JPH05315892A - Digital filter - Google Patents

Digital filter

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JPH05315892A
JPH05315892A JP12022592A JP12022592A JPH05315892A JP H05315892 A JPH05315892 A JP H05315892A JP 12022592 A JP12022592 A JP 12022592A JP 12022592 A JP12022592 A JP 12022592A JP H05315892 A JPH05315892 A JP H05315892A
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JP
Japan
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adder
output
data
shift register
integrator
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Application number
JP12022592A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Sobashima
彰 傍島
Tetsuhiko Kaneaki
哲彦 金秋
Yasunori Tani
泰範 谷
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a digital filter whose circuit scale is remarkably reduced while securing the same characteristic as that of a conventional filter. CONSTITUTION:Input data are inputted to mXn-stages of shift registers 210, 220, 230, 240 and a tap is extracted for each of n-stages from an output of the shift registers and all tap data are added via multipliers 212, 222, 224, 232 whose sign is changed at an interval and whose coefficients are binomial coefficients. The order of the addition takes precedence of data of taps having the same coefficient over others and then the addition of data of same degree and having required word length is implemented. The result of addition is inputted to an m-degree of integration devices 250, 260, 270, 280 and output data are extracted from outputs of the integration devices.

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、例えばディジタルオー
ディオ分野で用いられるディジタルフィルタに関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital filter used in the field of digital audio, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のディジタルフィルタには、m個の
n段シフトレジスタを持ち、各n段シフトレジスタはそ
れぞれの入力データから出力データを減算するような櫛
形フィルタを構成し、この櫛形フィルタを直列に接続
し、m個目の櫛形フィルタの出力データをm次の積分器
に入力し、この積分器から出力を取り出すように構成さ
れたものがあった。
2. Description of the Related Art A conventional digital filter has m n-stage shift registers, and each n-stage shift register constitutes a comb filter for subtracting output data from respective input data. There has been a configuration in which the output data of the m-th comb filter is connected in series, input to an m-th order integrator, and the output is taken out from this integrator.

【0003】以下、図面を参照しながら説明を行う。図
4は従来のディジタルフィルタの構成図であり、m=4
としたものである。図4において、401はデータの入
力端子、402はデータの出力端子、410は第1の櫛
形フィルタ、411は第1の櫛形フィルタ410を構成
する第1のシフトレジスタ、412は第1の櫛形フィル
タ410を構成する第1の減算器、同様に、420は第
2の櫛形フィルタ、421は第2のシフトレジスタ、4
22は第2の減算器、430は第3の櫛形フィルタ、4
31は第3のシフトレジスタ、432は第3の減算器、
440は第4の櫛形フィルタ、441は第4のシフトレ
ジスタ、442は第4の減算器である。450は第1の
積分器、451は第1の積分器450を構成する第1の
レジスタ、452は第1の積分器450を構成する第1
の加算器、同様に、460は第2の積分器、461は第
2のレジスタ、462は第2の加算器、470は第3の
積分器、471は第3のレジスタ、472は第3の加算
器、480は第4の積分器、481は第4のレジスタ、
482は第4の加算器である。第1の櫛形フィルタ41
0の入力は第1のシフトレジスタ411の入力に接続さ
れると共に、第1の減算器412の正側入力に接続され
る。第1のシフトレジスタ411の出力は第1の減算器
412の負側入力に接続され、第1の減算器412の出
力が第1の櫛形フィルタ410の出力として取り出され
る。第2の櫛形フィルタ420〜第4の櫛形フィルタ4
40も同様に構成されている。第1の積分器450の入
力は第1の加算器452の一方の入力端子に接続され、
第1の加算器452の他方の入力端子には第1のレジス
タ451の出力が入力される。第1の加算器452の出
力は第1のレジスタ451の入力に接続されると共に第
1の積分器450の出力として取り出される。第2の積
分器460〜第4の積分器480も同様に構成される。
第1の櫛形フィルタ410〜第4の積分器480は直列
に接続され、ディジタルフィルタを構成している。
A description will be given below with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram of a conventional digital filter, where m = 4.
It is what In FIG. 4, 401 is a data input terminal, 402 is a data output terminal, 410 is a first comb filter, 411 is a first shift register that constitutes the first comb filter 410, and 412 is a first comb filter. A first subtractor constituting 410, similarly 420 is a second comb filter, 421 is a second shift register, 4
22 is a second subtractor, 430 is a third comb filter, 4
31 is a third shift register, 432 is a third subtractor,
440 is a fourth comb filter, 441 is a fourth shift register, and 442 is a fourth subtractor. Reference numeral 450 is a first integrator, 451 is a first register forming the first integrator 450, and 452 is a first register forming the first integrator 450.
, 460 is a second integrator, 461 is a second register, 462 is a second adder, 470 is a third integrator, 471 is a third register, and 472 is a third register. An adder, 480 is a fourth integrator, 481 is a fourth register,
482 is a fourth adder. First comb filter 41
The 0 input is connected to the input of the first shift register 411 and is connected to the positive side input of the first subtractor 412. The output of the first shift register 411 is connected to the negative side input of the first subtractor 412, and the output of the first subtractor 412 is taken out as the output of the first comb filter 410. Second comb filter 420 to fourth comb filter 4
40 is similarly constructed. The input of the first integrator 450 is connected to one input terminal of the first adder 452,
The output of the first register 451 is input to the other input terminal of the first adder 452. The output of the first adder 452 is connected to the input of the first register 451 and is taken out as the output of the first integrator 450. The second integrator 460 to the fourth integrator 480 are similarly configured.
The first comb filter 410 to the fourth integrator 480 are connected in series to form a digital filter.

【0004】第1の櫛形フィルタ410〜第4の櫛形フ
ィルタ440のそれぞれの伝達関数Hc(Z)は、1サンプ
ル時間の遅延をZー1と表すと、
[0004] Each transfer function Hc of the first comb filter 410 to a fourth comb filter 440 (Z), expressed one sample time delay between Z-1,

【0005】[0005]

【数1】 [Equation 1]

【0006】となる。同様に第1の積分器450〜第4
の積分器480のそれぞれの伝達関数Hi(Z)は、
[0006] Similarly, the first integrator 450 to the fourth
The transfer function Hi (Z) of each integrator 480 of

【0007】[0007]

【数2】 [Equation 2]

【0008】となる。従って、ディジタルフィルタ全体
の伝達関数H(Z)は、
[0008] Therefore, the transfer function H (Z) of the whole digital filter is

【0009】[0009]

【数3】 [Equation 3]

【0010】となり、低域通過型の特性を示す。And has a low-pass characteristic.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ような構成では複数個の櫛形フィルタを直列に接続して
構成しているため、シフトレジスタの語長が後段になる
ほど増加し、全体のレジスタ数が多くなってしまう。ま
た、櫛形フィルタを構成している減算器の語長も後段に
なるほど増加してしまう。例えば、フィルタの入力語長
が2ビットの場合、それぞれのシフトレジスタ、および
減算器の語長は(表1)のように増加する(ただし、全
ての出力パターンのLSBが0の時にはLSBを省くな
ど、冗長なビットは省略している。)。
However, in the conventional configuration, since a plurality of comb filters are connected in series, the word length of the shift register increases toward the latter stage, and the total number of registers is increased. Will increase. In addition, the word length of the subtractor forming the comb filter also increases toward the subsequent stage. For example, when the input word length of the filter is 2 bits, the word length of each shift register and subtractor increases as shown in (Table 1) (however, when the LSB of all output patterns is 0, the LSB is omitted. , Redundant bits are omitted.).

【0012】[0012]

【表1】 [Table 1]

【0013】例えば、シフトレジスタの段数nが32の
時、全レジスタ数NRは(数4)、全減算器数NSは(数
5)のようになる。
For example, when the number of stages n of the shift register is 32, the total number of registers N R is (Equation 4) and the total number of subtractors N S is (Equation 5).

【0014】[0014]

【数4】 [Equation 4]

【0015】[0015]

【数5】 [Equation 5]

【0016】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、より少ないレジスタ・減算器数で同様の特性を得る
ことができる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。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a digital filter which can obtain the same characteristics with a smaller number of registers and subtractors.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のディジタルフィルタは、m個×n段のシフ
トレジスタと、前記シフトレジスタの入力およびn段毎
のレジスタ出力から取りだしたm+1個のタップデータ
に、符号が1つ毎に変化し大きさが2項係数となる係数
を乗算するm+1個の乗算器と、前記乗算器のすべての
出力データを加算する加算器と、前記加算器の出力デー
タを入力とするm次の積分器とを具備し、前記シフトレ
ジスタの入力端子から入力データを入力し、前記積分器
の出力端子から出力データを取り出すようにしている
(第1の構成)。
In order to achieve this object, the digital filter of the present invention has m × n stages of shift registers and m + 1 extracted from the input of the shift register and the register output of every n stages. M + 1 multipliers that multiply the tap data by a coefficient whose magnitude changes to a binomial coefficient, an adder that adds all the output data of the multipliers, and the addition And an m-th order integrator that receives the output data of the integrator, inputs the input data from the input terminal of the shift register, and extracts the output data from the output terminal of the integrator (first Constitution).

【0018】また、前記乗算器および加算器を、ビット
シフトと加算/減算器によって構成している(第2の構
成)。
Further, the multiplier and the adder are composed of a bit shifter and an adder / subtractor (second structure).

【0019】また、前記加算器を、係数の大きさが等し
くなるタップデータ同士の加減算演算から優先して行う
ように構成している(第3の構成)。
Further, the adder is constructed so as to give priority to the addition / subtraction operation of tap data having the same coefficient size (third configuration).

【0020】また、前記加算器を、係数の大きさが等し
くなるタップデータ同士の加減算演算結果の絶対値およ
び必要な語長が近いもの同士の加減算演算を次に優先し
て行うように構成している。(第4の構成)。
Further, the adder is configured so that the addition / subtraction calculation of the absolute values of the addition / subtraction calculation results of the tap data having the same coefficient size and the ones having a required word length are preferentially performed next. ing. (Fourth configuration).

【0021】[0021]

【作用】本発明は上記の構成により、 (1)第1の構成では、シフトレジスタの語長が入力デ
ータの語長と同じであるため、シフトレジスタの数を少
なくし、回路規模の縮小を図ることができる。
The present invention has the above-described structure. (1) In the first structure, since the word length of the shift register is the same as the word length of the input data, the number of shift registers can be reduced and the circuit scale can be reduced. Can be planned.

【0022】(2)第2の構成では、乗算器をビットシ
フトによって実現するため、物理的なハードウェアの追
加なしにフィルタを構成できる。
(2) In the second configuration, since the multiplier is realized by bit shifting, the filter can be configured without adding physical hardware.

【0023】(3)第3の構成および第4の構成では、
同じ係数の乗算を行うタップ同士を優先して演算し、次
にその演算結果の絶対値および必要な語長が近いもの同
士の加減算演算を優先して行うように構成するため、冗
長な語長の増加を防ぐことができ、加減算器の数を減少
することが可能となる。
(3) In the third and fourth configurations,
Redundant word lengths are configured because priority is given to taps that perform multiplication by the same coefficient, and then addition and subtraction operations are performed with priority on those that are close in absolute value and the required word length of the operation result. Can be prevented, and the number of adders / subtractors can be reduced.

【0024】[0024]

【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 of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0025】図1は本発明の第1の実施例のディジタル
フィルタのブロック図を示すもので、従来例と同じくm
=4としたものである。
FIG. 1 is a block diagram of a digital filter according to the first embodiment of the present invention, in which m is the same as in the conventional example.
= 4.

【0026】図1において、101はデータの入力端
子、102はデータの出力端子、110は第1のシフト
レジスタ、111は第5の減算器、112は第1の乗算
器、120は第2のシフトレジスタ、121は第5の加
算器、122は第2の乗算器、123は第6の加算器、
124は第3の乗算器、130は第3のシフトレジス
タ、131は第6の減算器、132は第4の乗算器、1
40は第4のシフトレジスタ、141は第7の加算器、
150は第1の積分器、151は第1の積分器150を
構成する第1のレジスタ、152は第1の積分器150
を構成する第1の加算器、同様に、160は第2の積分
器、161は第2のレジスタ、162は第2の加算器、
170は第3の積分器、171は第3のレジスタ、17
2は第3の加算器、180は第4の積分器、181は第
4のレジスタ、182は第4の加算器である。
In FIG. 1, 101 is a data input terminal, 102 is a data output terminal, 110 is a first shift register, 111 is a fifth subtractor, 112 is a first multiplier, and 120 is a second. Shift register, 121 is a fifth adder, 122 is a second multiplier, 123 is a sixth adder,
124 is a third multiplier, 130 is a third shift register, 131 is a sixth subtractor, 132 is a fourth multiplier, 1
40 is a fourth shift register, 141 is a seventh adder,
Reference numeral 150 is a first integrator, 151 is a first register that constitutes the first integrator 150, and 152 is a first integrator 150.
, 160 is a second integrator, 161 is a second register, 162 is a second adder,
170 is a third integrator, 171 is a third register, 17
Reference numeral 2 is a third adder, 180 is a fourth integrator, 181 is a fourth register, and 182 is a fourth adder.

【0027】入力端子101は第1のシフトレジスタ1
10の入力に接続されると共に第5の減算器111の正
側入力に接続される。第1のシフトレジスタ110の出
力データは第2のシフトレジスタ120に入力されると
共に第1の乗算器112を介して第5の減算器111の
負側入力に入力される。第5の減算器111の出力は第
5の加算器121の一方の入力端子に接続され、第5の
加算器121の他方の入力端子には第2の乗算器122
を介して第2のシフトレジスタ120の出力データが入
力される。第2のシフトレジスタ120の出力は第3の
乗算器124を介して第6の加算器123の一方の入力
端子に接続され、同時に第3のシフトレジスタ130の
入力にも接続される。第6の加算器123の他方の入力
端子には第5の加算器121の出力が接続される。第6
の減算器131の正側入力端子には第6の加算器123
の出力が接続され、負側入力端子には第4の乗算器13
2を介して第3のシフトレジスタ130の出力が接続さ
れる。第3のシフトレジスタ130の出力は同時に第4
のシフトレジスタ140の入力にも接続される。第7の
加算器141の一方の入力端子には第6の減算器131
の出力が接続され、他方の入力には第4のシフトレジス
タ140の出力が接続される。
The input terminal 101 is the first shift register 1
10 and the positive side input of the fifth subtractor 111. The output data of the first shift register 110 is input to the second shift register 120 and the negative side input of the fifth subtractor 111 via the first multiplier 112. The output of the fifth subtractor 111 is connected to one input terminal of the fifth adder 121, and the other input terminal of the fifth adder 121 has the second multiplier 122.
The output data of the second shift register 120 is input via the. The output of the second shift register 120 is connected to one input terminal of the sixth adder 123 via the third multiplier 124, and is also connected to the input of the third shift register 130 at the same time. The output of the fifth adder 121 is connected to the other input terminal of the sixth adder 123. Sixth
To the positive input terminal of the subtractor 131 of
Of the fourth multiplier 13 is connected to the negative side input terminal.
The output of the third shift register 130 is connected via 2. The output of the third shift register 130 is simultaneously output to the fourth
Of the shift register 140. The sixth subtractor 131 is connected to one input terminal of the seventh adder 141.
Of the fourth shift register 140 is connected to the other input.

【0028】第1の積分器150〜第4の積分器180
は従来例の第1の積分器450〜第4の積分器480ま
でと同じものであるので説明は省略する。第7の加算器
141の出力は第1の積分器150の入力に接続され、
第1の積分器150〜第4の積分器180は従来例と同
様に直列接続されている。第4の積分器180の出力か
らディジタルフィルタとしての出力が出力端子102よ
り取り出される。
First integrator 150 to fourth integrator 180
Are the same as those of the first to fourth integrators 450 to 480 of the conventional example, and the description thereof will be omitted. The output of the seventh adder 141 is connected to the input of the first integrator 150,
The first to fourth integrators 150 to 180 are connected in series as in the conventional example. An output as a digital filter is taken out from the output terminal 102 from the output of the fourth integrator 180.

【0029】第1の乗算器112〜第4の乗算器132
の乗算係数は(表2)の通りである。
The first multiplier 112 to the fourth multiplier 132
The multiplication coefficient of is as shown in (Table 2).

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】第2の乗算器122と第3の乗算器124
は本来1つの係数を同じ入力データに乗算するものであ
り、その係数は「6」であるが、乗算器をビットシフト
で行うため、2のべき乗の数に分解したものである。
The second multiplier 122 and the third multiplier 124
Originally, one coefficient is multiplied by the same input data, and the coefficient is "6", but it is decomposed into a power of 2 because the multiplier performs bit shift.

【0032】ディジタルフィルタの伝達関数H(Z)は(数
6)となり、従来例のディジタルフィルタの伝達関数
(数3)と同じであることがわかる。
The transfer function H (Z) of the digital filter is (Equation 6), which is the same as the transfer function (Equation 3) of the conventional digital filter.

【0033】[0033]

【数6】 [Equation 6]

【0034】レジスタの語長は入力語長と同じであるの
で、全レジスタ数NRは従来例と同じ条件では(数7)の
ようになり、従来例から大幅に減少していることがわか
る。
Since the word length of the register is the same as the input word length, the total number of registers N R becomes (Equation 7) under the same conditions as in the conventional example, and it can be seen that the number is significantly reduced from the conventional example. ..

【0035】[0035]

【数7】 [Equation 7]

【0036】一方、加減算器の数NSは(数8)のように
なり、従来例よりも増加してしまうが、レジスタの減少
を考えた場合、全体ではかなりの回路規模縮小が図れ
る。
On the other hand, the number N S of adder / subtractors becomes as shown in (Equation 8), which is larger than that of the conventional example. However, when the number of registers is reduced, the circuit scale can be considerably reduced as a whole.

【0037】[0037]

【数8】 [Equation 8]

【0038】図2は本発明の第2の実施例のディジタル
フィルタのブロック図を示すもので、従来例と同じくm
=4としたものである。
FIG. 2 is a block diagram of a digital filter according to the second embodiment of the present invention.
= 4.

【0039】図2において、201はデータの入力端
子、202はデータの出力端子、210は第1のシフト
レジスタ、211は第5の加算器、212は第1の乗算
器、220は第2のシフトレジスタ、221は第6の加
算器、222は第2の乗算器、223は第7の加算器、
224は第3の乗算器、230は第3のシフトレジス
タ、231は減算器、232は第4の乗算器、240は
第4のシフトレジスタ、241は第8の加算器、250
は第1の積分器、251は第1の積分器250を構成す
る第1のレジスタ、252は第1の積分器250を構成
する第1の加算器、同様に、260は第2の積分器、2
61は第2のレジスタ、262は第2の加算器、270
は第3の積分器、271は第3のレジスタ、272は第
3の加算器、280は第4の積分器、281は第4のレ
ジスタ、282は第4の加算器である。
In FIG. 2, 201 is a data input terminal, 202 is a data output terminal, 210 is a first shift register, 211 is a fifth adder, 212 is a first multiplier, and 220 is a second multiplier. The shift register, 221 is a sixth adder, 222 is a second multiplier, 223 is a seventh adder,
224 is a third multiplier, 230 is a third shift register, 231 is a subtractor, 232 is a fourth multiplier, 240 is a fourth shift register, 241 is an eighth adder, 250
Is a first integrator, 251 is a first register that constitutes the first integrator 250, 252 is a first adder that constitutes the first integrator 250, and similarly 260 is a second integrator. Two
61 is a second register, 262 is a second adder, 270
Is a third integrator, 271 is a third register, 272 is a third adder, 280 is a fourth integrator, 281 is a fourth register, and 282 is a fourth adder.

【0040】入力端子201は第1のシフトレジスタ2
10の入力に接続されると共に第8の加算器241の一
方の入力に接続される。第1のシフトレジスタ210の
出力データは第2のシフトレジスタ220に入力される
と共に第1の乗算器212を介して第5の加算器211
の一方の入力端子に入力される。第5の加算器211の
出力は減算器231の負側入力端子に接続される。第2
のシフトレジスタ220の出力は第2の乗算器222を
介して第6の加算器221の一方の入力端子に入力さ
れ、第6の加算器221の他方の入力端子には第8の加
算器241の出力が接続される。第2のシフトレジスタ
220の出力は第3の乗算器224を介して第7の加算
器223の一方の入力端子に接続され、第7の加算器2
23の他方の入力端子には第6の加算器221の出力が
接続される。さらに、第2のシフトレジスタ220の出
力は第3のシフトレジスタ230の入力端子にも接続さ
れる。 第3のシフトレジスタ230の出力は第4の乗
算器232を介して第5の加算器211に接続されると
共に、第4のシフトレジスタ240にも供給される。第
4のシフトレジスタ240の出力は第8の加算器241
の他方の入力端子に接続される。第7の加算器223の
出力は減算器231の正側入力端子に入力され、減算器
231の出力は第1の積分器250に入力される。第1
の積分器250〜第4の積分器280は第1の実施例に
おける第1の積分器150〜第4の積分器180と同様
に構成、接続されるので説明は省略する。ディジタルフ
ィルタとしての出力は第4の積分器280の出力が出力
端子202から取り出される。
The input terminal 201 is the first shift register 2
It is connected to 10 inputs and also connected to one input of the eighth adder 241. The output data of the first shift register 210 is input to the second shift register 220 and at the same time passes through the first multiplier 212 to the fifth adder 211.
Is input to one of the input terminals. The output of the fifth adder 211 is connected to the negative side input terminal of the subtractor 231. Second
The output of the shift register 220 is input to one input terminal of the sixth adder 221 via the second multiplier 222, and the eighth adder 241 is input to the other input terminal of the sixth adder 221. The output of is connected. The output of the second shift register 220 is connected to one input terminal of the seventh adder 223 via the third multiplier 224, and the seventh adder 2
The output of the sixth adder 221 is connected to the other input terminal of 23. Further, the output of the second shift register 220 is also connected to the input terminal of the third shift register 230. The output of the third shift register 230 is connected to the fifth adder 211 via the fourth multiplier 232, and is also supplied to the fourth shift register 240. The output of the fourth shift register 240 is the eighth adder 241.
Is connected to the other input terminal of. The output of the seventh adder 223 is input to the positive side input terminal of the subtractor 231, and the output of the subtractor 231 is input to the first integrator 250. First
The integrator 250 to the fourth integrator 280 are configured and connected in the same manner as the first integrator 150 to the fourth integrator 180 in the first embodiment, and the description thereof will be omitted. As the output as the digital filter, the output of the fourth integrator 280 is taken out from the output terminal 202.

【0041】図3にディジタルフィルタの乗算・加減算
部の構成の詳細ブロック図を示す。なお、フィルタの入
力語長は2ビットであり、データは2の補数で表現され
たものとする。
FIG. 3 shows a detailed block diagram of the configuration of the multiplication / addition / subtraction unit of the digital filter. Note that the input word length of the filter is 2 bits, and the data is expressed in 2's complement.

【0042】図3において、301は第1の3ビット加
算器、302は第2の3ビット加算器、303は第3の
3ビット加算器、304は第4の3ビット加算器、30
5は4ビットの減算器であり、それぞれ図2における第
5の加算器211、第8の加算器241、第6の加算器
221、第7の加算器223、減算器231に対応して
いる。また、各加減算器の入出力に付けられたアルファ
ベットと数字の組み合わせ記号(A0〜S5)は、アルファ
ベットが図2中に付された信号A〜Sに対応し、数字は
ビットの重み付け2X(2のべき乗の指数)である。例え
ば、入力B3は、2ビット入力信号Bの上位信号B1に第1
の乗算器212により4をかけたもの、すなわち2ビッ
ト上位側にシフトしたものを表している。
In FIG. 3, 301 is the first 3-bit adder, 302 is the second 3-bit adder, 303 is the third 3-bit adder, 304 is the fourth 3-bit adder, and 30.
Reference numeral 5 is a 4-bit subtractor, which corresponds to the fifth adder 211, the eighth adder 241, the sixth adder 221, the seventh adder 223, and the subtractor 231 in FIG. 2, respectively. .. Further, a combination symbol (A0 to S5) of the alphabet and the numbers attached to the input and output of each adder / subtractor corresponds to the signals A to S with the alphabet attached in FIG. 2, and the number is the bit weight 2 X ( Power of two). For example, the input B3 is the first signal of the higher-order signal B1 of the 2-bit input signal B.
4 multiplied by the multiplier 212, that is, shifted to the upper side by 2 bits.

【0043】データは2の補数で表現されているため、
Xビット同士の加減算結果がX+1ビットになる場合、
加減算器の最上位ビットには入力データの最上位ビット
を拡張して入力しておく。第8の加算器302には信号
Aおよび信号Fが入力されている。第6の加算器303
には第8の加算器302の出力および1ビットシフト
(2を乗算)された信号Cが入力されるが、信号Cには
重み20のビットが存在しないため、該ビットの加算演算
は不要である。第7の加算器304には第6の加算器3
03の出力および2ビットシフト(4の乗算)された信
号Dが入力されるが、信号Dには21以下の重みのビット
が存在しないため、該ビットの加算演算は不要となる。
Since the data is represented by 2's complement,
When the addition / subtraction result of X bits becomes X + 1 bit,
The most significant bit of the input data is expanded and input to the most significant bit of the adder / subtractor. The signal A and the signal F are input to the eighth adder 302. Sixth adder 303
The output and the 1-bit shift (multiply 2) signal C of the adder 302 of the eighth is input to, since the signal C is not present a bit of weight 2 0, the addition calculation of the bits required Is. The seventh adder 304 has a sixth adder 3
The output of 03 and the signal D that has been shifted by 2 bits (multiplied by 4) are input, but since there is no bit with a weight of 2 1 or less in the signal D, the addition operation of the bits is unnecessary.

【0044】第5の加算器301にはそれぞれ2ビット
シフト(4を乗算)された信号Bおよび信号Eが入力さ
れている。減算器305の負側入力端子には第5の加算
器301の出力が接続され、正側入力端子には第7の加
算器304の出力が供給される。第5の加算器301の
出力信号および第7の加算器304の出力信号にはどち
らも21以下の重みのビットが存在しないため、該ビット
の演算は不要である。
A signal B and a signal E that have been shifted by 2 bits (multiplied by 4) are input to the fifth adder 301. The output of the fifth adder 301 is connected to the negative input terminal of the subtractor 305, and the output of the seventh adder 304 is supplied to the positive input terminal. Since neither the output signal of the fifth adder 301 nor the output signal of the seventh adder 304 has a bit having a weight of 2 1 or less, the calculation of the bit is unnecessary.

【0045】従って、20の重みの出力ビットS0には第8
の加算器302の最下位ビットが取り出され、21の重み
の出力ビットS1には第6の加算器303の最下位ビット
が取り出され、上位ビットS2〜S5は減算器305より取
り出される。
[0045] Therefore, the output bit S0 of the weights of the 2 0 8
Fetched least significant bit of the adder 302, the output bits S1 of the weight of 2 1 least significant bits of the sixth adder 303 is taken out, the upper bit S2~S5 are taken from the subtractor 305.

【0046】図3では各加減算器を構成しているフルア
ダーの数は全部で16個となり、従来例に比べて若干(2
個)減少していることがわかる。
In FIG. 3, the number of full adders constituting each adder / subtractor is 16 in total, which is slightly (2
It can be seen that the number is decreasing.

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

【図1】本発明の第1の実施例におけるディジタルフィ
ルタの構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digital filter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例におけるディジタルフィ
ルタの構成を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a digital filter according to a second embodiment of the present invention.

【図3】同第2の実施例における乗算・加減算部の詳細
な構成を示すブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing a detailed configuration of a multiplication / addition / subtraction unit according to the second embodiment.

【図4】従来のディジタルフィルタの構成を示すブロッ
ク図
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a conventional digital filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,201 入力端子 102,202 出力端子 110,210 第1のシフトレジスタ 111 第5の減算器 112,212 第1の乗算器 120,220 第2のシフトレジスタ 121,211 第5の加算器 122,222 第2の乗算器 123,221 第6の加算器 124,224 第3の乗算器 130,230 第3のシフトレジスタ 131 第6の減算器 132,232 第4の乗算器 140,240 第4のシフトレジスタ 141,223 第7の加算器 150,250 第1の積分器 151,251 第1のレジスタ 152,252 第1の加算器 160,260 第2の積分器 161,261 第2のレジスタ 162,262 第2の加算器 170,270 第3の積分器 171,271 第3のレジスタ 172,272 第3の加算器 180,280 第4の積分器 181,281 第4のレジスタ 182,282 第4の加算器 231 減算器 101, 201 input terminal 102, 202 output terminal 110, 210 first shift register 111 fifth subtractor 112, 212 first multiplier 120, 220 second shift register 121, 211 fifth adder 122, 222 second multiplier 123,221 sixth adder 124,224 third multiplier 130,230 third shift register 131 sixth subtractor 132,232 fourth multiplier 140,240 fourth Shift register 141,223 seventh adder 150,250 first integrator 151,251 first register 152,252 first adder 160,260 second integrator 161,261 second register 162, 262 Second adder 170,270 Third integrator 171,273 Third register 172,272 Third adder Vessels 180 and 280 a fourth integrator 181,281 fourth register 182,282 fourth adder 231 subtractor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 m個×n段のシフトレジスタと、 前記シフトレジスタの入力およびn段毎のレジスタ出力
から取り出したm+1個のタップデータに、符号が1つ
毎に変化し大きさが2項係数となる係数を乗算するm+
1個の乗算器と、 前記乗算器のすべての出力データを加算する加算器と、 前記加算器の出力データを入力とするm次の積分器とを
具備し、 前記シフトレジスタの入力端子から入力データを入力
し、前記積分器の出力端子から出力データを取り出すよ
うにしたことを特徴とするディジタルフィルタ。
1. A shift register of m × n stages, and m + 1 tap data extracted from the input of the shift register and the register output of each n stages, the code changes for each one, and the magnitude is 2. Multiply the coefficient by m +
An input terminal of the shift register, which includes one multiplier, an adder that adds all output data of the multiplier, and an m-th order integrator that receives the output data of the adder A digital filter characterized in that data is inputted and output data is taken out from an output terminal of the integrator.
【請求項2】 乗算器および加算器を、ビットシフトと
加算/減算器によって構成することを特徴とした請求項
1に記載のディジタルフィルタ。
2. The digital filter according to claim 1, wherein the multiplier and the adder are constituted by a bit shift and an adder / subtractor.
【請求項3】 加算器を、係数の大きさが等しくなるタ
ップデータ同士の加減算演算から優先して行うように構
成したことを特徴とする請求項1に記載のディジタルフ
ィルタ。
3. The digital filter according to claim 1, wherein the adder is configured to preferentially perform addition / subtraction calculation of tap data having equal coefficient magnitudes.
【請求項4】 加算器を、係数の大きさが等しくなるタ
ップデータ同士の加減算演算結果の絶対値および必要な
語長が近いもの同士を次に優先して加減算演算を行うよ
うに構成したことを特徴とする請求項3に記載のディジ
タルフィルタ。
4. The adder is configured to perform the addition / subtraction operation by prioritizing those having similar absolute values of the addition / subtraction operation results of tap data having the same coefficient size and the required word length next to each other. The digital filter according to claim 3, wherein:
JP12022592A 1992-05-13 1992-05-13 Digital filter Pending JPH05315892A (en)

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