registers 14 to 17) for multiplying the register group by the filter coefficient, and ones (registers 18 to 21) for simply shifting the registers by 1 bit to the right.
It can be divided into groups. In this way, the decimation filter 2 performs the calculation as shown in the equation (2) and outputs the output Fn.

【0014】 このように周波数特性補正用のフィルタを初段のフィル
タ(デシメーションフィルタ1)に組み込むようにした
ため、元々乗算回数の多い2段目のフィルタ(デシメー
ションフィルタ2)のフィルタ係数として第1種ナイキ
スト基準を満たすものを用いることができ、フィルタの
乗算回数をタップ数の約半分で済ませることができ、補
正用フィルタを組み込むことによる演算回数の増加を最
小限に抑えることができる。
[0014] Since the frequency characteristic correction filter is incorporated in the first-stage filter (decimation filter 1) in this way, the first-stage Nyquist criterion is satisfied as the filter coefficient of the second-stage filter (decimation filter 2) that originally has a large number of multiplications. The number of multiplications of the filter can be reduced to about half the number of taps, and the increase in the number of calculations due to the incorporation of the correction filter can be minimized.

【0015】なお、図3において、フィルタ係数K1
n,K2nとも対称係数であるので、レジスタ群(レジス
タ10〜13,レジスタ14〜17)の両端より順次出
力値を加算した後、フィルタ係数K1n,K2nを掛け合
わせても良いものである。
In FIG. 3, the filter coefficient K1
Since n and K2n are symmetrical coefficients, the output values may be sequentially added from both ends of the register group (registers 10 to 13 and registers 14 to 17) and then the filter coefficients K1n and K2n may be multiplied.

【0016】図4は本発明によるデシメーション用ディ
ジタルフィルタの具体的な実施例を表すブロック図であ
る。この図を説明すると、50,51,58はランダム
アクセスメモリ(以下、RAMと称す)である。本実施
例では、語長が18ビットのものを用いている。RAM
50,51はそれぞれ2個のバンクで構成され、バンク
1はアドレス0〜13の14ワードより成り、4fs→
2fsのデシメーションに使用される。バンク2は、ア
ドレス0〜35の36ワードより成り、2fs→1fs
のデシメーションに使用される。RAM58はアドレス
0〜35の36ワードより成る。52,53はゲートで
あり、制御信号OE1,OE2が1の時データを出力
し、0の時はハイインピーダンスとなる。54は加算器
であり、端子A,Bに与えられた18ビットデータの加
算を行い、19ビットの加算結果を出力する。55は乗
算器であり、端子X,Yに与えられたデータの乗算を行
う。ここでは、19ビット×18ビットの乗算を行い、
演算結果の上位27ビットを出力する。56はリードオ
ンリーメモリ(以下、ROMと称す)であり、フィルタ
係数を記憶している。ここでは、フィルタ係数として1
8ビットのものを用いている。57は累算器である。
FIG. 4 is a block diagram showing a specific embodiment of the digital filter for decimation according to the present invention. Explaining this figure, reference numerals 50, 51 and 58 are random access memories (hereinafter referred to as RAM). In this embodiment, the word length is 18 bits. RAM
50 and 51 are each composed of two banks, and bank 1 consists of 14 words of addresses 0 to 13 and 4fs →
Used for 2 fs decimation. Bank 2 consists of 36 words with addresses 0 to 35, and 2fs → 1fs
Used for the decimation of. The RAM 58 consists of 36 words of addresses 0 to 35. Reference numerals 52 and 53 denote gates, which output data when the control signals OE1 and OE2 are 1, and have high impedance when they are 0. An adder 54 adds the 18-bit data given to the terminals A and B and outputs a 19-bit addition result. A multiplier 55 multiplies the data given to the terminals X and Y. Here, multiplication of 19 bits x 18 bits is performed,
The upper 27 bits of the operation result are output. Reference numeral 56 is a read only memory (hereinafter referred to as ROM), which stores filter coefficients. Here, the filter coefficient is 1
The 8-bit one is used. 57 is an accumulator.

【0017】先ずここで、図5を用いて累算器57につ
いて説明する。制御信号P1,P2に基づき、セレクタ
72によって加算器70の端子Bに入力すべきデータを
セレクトし、加算器70の端子Aに与えられるデータと
加算した後、加算結果をクロック信号φの立ち上がりに
同期してレジスタ71に取り込み、オーバーフローリミ
ッタ73を介して出力するようになっている。セレクタ
72では、制御信号P1=P2=0の時には端子Dに与
えられたデータが、同じくP1=1,P2=0の時には
端子Cに与えられたデータが、同じくP1=0,P2=
1の時には端子Bに与えられたデータが、同じくP1=
1,P2=1の時には端子Aに与えられたデータがそれ
ぞれセレクトされて端子Yより出力される。よって、制
御信号P1,P2=0の時には累算器57の端子Aに与
えられたデータの累算が行われ、同じくP1=1,P2
=0の時には端子Bに与えられたデータ(レジスタ67
の出力)と累算器57の端子Aに与えられたデータとの
加算が行われ、同じくP1=1,P2=1或いはP1=
0,P2=1の時にはセレクタ72の端子A或いはBに
与えられている初期値INI1或いはINI2と累算器
57の端子Aに与えられたデータとの加算が行われる。
ここでは、初期値INI1,INI2は、INI1=1
00H、INI2=900Hとしている(図6参照)。
なお、加算器70においては、A入力の27ビットとB
入力の28ビットはLSB(最下位ビット)の位置が揃
うようにして与えられており、セレクタ72において
は、C入力の18ビットはD入力の28ビットに対して
そのMSBがD入力のMSBの2ビット下位に来るよう
になっている(図6参照)。レジスタ71におけるMS
Bはオーバーフロー防止のためのヘッドルームである。
レジスタ71の出力28ビットの上位19ビットが取り
出され、オーバーフローリミッタ73によってリミッタ
をかけた後、18ビットデータとして出力される(図6
参照)。
First, the accumulator 57 will be described with reference to FIG. Based on the control signals P1 and P2, the selector 72 selects the data to be input to the terminal B of the adder 70, adds the data to the terminal A of the adder 70, and adds the result to the rising edge of the clock signal φ. It is adapted to be synchronously loaded into the register 71 and output via the overflow limiter 73. In the selector 72, the data given to the terminal D when the control signal P1 = P2 = 0, the data given to the terminal C when P1 = 1 and P2 = 0, and the data P1 = 0 and P2 =
When it is 1, the data given to the terminal B is also P1 =
When 1 and P2 = 1, the data applied to the terminal A is selected and output from the terminal Y. Therefore, when the control signals P1 and P2 = 0, the data given to the terminal A of the accumulator 57 is accumulated, and similarly, P1 = 1 and P2.
= 0, the data (register 67
Output) and the data given to the terminal A of the accumulator 57 are added, and similarly, P1 = 1, P2 = 1 or P1 =
When 0 and P2 = 1, the initial value INI1 or INI2 given to the terminal A or B of the selector 72 and the data given to the terminal A of the accumulator 57 are added.
Here, the initial values INI1 and INI2 are INI1 = 1.
00H and INI2 = 900H (see FIG. 6).
In addition, in adder 70, 27 bits of A input and B
The 28 bits of the input are given such that the positions of the LSB (least significant bit) are aligned, and in the selector 72, the 18 bits of the C input are the 28 bits of the D input and the MSB of the MSB of the D input is It comes to be in the lower 2 bits (see FIG. 6). MS in register 71
B is a headroom for preventing overflow.
The upper 19 bits of the output 28 bits of the register 71 are taken out, subjected to a limiter by the overflow limiter 73, and then output as 18-bit data (FIG. 6).
reference).

【0018】図4に戻って、59はセレクタであり、端
子Sに与えられた制御信号SELに基づき、SEL=0
ならば端子Aに与えられた信号を、SEL=1ならば端
子Bに与えられた信号をセレクトし、端子Yより出力す
る。60〜67はレジスタであり、クロック信号φの立
ち上がりエッジでデータを取り込みラッチする。この
内、レジスタ66は累算器57の出力18ビットの上位
16ビットを取り込むようになっている。68はシーケ
ンサであり、最終的に出力すべき1fsの周期を0〜63
を1つのサイクルとする64個のタイムスロットに分割
し、上述した種々の制御信号(OE1,OE2,P1,
P2,SEL等)やクロック信号φおよびRAM50,
51,58に対するアドレス信号の発生を所定のタイミ
ングで行っている。
Returning to FIG. 4, reference numeral 59 is a selector, and SEL = 0 based on the control signal SEL given to the terminal S.
If so, the signal applied to the terminal A is selected, and if SEL = 1, the signal applied to the terminal B is selected and output from the terminal Y. Reference numerals 60 to 67 are registers, which capture and latch data at the rising edge of the clock signal φ. Of these, the register 66 is adapted to capture the upper 16 bits of the output 18 bits of the accumulator 57. Reference numeral 68 is a sequencer, which sets the cycle of 1 fs to be finally output to 0 to 63.
Is divided into 64 time slots, and the various control signals (OE1, OE2, P1,
P2, SEL, etc.) and clock signal φ and RAM 50,
Address signals are generated for 51 and 58 at a predetermined timing.

【0019】次に、図4の動作について、図7に示すタ
イミング図と共に説明する。先ず、図4の動作の概略に
ついて述べる。本デシメーションフィルタでは、タイム
スロット0〜13および14〜27において、図3に示
すところのデシメーションフィルタ1に相当するフィル
タリング、すなわち、4fs→2fsのデシメーション
(以下、初段のデシメーションと称す)を行っており、
入力される18ビット,4fsの信号を18ビット,2
fsの信号に変換する。タイムスロット28〜63にお
いて、図3におけるデシメーションフィルタ2に相当す
るフィルタリング、すなわち、2fs→1fsのデシメ
ーション(以下、次段のデシメーションと称す)を行っ
ており、18ビット,2fsの信号を16ビット,1f
sの信号に変換する。図3におけるレジスタ10〜13
に相当するレジスタとしてRAM50,51のバンク1
を用い、レジスタ14〜17に相当するレジスタとして
RAM50,51のバンク2を用いている。また、レジ
スタ18〜21に相当するレジスタとしてRAM58を
用いている。
Next, the operation of FIG. 4 will be described with reference to the timing chart of FIG. First, the outline of the operation of FIG. 4 will be described. In this decimation filter, in timeslots 0 to 13 and 14 to 27, filtering corresponding to decimation filter 1 shown in FIG. 3, that is, decimation of 4fs → 2fs (hereinafter referred to as first stage decimation) is performed. ,
Input 18-bit, 4fs signal to 18-bit, 2
Convert to fs signal. In the time slots 28 to 63, filtering corresponding to the decimation filter 2 in FIG. 3, that is, decimation of 2fs → 1fs (hereinafter referred to as decimation of the next stage) is performed, and a signal of 18 bits and 2fs is 16 bits. 1f
s signal. Registers 10 to 13 in FIG.
Bank 1 of RAM 50, 51 as a register corresponding to
The bank 2 of the RAMs 50 and 51 is used as a register corresponding to the registers 14 to 17. The RAM 58 is used as a register corresponding to the registers 18 to 21.

【0020】次に、動作の詳細について説明する。シー
ケンサ68が出力するアドレス信号に基づき、タイムス
ロット0で制御信号SEL=1,OE2=1となるの
で、入力データD26がライト信号WE2によってRA
M51のバンク1に書き込まれる。更に、この値(D2
6)はクロック信号φにより、タイムスロット1でレジ
スタ61に現れる。タイムスロット1〜13では、RA
M51はバンク1に格納している過去の入力データD2
4,D22,…を順次出力する。一方、RAM50はタ
イムスロット0〜12でバンク1に格納している過去の
入力データD1,D3,…を順次出力し、タイムスロッ
ト13では制御信号SEL=1,OE1=1となるの
で、この時点での入力データD27がライト信号WE2
によって書き込まれる。更に、この値(D27)はクロ
ック信号φにより、タイムスロット1でレジスタ61に
現れる。このように、RAM50ではデータを古い順に
読み出し、RAM51ではデータを新しい順に読み出す
ようにしている。
Next, details of the operation will be described. Based on the address signal output from the sequencer 68, the control signals SEL = 1 and OE2 = 1 at time slot 0, so that the input data D26 is RA by the write signal WE2.
Written to bank 1 of M51. Furthermore, this value (D2
6) appears in the register 61 in the time slot 1 by the clock signal φ. In time slots 1-13, RA
M51 is the past input data D2 stored in bank 1.
4, D22, ... are sequentially output. On the other hand, the RAM 50 sequentially outputs the past input data D1, D3, ... Stored in the bank 1 in the time slots 0 to 12, and the control signals SEL = 1 and OE1 = 1 in the time slot 13, so that at this time point. Input data D27 at write signal WE2
Written by Further, this value (D27) appears in the register 61 in the time slot 1 by the clock signal φ. In this way, the RAM 50 reads the data in the oldest order, and the RAM 51 reads the data in the newest order.

【0021】以上のようにして読み出されたデータが、
クロックφによってレジスタ60,61に順次書き込ま
れる。加算器54がこの2個のレジスタ出力を加算し、
加算結果Sがレジスタ62に書き込まれる。タイムスロ
ットn+1における加算器54出力をS1nとして、タ
イムスロット0〜13でRAM50,51より読み出さ
れるデータD0〜D27とS1nの関係は式(3)に示
す通りとなる。
The data read out as described above is
It is sequentially written in the registers 60 and 61 by the clock φ. The adder 54 adds these two register outputs,
The addition result S is written in the register 62. When the output of the adder 54 in the time slot n + 1 is S1n, the relation between the data D0 to D27 read from the RAMs 50 and 51 in the time slots 0 to 13 and S1n is as shown in the equation (3).

【0022】 S1n=D2n+1+D26-2n (但し、n=0〜13) (3) 一方、ROM56は、初段のデシメーションにおける最
初の演算であるS0=D1+D26の値がレジスタ62
に現れるタイミングに同期するようにフィルタ係数K1
1を読み出している。タイムスロット1〜14では初段
のデシメーションのフィルタ係数がK11,K13,K1
5,…,K113,K112,K110,…,K10の順で読み
出され、タイムスロット2〜15にてレジスタ63に順
次格納される。故に、これらレジスタ62,63の出力
が乗算器55によって掛け合わされ、乗算結果Mがレジ
スタ64に順次格納されていく。タイムスロットn+2
における乗算器55出力をM1nとして、タイムスロッ
ト2〜15でレジスタ62,63より出力される加算結
果S1nとM1nとの関係は式(4),(5)に示す通り
となる。
S1 n = D 2n + 1 + D 26-2n (where n = 0 to 13) (3) On the other hand, in the ROM 56, the value of S 0 = D1 + D26, which is the first operation in the decimation of the first stage, is registered in the register 62.
Filter coefficient K1 so as to synchronize with the timing
1 is being read. In time slots 1 to 14, the filter coefficients of the first stage decimation are K1 1 , K1 3 , and K1.
5 , ..., K1 13 , K1 12 , K1 10 , ..., K1 0 are read in this order, and are sequentially stored in the register 63 in the time slots 2 to 15. Therefore, the outputs of these registers 62 and 63 are multiplied by the multiplier 55, and the multiplication result M is sequentially stored in the register 64. Time slot n + 2
With the output of the multiplier 55 in M1n as M1n, the relationship between the addition results S1n and M1n output from the registers 62 and 63 in the time slots 2 to 15 is as shown in equations (4) and (5).

【0023】 M1n=S1n・K12n+1 (但し、n=0〜6) (4) M1n=S1n・K126-2n (但し、n=7〜13) (5) 乗算器55によって得られた乗算結果M1nはレジスタ
64に格納され、累算器57によって累算される。初段
のデシメーションにおける最初の乗算結果M10がレジ
スタ64に現れるタイムスロット3では、制御信号P
1,P2が共に1になっているので、初期値INI1と
乗算結果M10の加算が行われ、累算器57内のレジス
タ71に格納され、タイムスロット4において累算器5
7出力A10として出力される。タイムスロット4〜1
6では、制御信号P1,P2が共に0になっているの
で、累算器57では前述の累算器出力A10に対して乗
算結果M1n(n=1〜13)の累算を行う。タイムス
ロットn+3における累算器57出力をA1nとして、
タイムスロット3〜16におけるA1nと乗算M1nとの
関係は式(6)に示す通りとなる。故に、初段のデシメ
ーションにおける最終出力であるA113は式(6)に式
(3)〜(5)を代入して、式(7)が得られる。ここ
に示される通り、タイムスロット17で得られるA113
は、入力Dnを係数K1nを有するディジタルフィルタを
通したものにINI1の値を加えたものと等しくなる。
ここで、INI1の値は100Hであり、累算器57に
おいてレジスタ71の下位9ビットを切り捨て、上位1
9ビットをリミッタ73を介して18ビットとして出力
しているので、レジスタ71の値を四捨五入したものと
なる。この値が、タイムスロット17で1になるクロッ
ク信号CK1によってレジスタ65に格納される。この
ようにして第1回目の初段のデシメーションが行われ
る。
M1 n = S1 n · K1 2n + 1 (where n = 0 to 6) (4) M1 n = S1 n · K1 26-2n (where n = 7 to 13) (5) Multiplier 55 The multiplication result M1n obtained by is stored in the register 64 and accumulated by the accumulator 57. In the time slot 3 in which the first multiplication result M1 0 in the decimation of the first stage appears in the register 64, the control signal P
Since both 1 and P2 are 1, the initial value INI1 and the multiplication result M1 0 are added and stored in the register 71 in the accumulator 57.
7 outputs are output as A1 0 . Time slots 4 to 1
In 6, the control signals P1 and P2 are both 0, so the accumulator 57 accumulates the multiplication result M1n (n = 1 to 13) with respect to the accumulator output A1 0 described above. The output of the accumulator 57 at time slot n + 3 is A1n,
The relationship between A1n and multiplication M1n in time slots 3 to 16 is as shown in equation (6). Therefore, for A1 13 which is the final output in the decimation of the first stage, equation (7) is obtained by substituting equations (3) to (5) into equation (6). As shown here, A1 13 obtained in time slot 17
Is equal to the input Dn filtered by a digital filter with coefficient K1n plus the value of INI1.
Here, the value of INI1 is 100H, and the lower 9 bits of the register 71 are truncated in the accumulator 57, and the upper 1
Since 9 bits are output as 18 bits via the limiter 73, the value in the register 71 is rounded off. This value is stored in the register 65 by the clock signal CK1 which becomes 1 in the time slot 17. In this way, the first decimation of the first stage is performed.

【0024】 タイムスロット14〜27においても同様にして初段の
デシメーションが行われる。ここでは、RAM50のバ
ンク1より過去の入力データD3〜D27が読み出さ
れ、タイムスロット27で最新の入力データD29がラ
イト信号WE1により書き込まれる。また、RAM51
では、バンク1にタイムスロット14で最新の入力デー
タD28がライト信号WE2によって書き込まれた後、
過去の入力データD26〜D2が読み出される。以下、
タイムスロット0〜13の場合と同様にしてフィルタリ
ングが行われる。前回のタイムスロット0〜13におけ
るフィルタリングと今回のフィルタリングとにおける違
いは、タイムスロット17において制御信号P1,P2
の値が0,1となっている点である。これにより、累算
器57ではタイムスロット17において、INI2と乗
算器55の出力M20との加算が行われる。故に、この
一連のフィルタリングにおける最終出力A213は式
(8)に示す通りとなる。ここで、INI2の値は90
0Hであり、累算器57においてレジスタ71の下位9
ビットを切り捨て、上位19ビットをリミッタ73を介
して18ビットとして出力しているので、レジスタ71
の値を四捨五入したものであり、入力D2〜D29を係
数K1nを有するディジタルフィルを通過させた結果
(すなわち、初段のデシメーション結果)に4を加えた
ものとなる。4を加える理由については後に述べる。こ
の値が、タイムスロット31で1になるライト信号WE
3によってRAM58に格納される。このようにして第
2回目の初段のデシメーションが行われる。
[0024] Similarly, in the time slots 14 to 27, the first stage decimation is performed. Here, the past input data D3 to D27 are read from the bank 1 of the RAM 50, and the latest input data D29 is written in the time slot 27 by the write signal WE1. In addition, RAM51
Then, after the latest input data D28 is written in the bank 1 in the time slot 14 by the write signal WE2,
The past input data D26 to D2 are read. Less than,
Filtering is performed in the same manner as in the case of time slots 0 to 13. The difference between the previous filtering in time slots 0 to 13 and the current filtering is that the control signals P1 and P2
Is that the values of 0 and 1 are 0 and 1, respectively. As a result, in the time slot 17, the accumulator 57 adds INI2 and the output M2 0 of the multiplier 55. Therefore, the final output A2 13 in this series of filtering is as shown in equation (8). Here, the value of INI2 is 90
0H, and the lower 9 bits of the register 71 in the accumulator 57
Since the bits are truncated and the upper 19 bits are output as 18 bits via the limiter 73, the register 71
Is rounded to the value obtained by passing the inputs D2 to D29 through the digital fill having the coefficient K1n (that is, the decimation result of the first stage) and adding 4. The reason for adding 4 will be described later. The write signal WE whose value becomes 1 in the time slot 31
3 is stored in the RAM 58. In this way, the second decimation of the first stage is performed.

【0025】 ここで、RAM50,51に対するアドレス信号につい
て考える。タイムスロット0〜13で、RAM50に対
しては、0,1,…,13、RAM51に対しては、
0,1,…,13であったとすると、タイムスロット1
4〜27では、RAM50が1,2,…,13,0、R
AM51が13,0,1,…,12とすれば良いことが
分かる。つまり、RAM50,51に対するアドレス信
号の変化は、 RAM50 RAM51 1回目: 0,1,2,…,12,13 0,1,2,…,13 2回目: 1,2,3,…,13,0 13,0,1,…,12 3回目: 2,3,…,13,0,1 12,13,0,…,11 4回目: 3,4,…,0,1,2 11,12,13,…,10 : : とすれば良い。このように、入力データをRAM50,
51に交互に書き込み、RAM50ではデータを古い順
に読み出し、RAM51ではデータを新しい順に読み出
すようにすることにより、アドレス信号の発生が非常に
簡単になり、しかもRAM50、51の相互間でのデー
タのやり取りも不要になる。
[0025] Here, consider address signals for the RAMs 50 and 51. In time slots 0 to 13, 0, 1, ..., 13 for RAM 50, and RAM 51 for
0,1, ..., 13, time slot 1
In 4 to 27, the RAM 50 is 1, 2, ..., 13, 0, R
It can be seen that AM51 may be set to 13, 0, 1, ... That is, the change of the address signal with respect to the RAM 50, 51 is as follows: RAM50 RAM51 1st time: 0, 1, 2, ..., 12, 13 0, 1, 2, ..., 13 2nd time: 1, 2, 3, ..., 13, 0 13,0,1, ..., 12 3rd time: 2,3, ..., 13,0,1 12,13,0, ..., 11 4th time: 3,4, ..., 0,1,2,11,12 , 13,…, 10 :: In this way, the input data is transferred to the RAM 50,
By alternately writing to 51, reading the data in the RAM 50 in the oldest order and reading the data in the RAM 51 in the newest order, the generation of the address signal becomes very simple, and moreover, the exchange of the data between the RAMs 50 and 51 is performed. Becomes unnecessary.

【0026】次に、タイムスロット28〜63において
次段のデシメーションが行われる。ここでは、シーケン
サ68が出力するアドレス信号に基づき、タイムスロッ
ト28で制御信号SEL=0,OE2=1となるので、
レジスタ65に格納されている初段のデシメーションに
おける出力A113が次段のデシメーション入力E142
としてライト信号WE2によってRAM51のバンク2
に書き込まれる。更にこの値(E142)はクロック信
号φにより、タイムスロット29でレジスタ61に現れ
る。タイムスロット29〜63及び次のサイクルにおけ
るタイムスロット0では、RAM51はバンク2に格納
している過去の次段のデシメーションに対する入力デー
タE138,E134,…を順次出力する。一方、RA
M50は、タイムスロット28〜63でバンク2に格納
している過去の入力データE0,E4,…を順次出力す
る。このように、RAM50ではデータを古い順に読み
出し、RAM51ではデータを新しい順に読み出すよう
にしている。
Next, in the time slots 28 to 63, the decimation of the next stage is performed. Here, since the control signals SEL = 0 and OE2 = 1 in the time slot 28 based on the address signal output from the sequencer 68,
The output A1 13 in the decimation of the first stage stored in the register 65 is the decimation input E142 of the next stage.
As a write signal WE2, the bank 2 of the RAM 51
Written in. Further, this value (E142) appears in the register 61 in the time slot 29 by the clock signal φ. In the time slots 29 to 63 and time slot 0 in the next cycle, the RAM 51 sequentially outputs the input data E138, E134, ... Stored in the bank 2 for the past decimation of the next stage. On the other hand, RA
The M50 sequentially outputs the past input data E0, E4, ... Stored in the bank 2 in the time slots 28 to 63. In this way, the RAM 50 reads the data in the oldest order, and the RAM 51 reads the data in the newest order.

【0027】以上のようにして読み出されたデータがク
ロックφによってレジスタ60,61に順次書き込まれ
る。以下、初段のデシメーションの場合と同様に、加算
器54,乗算器55によってデシメーションのための演
算が行われていく。
The data read as described above is sequentially written into the registers 60 and 61 by the clock φ. Thereafter, as in the case of the decimation in the first stage, the adder 54 and the multiplier 55 perform the operation for decimation.

【0028】ここで、ROM56からは、タイムスロッ
ト30〜2において、次段のデシメーションに対するフ
ィルタ係数K2nが、K20,K24,K28,…,K
72,K270,K266,…,K22の順で読み出され
る。この値に対して、RAM50,51より読み出され
た値Enが乗算器55によって掛け合わされるため、乗
算器55出力M3nは式(9),(10)に示す通りとな
る。
From the ROM 56, in the time slots 30 to 2, the filter coefficients K2n for the decimation at the next stage are K2 0 , K2 4 , K2 8 , ..., K.
2 72 , K2 70 , K2 66 , ..., K2 2 are read in this order. Since this value is multiplied by the value En read from the RAMs 50 and 51 by the multiplier 55, the output M3n of the multiplier 55 is as shown in equations (9) and (10).

【0029】 M3n=(E4n+E142-4n)・K24n (n=0〜17) (9) M3n=(E4n+E142-4n)・K270-4n (n=18〜35) (10) 乗算器55によって得られた乗算結果M3nはレジスタ
64に格納され、累算器57によって累算される。次段
のデシメーションにおける最初の乗算結果M30がレジ
スタ64に現れるタイムスロット31では、制御信号P
1,P2が1,0となっているので、レジスタ67出力
と乗算結果M31の加算が行われ、累算器57内のレジ
スタ71に格納され、タイムスロット32において累算
器57の出力A30として出力される。タイムスロット
32〜2では、制御信号P1,P2が共に0になってい
るので、累算器57では前述の累算器出力A30に対し
て乗算結果M3n(n=1〜35)の累算を行う。乗算
結果M3nは式(9),(10)に示される通りであり、
前述の通り、RAM58には過去における初段のデシメ
ーション出力が格納されており、レジスタ67がクロッ
ク信号CK3によってこの出力(この時点では初段のデ
シメーション出力としてE71を出力している)を取り
込んでいおり、図6に示される通り、累算器57のA入
力に対して1ビット右にシフトしてあるので、一連のフ
ィルタリングにおける最終結果であるA335は式(11)
に示される通りとなる。ここで、K272=0.5であ
り、K22m+1=0(m=0〜35)であるので、式(1
1)の右辺は式(12)の通りに表すことができ、フィル
タ係数K2nを有するディジタルフィルタの出力が得ら
ることが分かる。この累算器57の出力の上位16ビッ
トがレジスタ66に取り込まれ、次段のデシメーション
出力、すなわち、本デシメーション用ディジタルフィル
タの最終出力として出力される。
M3 n = (E 4n + E 142-4n ) · K2 4n (n = 0 to 17) (9) M3 n = (E 4n + E 142-4n ) · K2 70-4n (n = 18 to 35) (10) The multiplication result M3n obtained by the multiplier 55 is stored in the register 64 and accumulated by the accumulator 57. In the time slot 31 in which the first multiplication result M3 0 in the decimation of the next stage appears in the register 64, the control signal P
Since 1 and P2 are 1 and 0, the output of the register 67 and the multiplication result M3 1 are added, stored in the register 71 in the accumulator 57, and the output A3 of the accumulator 57 in the time slot 32. Output as 0 . Since the control signals P1 and P2 are both 0 in the time slots 32 to 2, the accumulator 57 accumulates the multiplication result M3n (n = 1 to 35) with respect to the accumulator output A3 0 described above. I do. The multiplication result M3n is as shown in equations (9) and (10),
As described above, the RAM 58 stores the decimation output of the first stage in the past, and the register 67 captures this output (E71 is output as the decimation output of the first stage at this point) by the clock signal CK3. as shown in FIG. 6, because are shifted to the right by one bit relative to the a input of the accumulator 57, the A3 35 is the end result of a series of filtering the formula (11)
It becomes as shown in. Here, since K2 72 = 0.5 and K2 2m + 1 = 0 (m = 0 to 35), the formula (1
It can be seen that the right side of 1) can be expressed as in equation (12), and the output of the digital filter having the filter coefficient K2n is obtained. The upper 16 bits of the output of the accumulator 57 are taken into the register 66 and output as the decimation output of the next stage, that is, the final output of the digital filter for decimation.

【0030】 ここで、レジスタ67の出力E71について考えると、
この値は、先に述べた第2回目のデシメーションにおけ
る出力値である。故に、この値は初段のデシメーション
結果に4を加えたものである。このE71は図6に示さ
れるビット位置に加算されることになるので、レジスタ
66から見ると、加算された値4は丁度切り捨てられる
ビットの最上位に位置しする。すなわち、0.5を加算
した後に切り捨てられることになり、実質的に四捨五入
操作が行われることになる。以上のように、初段のデシ
メーションにおいて、RAM58に書き込まれるべき累
算出力を演算する際に、初期値として900Hをセット
した後に累算を行うようにしたために、タイムスロット
3において単に切り捨て処理を行っただけで四捨五入演
算と等価な処理を行うことができる。このようにして次
段のデシメーションが行われ、16ビット,1fsの出
力が得られる。
[0030] Here, considering the output E71 of the register 67,
This value is the output value in the second decimation described above. Therefore, this value is the decimation result of the first stage plus 4. Since this E71 will be added to the bit position shown in FIG. 6, when viewed from the register 66, the added value 4 is located at the most significant bit of the bit just truncated. That is, after adding 0.5, the data is rounded down, and the rounding operation is substantially performed. As described above, in the decimation of the first stage, when the cumulative calculation power to be written in the RAM 58 is calculated, the cumulative value is set after the initial value is set to 900H, so that the rounding process is simply performed in the time slot 3. It is possible to perform processing equivalent to the rounding operation with just In this way, the decimation of the next stage is performed, and a 16-bit, 1fs output is obtained.

【0031】ちなみに、次のサイクルにおける次段のデ
シメーションにおいては、RAM50は初段のデシメー
ション出力A413(=E144)をレジスタ65よりバ
ンク2に書き込んだ後、バンク2より過去の入力データ
EnをE140,E136,…,E4の順(即ち新しい
順)で読み出す。一方、RAM51はバンク2よりE
6,E10,…,E142の順(すなわち、古い順)で
過去の入力データEnを読み出す。このように、RAM
50,RAM51に交互に初段のデシメーション出力を
書き込むようにして次段のデシメーションを行ってい
る。
By the way, in the decimation of the next stage in the next cycle, the RAM 50 writes the decimation output A4 13 (= E144) of the first stage to the bank 2 from the register 65 and then the past input data En from the bank 2 to E140, Reading is performed in the order of E136, ..., E4 (that is, new order). On the other hand, RAM51 is
The past input data En are read in the order of 6, E10, ..., E142 (that is, old order). Thus, RAM
The decimation of the next stage is performed by alternately writing the decimation output of the first stage into the RAM 50 and the RAM 51.

【0032】ここで、RAM50,51に対するアドレ
ス信号について考える。タイムスロット28〜63で、
RAM50に対しては、0,1,…,35、RAM51
に対しては、35,34,…,0であったとすると、次
のサイクルにおけるタイムスロット28〜63では、R
AM50が1,2,…,13,0、RAM51が13,
0,1,…,12とすれば良いことが分かる。つまり、
RAM50,51に対するアドレス信号の変化は、 RAM50 RAM51 1回目: 0,1,2,…,34,35 35,34,33,…,1,0 2回目: 0,35,34,…,2,1 0,1,2,…,34,35 3回目: 1,2,…,34,35,0 0,35,34,…,2,1 4回目: 1,0,35,…,3,2 1,2,…,34,35,0 : : とすれば良い。このように入力データをRAM50, 5
1に交互に書き込み、奇数回目はデータをRAM50か
らは新しい順に、RAM51からは古い順に読み出し、
偶数回目はデータをRAM50からは古い順に、RAM
51からは新しい順に読み出すようにすることにより、
アドレス信号の発生が非常に簡単になり、しかもRAM
50,51の相互間でのデータのやり取りも不要にな
る。
Now, consider address signals for the RAMs 50 and 51. In time slots 28-63,
For RAM 50, 0, 1, ..., 35, RAM 51
, 35, 34, ..., 0, then R in the time slots 28 to 63 in the next cycle.
AM50 is 1, 2, ..., 13, 0, RAM 51 is 13,
It can be seen that 0, 1, ... That is,
The change of the address signal with respect to the RAM 50, 51 is as follows: RAM50 RAM51 1st time: 0, 1, 2, ..., 34, 35 35, 34, 33, ..., 1, 0 2nd time: 0, 35, 34 ,. 10th, 1st, 2nd, ..., 34, 35 3rd time: 1, 2, 3, ..., 34, 35, 0 0th, 35, 34, ..., 2, 1 4th time: 1, 0, 35 ,. 2 1, 2, ..., 34, 35, 0 ::. In this way, input data is stored in RAM 50, 5
Alternately write data to 1, read data from RAM 50 in new order and read data from RAM 51 in old order at odd number of times,
In the even number of times, the data is transferred from RAM 50 in the order of oldest to RAM.
By reading from 51 in ascending order,
Generating address signals is very easy, and RAM
Data exchange between 50 and 51 is also unnecessary.

【0033】以上のように、周波数特性補正を初段のデ
シメーションにて行うようにしたため、次段のデシメー
ションにおいては、フィルタ係数K2nとして第1種ナ
イキスト基準を満たすものを用いることができ、フィル
タの乗算回数をタップ数の約半分で済ませることができ
る。
As described above, since the frequency characteristic correction is performed in the decimation in the first stage, in the decimation in the next stage, the filter coefficient K2n that satisfies the Nyquist criterion of the first kind can be used, and the multiplication of the filter can be performed. The number of taps can be reduced to about half the number of taps.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上のべたように本発明は、入力される
ディジタル信号と、第1の所定の係数列との畳み込みを
行うことにより前記ディジタル信号のデシメーションを
行うとともに、前記ディジタル信号に対して所定の周波
数特性を与えて出力する第1のディジタルフィルタと、
前記第1のディジタルフィルタ出力と、第1種ナイキス
ト基準を満足する第2の所定の係数列との畳み込みを行
うことにより前記第1のディジタルフィルタ出力の2:
1のデシメーションを行う第2のディジタルフィルタ
と、を備えたことにより、後段のデシメーションフィル
タのフィルタ係数としてナイキスト第1基準を満たす係
数値を用いることができ、これにより約半分の係数値が
ゼロとなり、係数値ゼロを掛け合わされる入力信号は乗
算を省略できる。この結果、2段目のデシメーションフ
ィルタにおける演算回数を約半分に削減することがで
き、回路規模を大幅に縮小することができる。
As described above, according to the present invention, the digital signal is decimated by convolving the input digital signal and the first predetermined coefficient sequence, and A first digital filter for giving a predetermined frequency characteristic and outputting;
The first digital filter output is convolved with the second predetermined coefficient sequence satisfying the Nyquist criterion of the first kind by the convolution of the first digital filter output 2:
By providing the second digital filter that performs the decimation of 1, it is possible to use the coefficient value that satisfies the Nyquist first criterion as the filter coefficient of the decimation filter in the subsequent stage, and thereby the coefficient value of about half becomes zero. , The input signal multiplied by zero coefficient value can omit the multiplication. As a result, the number of calculations in the second stage decimation filter can be reduced to about half, and the circuit scale can be significantly reduced.

【0035】更に、初段のデシメーションフィルタにお
ける係数値と入力データ列との積の累算時に、予め所定
の値をプリセットした後に累算を開始するようにしたた
め、2段目のデシメーションフィルタにおける演算にお
いて所定のRAM出力を累算器にプリセットした後に累
算を開始しても正しく四捨五入処理を行うことができ
る。
Furthermore, when the product of the coefficient value and the input data string in the first stage decimation filter is accumulated, the accumulation is started after presetting a predetermined value, so that in the calculation in the second stage decimation filter. Even if the accumulation is started after the predetermined RAM output is preset in the accumulator, the rounding process can be correctly performed.

【0036】また、各段のデシメーションフィルタにお
ける積和演算時に、各RAMに格納された入力データを
一方は古い順に、他方は新しい順に読み出すようにし
て、フィルタ係数をそれに対応する順序に並べ変えて積
和を求めるようにしたため、各RAMに対するアドレス
信号の発生が非常に単純化され、アドレス信号発生回路
を非常に簡略化することができるという優れた効果を有
するものである。
In addition, at the time of multiply-accumulate operation in the decimation filter of each stage, one of the input data stored in each RAM is read in the old order and the other is read in the new order, and the filter coefficients are rearranged in the corresponding order. Since the sum of products is calculated, the generation of the address signal for each RAM is greatly simplified, which has an excellent effect that the address signal generation circuit can be greatly simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明によるデシメーション用ディジタルフィ
ルタの一実施例を表すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital filter for decimation according to the present invention.

【図2】同実施例におけるデシメーション用ディジタル
フィルタの周波数特性を表す特性図
FIG. 2 is a characteristic diagram showing frequency characteristics of a digital filter for decimation in the same example.

【図3】同実施例におけるデシメーション用ディジタル
フィルタの動作を説明するためのブロック図
FIG. 3 is a block diagram for explaining the operation of the decimation digital filter in the embodiment.

【図4】本発明によるデシメーション用ディジタルフィ
ルタの具体例を表すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing a specific example of a decimation digital filter according to the present invention.

【図5】図4における累算器57の具体例を表すブロッ
ク図
5 is a block diagram showing a specific example of an accumulator 57 in FIG.

【図6】図5の累算器57におけるセレクタ72の選択
条件を示す説明図
6 is an explanatory view showing selection conditions of a selector 72 in the accumulator 57 of FIG.

【図7】図4に示すデシメーション用ディジタルフィル
タの動作を表すタイミング図
7 is a timing diagram showing the operation of the digital filter for decimation shown in FIG.

【図8】従来のデシメーション用ディジタルフィルタの
構成を示すブロック図
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional digital filter for decimation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 デシメーションフィルタ 10〜21 遅延回路 30〜39,55 乗算器 40〜48,54 加算器 50,51,58 RAM 56 ROM 57 累算器 59,72 セレクタ 60〜66 レジスタ 1, 2 decimation filter 10-21 delay circuit 30-39,55 multiplier 40-48,54 adder 50,51,58 RAM 56 ROM 57 accumulator 59,72 selector 60-66 register

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力されるディジタル信号と、第1の所
定の係数列との畳み込みを行うことにより前記ディジタ
ル信号のデシメーションを行うとともに、前記ディジタ
ル信号に対して所定の周波数特性を与えて出力する第1
のディジタルフィルタと、 前記第1のディジタルフィルタ出力と、第1種ナイキス
ト基準を満足する第2の所定の係数列との畳み込みを行
うことにより前記第1のディジタルフィルタ出力の2:
1のデシメーションを行う第2のディジタルフィルタ
と、を備えたことを特徴とするデシメーション用ディジ
タルフィルタ。
1. A digital signal which is input is convoluted with a first predetermined coefficient sequence to decimate the digital signal, and a predetermined frequency characteristic is given to the digital signal for output. First
2) of the first digital filter output by convolving the first digital filter output with the second predetermined coefficient sequence satisfying the Nyquist criterion of the first kind:
A second digital filter for performing decimation of 1. and a second digital filter for decimation.
【請求項2】 第1のディジタルフィルタが、入力され
るディジタル信号を所定サンプル分格納する記憶装置
と、 第1の所定の係数列を記憶している第1のメモリと、 前記記憶装置の出力と前記第1のメモリより読み出され
る値との乗算を行う第1の乗算器と、 ゼロ以外の所定の値を初期値として前記第1の乗算器の
出力の累算を行う累算器と、を備えることにより畳み込
みを行い、 第2のディジタルフィルタが、前記第1のディジタルフ
ィルタの出力が交互に入力される第1,第2の記憶装置
と、 第2の所定の係数列を記憶している第2のメモリと、 前記第1の記憶装置に格納されたデータと前記第2のメ
モリより読み出される値との乗算を行う第2の乗算器
と、 前記第2の記憶装置の出力を初期値として前記第2の乗
算器の出力の累算を行う累算器と、を備えたことにより
畳み込みを行うことを特徴とする請求項1に記載のデシ
メーション用ディジタルフィルタ。
2. A storage device in which a first digital filter stores an input digital signal for a predetermined number of samples, a first memory for storing a first predetermined coefficient sequence, and an output of the storage device. A first multiplier that multiplies the value read from the first memory with a value that is read from the first memory; and an accumulator that accumulates the output of the first multiplier with a predetermined value other than zero as an initial value, By performing convolution, the second digital filter stores the first and second storage devices to which the output of the first digital filter is alternately input, and the second predetermined coefficient sequence. A second memory, a second multiplier that multiplies the data stored in the first storage device by a value read from the second memory, and an output of the second storage device is initialized. The value is the cumulative output of the second multiplier. Decimation digital filter according to claim 1, characterized in that performing the convolution by that and a accumulator for performing.
【請求項3】 第1,第2のディジタルフィルタの少な
くとも一方が、所定の係数列との乗算が行われるべきデ
ータを格納している記憶装置が第1,第2の記憶手段よ
り成り、各々の記憶手段より所定のデータを読み出して
各々を加算した値に前記所定の係数列との乗算を行うも
のであり、また、前記第1,第2の記憶手段に対するデ
ータの書き込みが、前記記憶装置に与えられるデータを
交互に前記第1,第2の記憶手段に書き込まれており、
また、前記各記憶手段からのデータの読み出しが、前記
第1,第2の記憶手段の内の何れか一方は古い順に、他
方は新しい順に読み出されていることを特徴とする請求
項1に記載のデシメーション用ディジタルフィルタ。
3. A storage device in which at least one of the first and second digital filters stores data to be multiplied with a predetermined coefficient sequence is composed of first and second storage means, respectively. Reading predetermined data from the storage means and multiplying the value obtained by adding each with the predetermined coefficient sequence, and writing the data to the first and second storage means is performed by the storage device. The data given to are alternately written in the first and second storage means,
Further, in reading data from each of the storage means, one of the first and second storage means is read in an old order, and the other is read in a new order. Digital filter for decimation described.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0795009A (en) * 1993-09-24 1995-04-07 Nec Corp Digital filter circuit
JPH07183814A (en) * 1993-12-22 1995-07-21 Nec Corp A/d converter
JPH0865165A (en) * 1994-08-16 1996-03-08 Chikyu Kagaku Sogo Kenkyusho:Kk A/d converter
JPH10293171A (en) * 1996-12-30 1998-11-04 General Electric Co <Ge> Ultrasonic beam forming device
US7146148B2 (en) 2002-10-01 2006-12-05 Hitachi Kokusai Electric Inc. Low intermediate frequency type receiver

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63311812A (en) * 1987-06-15 1988-12-20 Canon Inc Signal processing method
JPH0233214A (en) * 1988-07-22 1990-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Digital filter for decimation
JPH02264509A (en) * 1989-04-04 1990-10-29 Pioneer Electron Corp Digital filter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63311812A (en) * 1987-06-15 1988-12-20 Canon Inc Signal processing method
JPH0233214A (en) * 1988-07-22 1990-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Digital filter for decimation
JPH02264509A (en) * 1989-04-04 1990-10-29 Pioneer Electron Corp Digital filter

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0795009A (en) * 1993-09-24 1995-04-07 Nec Corp Digital filter circuit
JPH07183814A (en) * 1993-12-22 1995-07-21 Nec Corp A/d converter
JPH0865165A (en) * 1994-08-16 1996-03-08 Chikyu Kagaku Sogo Kenkyusho:Kk A/d converter
JPH10293171A (en) * 1996-12-30 1998-11-04 General Electric Co <Ge> Ultrasonic beam forming device
US7146148B2 (en) 2002-10-01 2006-12-05 Hitachi Kokusai Electric Inc. Low intermediate frequency type receiver

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