JPH06244678A - Digital filter circuit - Google Patents

Digital filter circuit

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JPH06244678A
JPH06244678A JP4612893A JP4612893A JPH06244678A JP H06244678 A JPH06244678 A JP H06244678A JP 4612893 A JP4612893 A JP 4612893A JP 4612893 A JP4612893 A JP 4612893A JP H06244678 A JPH06244678 A JP H06244678A
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JP
Japan
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data
output
frequency
low
pass filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP4612893A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshikimi Iwata
利王 岩田
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Kenwood KK
Original Assignee
Kenwood KK
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a digital filter circuit for providing data close to a waveform before A/D conversion. CONSTITUTION:This circuit is provided with a k-fold over sampling filter 1 for inputting the data of N bits sampled by a sampling pulse at a frequency fs, converting them to the data of (N+a) bits sampled by a sampling pulse at a frequency (kXfs) by performing k-fold over sampling, and outputting those converted data, correlation detector 2 for inputting the output data from the k-fold over sampling filter 1, plural digital low-pass filters 41, 42. with the same group delay time and the different passing frequency bands so as to input the output data from the k-fold over sampling filter 1, and selector 3 for selectively outputting one of outputs from the digital low-pass filters based on the output of the correlation detector 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】本発明はデジタルフィルタ回路に
関し、周波数fsのサンプリングパルスによってサンプ
リングされたNビットのデータを、周波数(K×fs)
のサンプリングパルスによってサンプリングされた(N
+a)ビットのデータに変換して出力するデジタルフィ
ルタ回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital filter circuit, which converts N-bit data sampled by a sampling pulse having a frequency fs into a frequency (K × fs)
Of the sampling pulses of (N
The present invention relates to a digital filter circuit that converts + a) bit data and outputs the data.

【0002】[0002]

【従来の技術】周波数fsのサンプリングパルスによっ
てサンプリングされたNビットのデータを、周波数(K
×fs)のサンプリングパルスによりサンプリングされ
た(N+a)ビットのデータに変換して出力する場合、
図14に示すように周波数fsのサンプリングパルスに
よりサンプリングされたNビットのデータを、K倍オー
バサンプリングフィルタ1により、周波数(K×fs)
のサンプリングパルスにてサンプリングされた(N+
a)ビットのデータに変換して出力していた。
2. Description of the Related Art N-bit data sampled by a sampling pulse of frequency fs is converted into frequency (K
When converting to (N + a) -bit data sampled by a sampling pulse of (× fs) and outputting the data,
As shown in FIG. 14, the N-bit data sampled by the sampling pulse having the frequency fs is subjected to the frequency (K × fs) by the K times oversampling filter 1.
Sampled with the sampling pulse of (N +
a) It was converted into bit data and output.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】周波数fsのサンプリ
ングパルスによってサンプリングされたNビットのデー
タを、周波数(K×fs)のサンプリングパルスにより
サンプリングされた(N+a)ビットのデータに変換し
て出力する場合、周波数fsのサンプリングパルスによ
りサンプリングされたNビットのデータのダイナミック
レンジが比較的小さく、また周波数帯域が比較的低いと
き、K倍オーバサンプリングして周波数(K×fs)の
サンプリングパルスによりサンプリングされた(N+
a)ビットのデータに変換しても、K倍オーバーサンプ
リングでの乗算によって増加したaビットの大部分は〃
0〃であり、増加したダイナミックレンジを有効に使用
していないという問題点があった。
When N-bit data sampled by a sampling pulse of frequency fs is converted into (N + a) -bit data sampled by a sampling pulse of frequency (K × fs) and is output. , When the dynamic range of N-bit data sampled by the sampling pulse of frequency fs is relatively small and the frequency band is relatively low, it is K times oversampled and sampled by the sampling pulse of frequency (K × fs). (N +
a) Even if converted to bit data, most of the a bits increased by multiplication by K times oversampling are 〃
It was 0, and there was a problem that the increased dynamic range was not used effectively.

【0004】これを具体的に説明する。図15に示すサ
ンプリング周波数fs=44.1kHz,データの周波
数(本明細書ではデータの値をバー表示したときの先端
を結んだ曲線波形の周波数をデータの周波数と記す)f
=1kHz,ビット数N=16,ダイナミックレンジD
=16ビットのデータを、8倍オーバサンプリングフィ
ルタ1を通すとサンプリング周波数は8倍になり、また
8倍オーバーサンプリングフィルタ1内での乗算によっ
て出力データのビット数は増加する。ここでは20ビッ
トになったとする。また本明細書における図において波
形上の×印はサンプル点を示す。ここで出力データは図
16に示すようにサンプリング周波数fs=(8×4
4.1)kHz,データの周波数f=1kHz,ビット
数N=20,ダイナミックレンジD=20ビットのデー
タとなる。
This will be specifically described. Sampling frequency fs = 44.1 kHz shown in FIG. 15 and data frequency (in this specification, the frequency of the curved waveform connecting the ends when the data value is displayed as a bar is referred to as the data frequency) f
= 1 kHz, number of bits N = 16, dynamic range D
When the data of 16 bits is passed through the 8-times oversampling filter 1, the sampling frequency is increased by 8 times, and the multiplication in the 8-times oversampling filter 1 increases the number of bits of output data. Here, it is assumed that the number of bits is 20. Further, in the drawings in this specification, the crosses on the waveform indicate sample points. Here, the output data has a sampling frequency fs = (8 × 4) as shown in FIG.
4.1) The data has a kHz, a data frequency f = 1 kHz, a bit number N = 20, and a dynamic range D = 20 bits.

【0005】ピークーピークが2の16乗分の1の振幅
を持った周波数20kHzの正弦波をデジタル化した図
17に示すサンプリング周波数fs=44.1kHz,
データの周波数f=20kHz,ビット数N=16,ダ
イナミックレンジD=1ビットのデータを、8倍オーバ
サンプリングフィルタ1に通すとサンプリング周波数は
8倍になる。また8倍オーバーサンプリングフィルタ1
内での乗算によって出力データのビット数は増加し、2
0ビットになったとする。そこで出力データは図18に
示すようにサンプリング周波数fs=(8×44.1)
kHz,データの周波数f=20kHz,ビット数N=
20,ダイナミックレンジD=5ビットのデータとな
る。
Sampling frequency fs = 44.1 kHz shown in FIG. 17, which is obtained by digitizing a sine wave having a frequency of 20 kHz, whose peak-to-peak has an amplitude of 1/16 of 2
When the data of frequency f = 20 kHz, the number of bits N = 16, and the dynamic range D = 1 bit is passed through the 8 times oversampling filter 1, the sampling frequency becomes 8 times. 8 times oversampling filter 1
The number of bits of output data increases due to multiplication in
Suppose it has become 0 bit. Therefore, the output data has a sampling frequency fs = (8 × 44.1) as shown in FIG.
kHz, data frequency f = 20 kHz, number of bits N =
20, dynamic range D = 5 bits of data.

【0006】ピークーピークが2の16乗分の1の振幅
を持った周波数1kHzの正弦波をデジタル化した図1
9に示すサンプリング周波数fs=44.1kHz,デ
ータの周波数f=1kHz,ビット数N=16,ダイナ
ミックレンジD=1ビットのデータを、8倍オーバサン
プリングフィルタ1を通すとサンプリング周波数は8倍
になる。また8倍オーバーサンプリングフィルタ1内で
の乗算によって出力データのビット数は増加する。ここ
では20ビットになったとする。そこで出力データは図
20に示すようにサンプリング周波数fs=(8×4
4.1)kHz,データの周波数f=1kHz,ビット
数N=20,ダイナミックレンジD=5ビットのデータ
となるが、5ビットであるダイナミックレンジを有効に
使用していないことが判る。
FIG. 1 is a digital representation of a sinusoidal wave having a frequency of 1 kHz and an amplitude whose peak is 1/16 of 2 to the peak.
When the sampling frequency fs = 44.1 kHz, the data frequency f = 1 kHz, the bit number N = 16, and the dynamic range D = 1 bit shown in 9 are passed through the 8-times oversampling filter 1, the sampling frequency becomes 8-times. . Moreover, the number of bits of the output data is increased by the multiplication in the 8-fold oversampling filter 1. Here, it is assumed that the number of bits is 20. Therefore, the output data has a sampling frequency fs = (8 × 4) as shown in FIG.
It is 4.1) kHz, the data frequency f = 1 kHz, the number of bits N = 20, and the dynamic range D = 5 bits, but it is understood that the dynamic range of 5 bits is not effectively used.

【0007】このように、入力データのダイナミックレ
ンジが比較的小さく、かつ入力データの周波数が比較的
低い場合、入力データは方形波または階段波であるた
め、8倍オーバーサンプリングフィルタ1を通しても方
形波または階段波として補間される。また、この場合、
20ビットの下位4ビットは〃0〃のデータが大部分で
あって、ダイナミックレンジが5ビットになっても1ビ
ット分しか有効に使用していない。
As described above, when the dynamic range of the input data is relatively small and the frequency of the input data is relatively low, the input data is a square wave or a staircase wave. Or it is interpolated as a staircase wave. Also in this case,
The lower 4 bits of 20 bits are mostly "0" data, and even if the dynamic range becomes 5 bits, only 1 bit is effectively used.

【0008】本発明は、周波数fsのサンプリングパル
スによってサンプリングされたNビットのデータを、周
波数(K×fs)のサンプリングパルスによってサンプ
リングされた(N+a)ビットのデータに変換して出力
するデジタルフィルタ回路で、入力データのダイナミッ
クレンジが比較的小さく、かつ入力データの周波数帯域
が比較的低い場合でも、増加したaビットのダイナミッ
クレンジを有効に使用したA/D変換以前の波形に近い
データを出力するデジタルフィルタ回路を提供すること
を目的とする。
The present invention converts a N-bit data sampled by a sampling pulse of frequency fs into (N + a) -bit data sampled by a sampling pulse of frequency (K × fs) and outputs the digital filter circuit. Thus, even if the dynamic range of the input data is relatively small and the frequency band of the input data is relatively low, data close to the waveform before A / D conversion that effectively uses the increased a-bit dynamic range is output. It is an object to provide a digital filter circuit.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のデジタルフィル
タ回路は、周波数fsのサンプリングパルスによってサ
ンプリングされたNビットのデータを入力とし、k倍オ
ーバーサンプリングすることにより周波数(k×fs)
のサンプリングパルスによってサンプリングされた(N
+a)ビットのデータに変換して出力するk倍オーバー
サンプリングフィルタと、k倍オーバサンプリングフィ
ルタからの出力データを入力とする相関検出器と、k倍
オーバサンプリングフィルタからの出力データを入力と
する群遅延時間が同一でかつ異なる通過周波数帯域を有
する複数のデジタルローパスフィルタと、デジタルロー
パスフィルタの出力の一つを相関検出器の出力に基づき
選択して周波数(k×fs)のサンプリングパルスによ
ってサンプリングされた(N+a)ビットのデータを出
力するセレクタとを備えたことを特徴とする。
The digital filter circuit of the present invention receives N-bit data sampled by a sampling pulse of frequency fs as an input, and performs oversampling by k times to obtain a frequency (k × fs).
Of the sampling pulses of (N
+ A) A k-fold oversampling filter that converts and outputs the data, a correlation detector that receives the output data from the k-fold oversampling filter, and a group that receives the output data from the k-fold oversampling filter. A plurality of digital low-pass filters having the same delay time and different pass frequency bands, and one of the outputs of the digital low-pass filter is selected based on the output of the correlation detector and sampled by the sampling pulse of the frequency (k × fs). And a selector for outputting (N + a) -bit data.

【0010】本発明のデジタルフィルタ回路おける相関
検出器は、入力データの1点において、該1点の入力デ
ータと相関のあるデータが、前記1点以前に連続して
(r1)個存在し、また前記1点以後に連続して(r
2)個存在するときr(=r1+r2)の値に基づいて
デジタルローパスフィルタの出力を選択する選択信号と
してセレクタに出力することを特徴とする。
In the correlation detector in the digital filter circuit of the present invention, at one point of the input data, (r1) pieces of data having a correlation with the input data of the one point continuously exist before the one point. In addition, after the above 1 point, (r
2) It is characterized in that, when there are two, there is output to the selector as a selection signal for selecting the output of the digital low-pass filter based on the value of r (= r1 + r2).

【0011】本発明のデジタルフィルタ回路における相
関検出器は、周波数(k×fs)のサンプリングパルス
によってサンプリングされた(N+a)ビットのデータ
のある隣合った2点において、前記2点におけるデータ
の値の差分の絶対値が2のa乗未満であることをAと
し、前記2点におけるデータの下位からa番目のビット
の値が異なることをBとし、前記2点におけるデータの
下位から(a+1)番目のビットの値が異なることをC
とした場合、論理式
In the correlation detector in the digital filter circuit of the present invention, the value of the data at the two adjacent points with (N + a) -bit data sampled by the sampling pulse of the frequency (k × fs) is present. The absolute value of the difference is less than the power of 2 to A, and the difference in the value of the a-th bit from the lower order of the data at the two points is B, and the lower order of the data at the two points is (a + 1). C that the value of the th bit is different
And then the logical expression

【0012】[0012]

【数7】 [Equation 7]

【0013】を満たすとき、前記2点におけるデータが
相関の在るデータであるとすることを特徴とする。
When the above conditions are satisfied, the data at the two points are correlated data.

【0014】本発明のデジタルフィルタ回路におけるデ
ジタルローパスフィルタはタップ数を
The number of taps of the digital low-pass filter in the digital filter circuit of the present invention is

【0015】[0015]

【数8】 [Equation 8]

【0016】とし、ローパスフィルタの各係数をAnd each coefficient of the low-pass filter is

【0017】[0017]

【数9】 [Equation 9]

【0018】とすることを特徴とする。It is characterized in that

【0019】本発明のデジタルフィルタ回路において、
デジタルローパスフィルタは入力データを新しい入力デ
ータから順に
In the digital filter circuit of the present invention,
Digital low-pass filter processes input data in order from newest input data

【0020】[0020]

【数10】 [Equation 10]

【0021】とし、[0021]

【0022】[0022]

【数11】 [Equation 11]

【0023】で表現した場合、出力をWhen expressed by, the output is

【0024】[0024]

【数12】 [Equation 12]

【0025】とすることを特徴とする。It is characterized in that

【0026】[0026]

【作用】本発明のデジタルフィルタ回路によれば、ダイ
ナミックレンジと入力データの周波数帯域とに基づく相
関検出出力が相関検出器から出力され、相関検出出力に
基づいた選択信号によって、複数のデジタルローパスフ
ィルタの出力から1つのデジタルローパスフィルタの出
力が選択されるため、ダイナミックレンジが比較的低
く、かつ入力データの周波数帯域が比較的低い場合で
も、オーバーサンプリングによって増加したダイナミッ
クレンジを有効に利用したA/D変換前の波形に近いデ
ータが出力される。その理由は順次明らかになるであろ
う。
According to the digital filter circuit of the present invention, the correlation detection output based on the dynamic range and the frequency band of the input data is output from the correlation detector, and the plurality of digital low-pass filters are output by the selection signal based on the correlation detection output. Since the output of one digital low-pass filter is selected from the output of A, even if the dynamic range is relatively low and the frequency band of the input data is relatively low, A / Data close to the waveform before D conversion is output. The reasons will be clarified one after another.

【0027】選択信号をrとしたときは、選択信号rに
基づいててデジタルローパスフィルタが切り換えられ
る。また、論理式、数1を満足するとき相関の在るデー
タであるとしたときは、方形波および階段波の平坦部分
が相関在りと判断されて、方形波の場合も階段波の場合
においてもオーバーサンプリングによって増加したダイ
ナミックレンジを有効に利用したA/D変換前の波形に
近いデータが出力される。
When the selection signal is r, the digital low pass filter is switched based on the selection signal r. Further, if the logical expression, if it is assumed that the data has correlation when the equation 1 is satisfied, it is determined that the flat portions of the square wave and the staircase are correlated, and both the square wave and the staircase have the correlation. Data close to the waveform before A / D conversion, which effectively utilizes the dynamic range increased by oversampling, is output.

【0028】デジタルローパスフィルタのタップ数を数
2とし、各乗算係数を数3としたときは乗算や除算が簡
単になり、小規模かつ高速のデジタルローパスフィルタ
となる。またデジタルローパスフィルタを数6を満足す
るデジタルローパスフィルタとするときは、タップ数を
数2とし、各乗算係数を数3としたデジタルローパスフ
ィルタに精度よく近似したデジタルローパスフィルタと
なる。
When the number of taps of the digital low-pass filter is set to 2 and each multiplication coefficient is set to 3, the multiplication and division are simplified, and a small-scale and high-speed digital low-pass filter is obtained. When the digital low-pass filter is a digital low-pass filter satisfying the equation 6, the number of taps is the equation 2 and each multiplication coefficient is the equation 3. The digital low-pass filter is accurately approximated to the digital low-pass filter.

【0029】[0029]

【実施例】以下本発明を実施例により説明する。図1は
本発明の一実施例の構成を示すブロック図であり、本発
明の一実施例はサンプリングパルス44.1kHzでサ
ンプリングされた16ビットのデータをサンプリングパ
ルス(8×44.1)kHzによってサンプリングされ
た20ビットのデータに変換するディジタルフィルタ回
路の場合を例示している。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In the embodiment of the present invention, 16-bit data sampled at a sampling pulse of 44.1 kHz is converted by a sampling pulse (8 × 44.1) kHz. The case of a digital filter circuit for converting sampled 20-bit data is illustrated.

【0030】周波数fsのサンプリングパルスによって
サンプリングされたNビットの入力データはK倍オーバ
サンプリングフィルタ1に供給し、k倍ーバーサンプリ
ングフィルタ1によってオーバーサンプリングして、k
倍オーバサンプリングすることにより、周波数(k×f
s)のサンプリングパルスによってサンプリングされた
(N+a)ビットのデータに変換する。
The N-bit input data sampled by the sampling pulse of the frequency fs is supplied to the K times oversampling filter 1 and oversampled by the k times oversampling filter 1 to obtain k
The frequency (k × f
(s) is converted into (N + a) -bit data sampled by the sampling pulse.

【0031】k倍オーバーサンプリングフィルタ1から
の出力、すなわち周波数(k×fs)のサンプリングパ
ルスによってサンプリングされた(N+a)ビットのデ
ータは相関検出器2に供給して相関を検出し、相関検出
出力をセレクタ3の選択信号とする。本実施例では相関
検出出力が選択信号であり、相関検出信号rとも記す。
The output from the k times oversampling filter 1, that is, the (N + a) -bit data sampled by the sampling pulse of the frequency (k × fs) is supplied to the correlation detector 2 to detect the correlation, and the correlation detection output Is the selection signal of the selector 3. In the present embodiment, the correlation detection output is the selection signal, which is also referred to as the correlation detection signal r.

【0032】また、k倍オーバサンプリングフィルタ1
からの出力は群遅延時間が同一であって、かつ異なる周
波数帯域を有するデジタルローパスフィルタ41、4
2、…、4n(以下、デジタルローパスフィルタを単に
ローパスフィルタと記す)にも供給し、ローパスフィル
タ41、42、…、4nから夫れ夫れ異なる通過周波数
帯域を持つデータを出力させる。ローパスフィルタ4
1、42、…、4nからの出力はセレクタ3に供給し、
ローパスフィルタ41、42、…、4nからの出力の1
つをセレクタ3において相関検出器2からの選択信号に
基づいて選択し、セレクタ3から周波数(k×fs)の
サンプリングパルスによってサンプリングされた(N+
a)ビットのデータを出力させる。
The k-fold oversampling filter 1
From the digital low-pass filters 41, 4 having the same group delay time and different frequency bands.
4, ..., 4n (hereinafter, the digital low-pass filter is simply referred to as a low-pass filter) are supplied to output data having different pass frequency bands from the low-pass filters 41, 42 ,. Low pass filter 4
The outputs from 1, 42, ..., 4n are supplied to the selector 3,
1 of the outputs from the low-pass filters 41, 42, ..., 4n
One of them is selected by the selector 3 based on the selection signal from the correlation detector 2, and is sampled by the sampling pulse of the frequency (k × fs) from the selector 3 (N +
a) Output the bit data.

【0033】相関検出器2は、周波数(k×fs)のサ
ンプリングパルスによってサンプリングされた(N+
a)ビットのデータのある1点において、その1点のデ
ータと相関のあるデータが、前記1点以前に連続して
(r1)個存在しまた前記1点以後に連続して(r2)
個存在する場合、r(=r1+r2)に応じてセレクタ
3へ選択信号を出力する。
The correlation detector 2 is sampled by a sampling pulse of frequency (k × fs) (N +
a) At one point of the bit data, there is (r1) consecutive data before the one point and data having a correlation with the one point data (r2).
If there is one, a selection signal is output to the selector 3 according to r (= r1 + r2).

【0034】また、相関検出器2は、周波数(k×f
s)のサンプリングパルスによってサンプリングされた
(N+a)ビットのデータのある隣合った2点におい
て、それらの2点におけるデータの値の差分の絶対値が
2のa乗未満であることをAとし、前記2点におけるデ
ータの下位からa番目のビットの値が異なることをBと
し、前記2点におけるデータの下位から(a+1)番目
のビットの値が異なることをCとした場合、論理式
Further, the correlation detector 2 uses the frequency (k × f
At two adjacent points having (N + a) -bit data sampled by the sampling pulse of s), the absolute value of the difference between the data values at these two points is less than the a-th power of 2, and A If the difference in the value of the a-th bit from the lower-order data at the two points is B, and the difference in the value of the (a + 1) -th bit from the lower-order data in the point 2 is C, a logical expression

【0035】[0035]

【数13】 [Equation 13]

【0036】を満たすとき、前記2点におけるデータが
相関のあるデータであるとする。
When the above conditions are satisfied, the data at the two points are assumed to be correlated data.

【0037】また、ローパスフィルタ41、42、…、
4nは、タップ数を
Further, the low-pass filters 41, 42, ...
4n is the number of taps

【0038】[0038]

【数14】 [Equation 14]

【0039】(mは任意)とし、ローパスフィルタ4
1、42、…、4nの各係数を
(M is arbitrary), and the low-pass filter 4
Each coefficient of 1, 42, ..., 4n

【0040】[0040]

【数15】 [Equation 15]

【0041】とする。It is assumed that

【0042】また、ローパスフィルタ41、42、…、
4nにおいて、ローパスフィルタ41、42、…、4n
の入力データを新しいデータから順に、
Further, the low pass filters 41, 42, ...
4n, low-pass filters 41, 42, ..., 4n
The input data of

【0043】[0043]

【数16】 [Equation 16]

【0044】とし、And

【0045】[0045]

【数17】 [Equation 17]

【0046】とした場合、ローパスフィルタ41、4
2、…、4nの出力doutを
In this case, the low-pass filters 41 and 4
2, ..., 4n output dout

【0047】[0047]

【数18】 [Equation 18]

【0048】とする。It is assumed that

【0049】上記のように構成した一実施例において、
周波数fsのサンプリング周波数によってサンプリング
されたNビットのデータを、周波数(k×fs)のサン
プリング周波数でサンプリングされた(N+a)ビット
のデータに変換して出力するとき、入力データのダイナ
ミックレンジが比較的小さく、かつ入力データの周波数
が比較的に低い場合でも、出力の実質的なダイナミック
レンジをaビット増加させることができる。この理由
は、主としてローパッスフィルタを相関出力に基づいて
切り換えたことが寄与しているためである。
In one embodiment constructed as described above,
When N-bit data sampled at the sampling frequency of frequency fs is converted into (N + a) -bit data sampled at the sampling frequency of frequency (k × fs) and output, the dynamic range of the input data is relatively large. Even if it is small and the frequency of the input data is relatively low, the effective dynamic range of the output can be increased by a bits. This is mainly because the low pass filter is switched based on the correlation output.

【0050】上記した一実施例の作用を入力データが、
サンプリングパルスの周波数fsが44.1kHz、デ
ータの周波数fは前半が1kHzかつ後半が20kH
z、ビット数Nが16、ダイナミックレンジDが1ビッ
トの場合で、k倍オーバサンプリングフィルタ1が8倍
オーバーサンプリングフィルタの場合を例に具体的に説
明する。
The input data of the operation of the above-described embodiment is
The sampling pulse frequency fs is 44.1 kHz, and the data frequency f is 1 kHz in the first half and 20 kHz in the second half.
A case where z, the number of bits N is 16, the dynamic range D is 1 bit, and the k-times oversampling filter 1 is an 8-times oversampling filter will be specifically described.

【0051】上記の入力データは図2に示すごとくであ
る。この入力データを8倍オーバーサンプリングフィル
タに通すと、サンプリング周波数は8倍になり、8倍オ
ーバサンプリングフィルタ内での乗算により出力データ
のビット数は増加する。ここでは20ビットになったと
する。そこで出力データは図3に示すように、サンプリ
ング周波数fs=8×44.1kHz、データの周波数
f=前半1kHz、後半20kHz、ビット数(N+
a)=20ビット、ダイナミックレンジD=5ビットの
データとなる。このままでは従来の場合と同様に前半
(データの周波数f=1kHzの部分)では、5ビット
あるダイナミックレンジを有効に使用していない。
The above input data is as shown in FIG. When this input data is passed through the 8 times oversampling filter, the sampling frequency is increased by 8 times, and the number of bits of the output data is increased by the multiplication in the 8 times oversampling filter. Here, it is assumed that the number of bits is 20. Therefore, as shown in FIG. 3, the output data has sampling frequency fs = 8 × 44.1 kHz, data frequency f = first half 1 kHz, second half 20 kHz, bit number (N +
The data has a) = 20 bits and a dynamic range D = 5 bits. As it is, the dynamic range of 5 bits is not effectively used in the first half (the frequency f = 1 kHz portion of the data) as in the conventional case.

【0052】ローパスフィルタは2つのローパスフィル
タとし、ローパスフィルタ41は図5(a)に示す直列
接続された63個の単位遅延素子411からなる63ク
ロック遅延のみのスルーフィルタ(カットオフ周波数な
しのローパスフィルタ)410であり、ローパスフィル
タ42は図5(b)に示す直列接続された127個の単
位遅延素子421と初段の単位遅延素子の入力および各
段の単位遅延素子の出力とを加算する加算器423と乗
算係数を1/127とする係数乗算器424とからなる
タップ数127、係数1/127のローパスフィルタ4
20である。
The low-pass filter is two low-pass filters, and the low-pass filter 41 is a through filter consisting of 63 unit delay elements 411 connected in series as shown in FIG. 5A and having only 63 clock delay (low-pass without cut-off frequency). The filter) 410, and the low-pass filter 42 adds 127 unit delay elements 421 connected in series shown in FIG. 5B to the input of the unit delay element of the first stage and the output of the unit delay element of each stage. Low pass filter 4 with a tap number of 127 and a coefficient of 1/127, which is composed of a multiplier 423 and a coefficient multiplier 424 whose multiplication coefficient is 1/127.
Twenty.

【0053】ローパスフィルタ410および420は共
に群遅延時間は1クロック(1/8fs)であるため、
ローパスフィルタ410と420とを共通にするために
63個の単位遅延素子421を超通にして、図6に示す
ように接続して構成することができる。このように構成
すれば位相が揃い、かつ波形は歪まない。
Since both the low-pass filters 410 and 420 have a group delay time of 1 clock (1/8 fs),
In order to make the low-pass filters 410 and 420 common, 63 unit delay elements 421 can be superposed and connected as shown in FIG. With this configuration, the phases are aligned and the waveform is not distorted.

【0054】上記のローパスフィルタ410、420の
一方の出力が、8倍オーバーサンプリングフィルタの出
力の1点のデータとそのデータとの相関を検出した相関
検出器2の出力に基づいて選択される。しかるに、8倍
オーバーサンプリングを行った20ビットの出力のある
1点のデータとそのデータの近傍のデータとの相関が相
関検出器2によって検出される。
One of the outputs of the above low-pass filters 410 and 420 is selected based on the output of the correlation detector 2 which detects the correlation between the data at one point of the output of the 8 × oversampling filter and the data. However, the correlation detector 2 detects the correlation between one-point data having 20-bit output that has been subjected to 8 times oversampling and data in the vicinity of the data.

【0055】相関検出器2によるこの相関検出は8倍オ
ーバーサンプリングを行った20ビットの出力のダイナ
ッミクレンジと周波数帯域とを検出しているのと等価で
あって、ローパスフィルタ410の出力とローパスフィ
ルタ420の出力との一方が相関検出器2の出力に基づ
いて選択されるため、出力は図4(a)のようになっ
て、図3に示す出力データを無条件にローパスフィルタ
に通した場合のように、図4(b)に示すごとく高周波
成分が減衰してしまうこともなく、ダイナミックレンジ
が4ビット増加させられ、ダイナミックレンジが有効に
利用されてA/D変換前の波形に近い出力を得ることが
できる。
This correlation detection by the correlation detector 2 is equivalent to detecting the dynamic range and frequency band of the 20-bit output that has been subjected to 8 times oversampling, and is equivalent to the output of the low-pass filter 410 and the low-pass filter. One of the output of 420 is selected based on the output of the correlation detector 2, so the output is as shown in FIG. 4A, and when the output data shown in FIG. 3 is unconditionally passed through the low-pass filter. As shown in FIG. 4B, the high frequency component is not attenuated, the dynamic range is increased by 4 bits, the dynamic range is effectively used, and the output is close to the waveform before A / D conversion. Can be obtained.

【0056】この場合に、ローパスフィルタ410の群
遅延時間とローパスフィルタ420の群遅延時間は同一
であり、ローパスフィルタ410の出力とローパスフィ
ルタ420の出力とを切り換えても出力が歪むこともな
い。ローパスフィルタ410と420とを図6に示すよ
うに接続して構成したローパスフィルタ40を用いた場
合も同様である。
In this case, the group delay time of the low-pass filter 410 and the group delay time of the low-pass filter 420 are the same, and even if the output of the low-pass filter 410 and the output of the low-pass filter 420 are switched, the output is not distorted. The same applies when the low-pass filter 40 configured by connecting the low-pass filters 410 and 420 as shown in FIG. 6 is used.

【0057】次に相関検出器2について説明する。相関
検出器2は、8倍オーバーサンプリングされた20ビッ
トのデータのある1点において、前記1点のデータと相
関のあるデータが前記1点以前に連続して(r1)個存
在し、また前記1点以後に連続して(r2)個存在する
場合、r(=r1+r2)を相関検出出力とし、相関検
出出力に応じてローパスフィルタ410の出力とローパ
スフィルタ420の出力とが切り換えられる。ここで、
相関検出出力r<12のときはローパスフィルタ410
の出力を選択し、相関検出出力r≧12のときはローパ
スフィルタ420の出力を選択するものとする。
Next, the correlation detector 2 will be described. In the correlation detector 2, at one point with 20-bit data that is 8 times oversampled, there is (r1) consecutive data before the one point, which has a correlation with the data at the one point. When there are (r2) consecutive points after one point, r (= r1 + r2) is used as the correlation detection output, and the output of the low-pass filter 410 and the output of the low-pass filter 420 are switched according to the correlation detection output. here,
When the correlation detection output r <12, the low-pass filter 410
The output of the low-pass filter 420 is selected when the correlation detection output r ≧ 12.

【0058】ここで、例えばローパスフィルタ40を用
いた場合で、図3に示すような入力データが入力された
とする。前記した相関検出出力rに基づいてローパスフ
ィルタ40の出力が、図3において併記したように63
個の単位遅延素子421の出力eと係数乗算器424の
出力fとが切り換えられて、この場合、図4(a)に示
すようにr≧12の平坦な部分ではフィルタリングさ
れ、r<12の急峻な部分では波形がそのまま残る。ま
た、歪もない。もし、仮に切り換えを行わず、係数乗算
器424の出力のみを使用すると出力は図4(b)に示
すような波形となって、高周波成分が減衰してしまう。
Here, it is assumed that input data as shown in FIG. 3 is input when the low-pass filter 40 is used, for example. The output of the low-pass filter 40 based on the correlation detection output r is 63 as shown in FIG.
The output e of the unit delay elements 421 and the output f of the coefficient multiplier 424 are switched, and in this case, as shown in FIG. 4A, filtering is performed in a flat portion of r ≧ 12 and r <12. The waveform remains as it is in the steep part. Also, there is no distortion. If switching is not performed and only the output of the coefficient multiplier 424 is used, the output has a waveform as shown in FIG. 4B and the high frequency component is attenuated.

【0059】次に、相関検出器2における相関の有無に
ついての基準について説明する。相関検出器2におい
て、8倍オーバサンプリングされた20ビットのデータ
の、ある隣合った2点において、それら2点におけるデ
ータの値の差分の絶対値が2の4乗=16未満であるこ
とをAとし、前記2点におけるデータの下位から4番目
のビットの値が異なることをBとし、前記2点における
データの下位から5番目のビットの値が異なることをC
とした場合、論理式、数1を満たすとき、前記2点にお
けるデータを相関のあるデータとする。
Next, the criteria for the presence or absence of correlation in the correlation detector 2 will be described. In the correlation detector 2, it is confirmed that the absolute value of the difference between the data values at two adjacent points of the 8-bit oversampled 20-bit data is less than 2 4 = 16. Let A be the difference in the value of the fourth bit from the lower order of the data at the two points, and B be the difference in the value of the fifth bit from the lower order of the data at the two points be C
In this case, when the logical expression, Formula 1, is satisfied, the data at the two points are regarded as correlated data.

【0060】例えば、サンプリング周波数fs=44.
1kHz、データの周波数f=1kHz、ダイナミック
レンジD=1ビットの図7に示すデータを8倍オーバサ
ンプリングすると出力データは図8のようにサンプリン
グ周波数fs=8×44.1kHz、データの周波数f
=1kHz、ダイナミックレンジD=5ビットのデータ
となる。ここで、方形波および階段波の平坦な部分を相
関のあるデータ列と判断しなければならない。図8の場
合FFFE8〜FFFF7の間にある部分S1を相関の
あるデータと判断しなければならない。またFFFF8
〜00007の間にある部分S2を相関のあるデータと
判断しなければならない。
For example, the sampling frequency fs = 44.
When the data shown in FIG. 7 having 1 kHz, the data frequency f = 1 kHz, and the dynamic range D = 1 bit is oversampled by 8 times, the output data has a sampling frequency fs = 8 × 44.1 kHz and a data frequency f as shown in FIG.
= 1 kHz, dynamic range D = 5 bits of data. Here, the flat part of the square wave and the staircase wave must be judged as a correlated data string. In the case of FIG. 8, the portion S1 between FFFE8 and FFFF7 must be judged as correlated data. Also FFFF8
The portion S2 between ˜00007 must be judged as correlated data.

【0061】このための判断基準が数1である。数1を
判断基準としたときは方形波および階段波の平坦な部分
を相関のあるデータ列と判断される。部分S1およびS
2のデータ列の数を基準にしてローパスフィルタ410
の出力とローパスフィルタ420の出力とを選択しなけ
ればならない。この場合、部分S1およびS2共に17
0〜180個(8×44.1kHz/2×1kHzの場
合)であり、その個数と同程度のタップ数のローパスフ
ィルタの出力を選択することが望ましい。
The criterion for this is the equation 1. When Equation 1 is used as the criterion, it is determined that the flat portions of the square wave and the staircase wave are the correlated data strings. Parts S1 and S
The low-pass filter 410 based on the number of data strings of 2
, And the output of the low pass filter 420 must be selected. In this case, both parts S1 and S2 are 17
It is preferable to select the output of the low-pass filter having 0 to 180 pieces (in the case of 8 × 44.1 kHz / 2 × 1 kHz), and the number of taps is approximately the same as the number.

【0062】次に本実施例におけるローパスフィルタに
ついて説明する。ローパスフィルタのタップ数を数2、
すなわち(2のm乗−1)とし、ローパスフィルタの各
係数を数3、すなわち1/(2のm乗−1)とする。こ
のようにすることによって乗算や除算が簡単になり、小
規模かつ高速はローパスフィルタとすることができる。
Next, the low-pass filter in this embodiment will be described. The tap number of the low-pass filter is 2,
That is, (2 m −1) is set, and each coefficient of the low-pass filter is set to Expression 3, that is, 1 / (2 m −1). By doing so, multiplication and division are simplified, and a small-scale and high-speed low-pass filter can be obtained.

【0063】ここで、m=7とするとタップ数は12
7、各係数は1/127となる。したがって、Σ1
(d0)+(d−1)+…+(d−126)とすると出
力doutは、dout=Σ1/127となり、ローパ
スフィルタのハードウエアは図5(b)のように、単位
遅延素子が127個、加算器1個、乗算係数1/127
の係数乗算器1個のローパスフィルタとなる。
When m = 7, the number of taps is 12
7, each coefficient is 1/127. Therefore, Σ 1 =
(D0) + (d-1 ) + ... + (d-126) and an output dout is, dout = sigma 1/127, and the hardware of the low-pass filter as shown in FIG. 5 (b), the unit delay elements 127, one adder, multiplication coefficient 1/127
This is a low-pass filter with one coefficient multiplier.

【0064】このままでは乗算係数1/127の係数乗
算器の部分で演算誤差が大きくなってしまうため、do
ut=Σ1/127=(d−63)+[Σ1−127×
(d−63)]/127≒(d−63)+[Σ1−12
7×(d−63)]/128 と変形して、この式に基づきローパスフィルタを構成す
れば精度よく近似できる。このようにした場合のローパ
スフィルタは図9のように、単位遅延素子が127個、
加算器3個、乗算係数(−128)の係数乗算器および
乗算係数1/128の係数乗算器を用いたものとなる。
If this is left as it is, the calculation error becomes large in the part of the coefficient multiplier of the multiplication coefficient 1/127.
ut = Σ 1/127 = ( d-63) + [Σ 1 -127 ×
(D-63)] / 127 ≒ (d-63) + [Σ 1 -12
7 × (d−63)] / 128, and a low-pass filter is constructed based on this equation, which allows accurate approximation. The low-pass filter in this case has 127 unit delay elements, as shown in FIG.
This uses three adders, a coefficient multiplier with a multiplication coefficient (−128), and a coefficient multiplier with a multiplication coefficient of 1/128.

【0065】つぎに本発明の一実施例の具体例について
説明する。図10は本発明の一実施例の具体例を示すブ
ロック図である。
Next, a specific example of one embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a block diagram showing a specific example of an embodiment of the present invention.

【0066】図10に示した具体例では、サンプリング
周波数fs=44.1kHz、ビット数N=16のデー
タを、サンプリング周波数fs=8×44.1kHz、
ビット数N=20のデータに変換するデジタルフィルタ
回路の場合であり、増加するビット数a=4、ローパス
フィルタのタップ数は〃1〃と〃127〃の場合、すな
わちm=1および127(1タップのローパスフィルタ
(スルー)と127タップのローパスフィルタ)とし、
ローパスフィルタの出力の選択は選択信号r<12のと
きは1タップのローパスフィルタの出力を、選択信号r
≧12のときは127タップのローパスフィルタの出力
を選択するものとする。本具体例では、後記の比較回路
15の出力が実質的に選択信号となるため選択信号rと
記す。
In the specific example shown in FIG. 10, data having a sampling frequency fs = 44.1 kHz and a bit number N = 16 is converted into a sampling frequency fs = 8 × 44.1 kHz,
This is a case of a digital filter circuit that converts data with the number of bits N = 20, where the number of increasing bits a = 4 and the number of taps of the low-pass filter are 〃1〃 and 〃127〃, that is m = 1 and 127 (1 Tap low pass filter (through) and 127 tap low pass filter)
The output of the low-pass filter is selected by selecting the output of the 1-tap low-pass filter when the selection signal r <12.
When ≧ 12, the output of the 127-tap low-pass filter is selected. In this specific example, the output of the comparison circuit 15 described later is substantially a selection signal, and is therefore referred to as a selection signal r.

【0067】周波数44.1kHzのサンプリングパル
スによってサンプリングされた16ビットの入力データ
は8倍オーバーサンプリングフィルタ11によってオー
バーサンプリングし、8倍オーバーサンプリングフィル
タ11の出力データは単位遅延素子12に送出し、8倍
オーバーサンプリングフィルタ11の出力データと単位
遅延素子11の出力データとは相関検出器13に供給し
て相関を検出する。相関検出器13の相関検出出力はカ
ウント回路14に供給して相関のあるデータが何個連続
したかを計数し、カウント回路14の計数値は比較回路
15によって参照データ12と比較して選択信号rがr
<12であるか、r≧12であるかを検出する。この検
出出力がローパスフィルタの出力の一方を選択する選択
信号rとなり、選択信号rを記憶回路16に格納する。
The 16-bit input data sampled by the sampling pulse having the frequency of 44.1 kHz is oversampled by the 8 × oversampling filter 11, and the output data of the 8 × oversampling filter 11 is sent to the unit delay element 12, The output data of the double oversampling filter 11 and the output data of the unit delay element 11 are supplied to the correlation detector 13 to detect the correlation. The correlation detection output of the correlation detector 13 is supplied to the counting circuit 14 to count the number of consecutive correlated data, and the count value of the counting circuit 14 is compared with the reference data 12 by the comparison circuit 15 to select the signal. r is r
It is detected whether <12 or r ≧ 12. This detection output becomes the selection signal r for selecting one of the outputs of the low-pass filter, and the selection signal r is stored in the memory circuit 16.

【0068】一方、オーバーサンプリングフィルタ11
の出力はオーバーサンプリングフィルタ11の連続する
127個の出力を順次、記憶回路17に送出して格納
し、記憶回路17から読み出したデータは一方の入力と
してセレクタ23に供給する。ここで、記憶回路17は
1タップのローパスフィルタF1を構成している。
On the other hand, the oversampling filter 11
The continuous output of 127 of the oversampling filter 11 is sequentially sent to and stored in the memory circuit 17, and the data read from the memory circuit 17 is supplied to the selector 23 as one input. Here, the memory circuit 17 constitutes a 1-tap low-pass filter F1.

【0069】記憶回路17から読み出した連続する12
7個のデータは累積加算器18で累積加算する。累積加
算器18から127個のデータの累積加算出力データが
出力される。累積加算出力データと記憶回路17から読
み出した出力データと記憶回路17から読み出した出力
データを乗算係数(−128)の係数乗算器19によっ
て(−128)倍した出力データとを加算器20で加算
し、加算器20からの出力データは乗算係数1/128
の係数乗算器21で1/128倍し、係数乗算器21か
らの出力データとセレクタ23の一方の入力とは加算器
22で加算し、加算器22からの出力データは他方の入
力としてセレクタ23に供給する。
12 consecutive data read from the memory circuit 17
The seven pieces of data are cumulatively added by the cumulative adder 18. The cumulative addition output data of 127 pieces of data is output from the cumulative adder 18. The cumulative addition output data, the output data read from the storage circuit 17, and the output data obtained by multiplying the output data read from the storage circuit 17 by the coefficient multiplier 19 of the multiplication coefficient (-128) (-128) are added by the adder 20. However, the output data from the adder 20 has a multiplication coefficient of 1/128.
Of the coefficient multiplier 21 is multiplied by 1/128, the output data from the coefficient multiplier 21 and one input of the selector 23 are added by the adder 22, and the output data from the adder 22 is used as the other input of the selector 23. Supply to.

【0070】ここで、記憶回路17、加算器18、20
および22、係数乗算器19および21は127タップ
のローパスフィルタF2を構成している。
Here, the memory circuit 17 and the adders 18 and 20
And 22, and the coefficient multipliers 19 and 21 constitute a 127-tap low-pass filter F2.

【0071】ローパスフィルタF1の出力データとロー
パスフィルタF2の出力データとはセレクタ23におい
て、記憶回路16から読み出された選択信号rによって
一方が選択されて出力される。
One of the output data of the low pass filter F1 and the output data of the low pass filter F2 is selected and output by the selector 23 by the selection signal r read from the memory circuit 16.

【0072】いま、図11に示す波形のデータがオーバ
サンプリングフィルタ11に入力されたとする。この入
力データは区間αでは入力データの周波数f=20kH
z、ダイナミックレンジD=1ビット、区間βでは入力
データの周波数f=1kHz、ダイナミックレンジD=
1ビット、区間γでは入力データの周波数f=1kH
z、ダイナミックレンジD=16ビットである。
It is now assumed that the waveform data shown in FIG. 11 is input to the oversampling filter 11. The frequency of this input data is f = 20 kHz in the section α.
z, dynamic range D = 1 bit, frequency f of input data f = 1 kHz, dynamic range D =
1 bit, frequency f = 1kH of input data in section γ
z, dynamic range D = 16 bits.

【0073】この入力データが入力されたことによって
オーバーサンプリングフィルタ11の出力データは図1
2に示すように、区間αでは周波数f=20kHz、ダ
イナミックレンジD=5ビット、区間βの前半区間β1
では周波数f=1kHz、ダイナミックレンジD=5ビ
ット、区間βの後半区間β2では区間γの影響で周波数
f=20kHz程度で、ダイナミックレンジD=5〜1
0ビット程度のリンギングが生じる。区間γでは周波数
f=1kHz、ダイナミックレンジD=20ビットのデ
ータとなる。
By the input of this input data, the output data of the oversampling filter 11 becomes as shown in FIG.
As shown in FIG. 2, in the section α, the frequency f = 20 kHz, the dynamic range D = 5 bits, the first half section β 1 of the section β
At frequency f = 1 kHz, dynamic range D = 5 bits, and in the latter half of section β of section β 2 , frequency f = about 20 kHz due to the influence of section γ and dynamic range D = 5 to 1
Ringing of about 0 bit occurs. In the section γ, the data has a frequency f = 1 kHz and a dynamic range D = 20 bits.

【0074】区間αではダイナミックレンジは小さいが
周波数が高いため、選択信号rは8程度で12を超える
ことはない。したがって区間αではローパスフィルタF
1からの出力データが選択され、63クロック遅延され
たスルーのデータがセレクタ23から出力される。
In the section α, since the dynamic range is small but the frequency is high, the selection signal r is about 8 and never exceeds 12. Therefore, in the section α, the low-pass filter F
The output data from 1 is selected, and the through data delayed by 63 clocks is output from the selector 23.

【0075】区間β1ではダイナミックレンジは小さ
く、かつ周波数が低いため、選択信号rは100以上に
なるため、セレクタ23においてローパスフィルタF2
からの出力データが選択され、フィルタリングされた群
遅延時間63クロック遅延されたデータがセレクタ23
から出力される。区間β2では区間αと同様にダイナミ
ックレンジは小さいが周波数が高いために選択信号rは
12を超えることはない。したがって区間β2ではロー
パスフィルタF1からの出力データが選択され、63ク
ロック遅延されたスルーのデータがセレクタ23から出
力される。
In the section β 1 , since the dynamic range is small and the frequency is low, the selection signal r is 100 or more, so that the selector 23 outputs the low-pass filter F2.
Output data from the selector 23 is selected and the filtered data having a group delay time of 63 clocks is selected by the selector 23.
Is output from. As in the case of the section α, the section β 2 has a small dynamic range but a high frequency, so that the selection signal r does not exceed 12. Therefore, in the section β 2 , the output data from the low pass filter F1 is selected, and the through data delayed by 63 clocks is output from the selector 23.

【0076】区間γでは周波数は低いがダイナミックレ
ンジは大きいので選択信号rは12以上になることはな
い。したがって区間γではローパスフィルタF1からの
出力データが選択され、63クロック遅延されたスルー
のデータがセレクタ23から出力される。
In the section γ, the frequency is low but the dynamic range is large, so that the selection signal r does not exceed 12 or more. Therefore, in the section γ, the output data from the low-pass filter F1 is selected, and the through data delayed by 63 clocks is output from the selector 23.

【0077】以上から、セレクタ23からの出力データ
による波形は図13に示すようになる。この結果、図1
2に示す波形の平坦、かつ下位4ビットが〃0〃に近い
データのみがフィルタリングされて、増加した4ビット
のダイナミックレンジを有効に使用したA/D変換以前
波形に近いデータを出力することができる。
From the above, the waveform of the output data from the selector 23 is as shown in FIG. As a result,
Only the data whose waveform is flat and whose lower 4 bits are close to "0" are filtered, and the data close to the waveform before A / D conversion that effectively uses the increased 4-bit dynamic range can be output. it can.

【0078】[0078]

【発明の効果】以上説明した如く本発明のデジタルフィ
ルタ回路によれば、入力データのダイナミックレンジが
比較的小さく、かつ入力データの周波数帯域が低い場合
でもオーバサンプリングによって増加したaビットのダ
イナミックレンジが有効に使用され、A/D変換以前の
波形に近いデータを得ることができる効果がある。
As described above, according to the digital filter circuit of the present invention, the dynamic range of input data is relatively small, and the a-bit dynamic range increased by oversampling is obtained even when the frequency band of the input data is low. It is effectively used and has an effect that data close to the waveform before A / D conversion can be obtained.

【0079】相関検出器における相関検出において数1
を満足するとき、2点間のデータに相関が在るとしたと
きは、方形波や階段波の平坦部分において相関在りとさ
れる効果がある。
Equation 1 in correlation detection in the correlation detector
When the above condition is satisfied, and there is a correlation in the data between the two points, there is an effect that there is a correlation in the flat portion of the square wave or the staircase wave.

【0080】ローパスフィルタのタップ数を数2とし、
ローパスフィルタの係数を数3としたときは、小規模で
かつ高速処理ができるローパスフィルタとなる効果があ
る。
The number of taps of the low-pass filter is set to 2, and
When the coefficient of the low-pass filter is set to 3, a low-pass filter that is small in size and capable of high-speed processing is effective.

【0081】ローパスフィルタを数6を満たすように構
成したときは、タップ数を数2とし、係数を数3とした
ローパスフィルタの精度に良好な近似のローパスフィル
タを得ることができる効果がある。
When the low-pass filter is constructed so as to satisfy the equation 6, the number of taps is set to the equation 2 and the coefficient is set to the equation 3 to obtain an approximate low-pass filter with good accuracy.

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

【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の作用の説明に供するための
信号の模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram of signals for explaining the operation of one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の作用の説明に供するための
信号の模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of signals for explaining the operation of one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の作用の説明に供するための
信号の模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram of signals for explaining the operation of one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例におけるローパスフィルタの
構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a low-pass filter according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例におけるローパスフィルタの
構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a low-pass filter according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例の作用の説明に供するための
信号の模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram of signals for explaining the operation of one embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例の作用の説明に供するための
信号の模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram of signals for explaining the operation of one embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例におけるローパスフィルタの
他の構成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing another configuration of the low-pass filter according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例の具体例の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a specific example of an exemplary embodiment of the present invention.

【図11】本発明の一実施例の具体例の作用の説明に供
するための信号の模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram of signals for explaining the operation of the specific example of the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の一実施例の具体例の作用の説明に供
するための信号の模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram of signals for explaining the operation of the specific example of the embodiment of the present invention.

【図13】本発明の一実施例の具体例の作用の説明に供
するための信号の模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram of signals for explaining the operation of the specific example of the embodiment of the present invention.

【図14】従来例の構成を示すロック図である。FIG. 14 is a lock diagram showing a configuration of a conventional example.

【図15】従来例の作用の説明に供するための信号の模
式図である。
FIG. 15 is a schematic diagram of signals for explaining the operation of the conventional example.

【図16】従来例の作用の説明に供するための信号の模
式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram of signals for explaining the operation of the conventional example.

【図17】従来例の作用の説明に供するための信号の模
式図である。
FIG. 17 is a schematic diagram of signals for explaining the operation of the conventional example.

【図18】従来例の作用の説明に供するための信号の模
式図である。
FIG. 18 is a schematic diagram of signals for explaining the operation of the conventional example.

【図19】従来例の作用の説明に供するための信号の模
式図である。
FIG. 19 is a schematic diagram of signals for explaining the operation of the conventional example.

【図20】従来例の作用の説明に供するための信号の模
式図である。
FIG. 20 is a schematic diagram of signals for explaining the operation of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 K倍オーバーサンプリングフィルタ 2および13 相関検出器 3および23 セレクタ 12 単位遅延素子 14 カウント回路 15 比較回路 16および17 記憶回路 18 累積加算器 41、42、4n、40、410、420、F1および
F2、 ローパスフィルタ
1 K times oversampling filter 2 and 13 Correlation detector 3 and 23 Selector 12 Unit delay element 14 Count circuit 15 Comparison circuit 16 and 17 Storage circuit 18 Cumulative adder 41, 42, 4n, 40, 410, 420, F1 and F2 , Low pass filter

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 周波数fsのサンプリングパルスによっ
てサンプリングされたNビットのデータを入力とし、k
倍オーバーサンプリングすることにより周波数(k×f
s)のサンプリングパルスによってサンプリングされた
(N+a)ビットのデータに変換して出力するk倍オー
バーサンプリングフィルタと、k倍オーバサンプリング
フィルタからの出力データを入力とする相関検出器と、
k倍オーバサンプリングフィルタからの出力データを入
力とする群遅延時間が同一でかつ異なる通過周波数帯域
を有する複数のデジタルローパスフィルタと、デジタル
ローパスフィルタの出力の一つを相関検出器の出力に基
づき選択して周波数(k×fs)のサンプリングパルス
によってサンプリングされた(N+a)ビットのデータ
を出力するセレクタとを備えたことを特徴とするデジタ
ルフィルタ回路。
1. Input of N-bit data sampled by a sampling pulse of frequency fs, and k
Frequency (k × f
s) a k-fold oversampling filter for converting and outputting to (N + a) -bit data sampled by the sampling pulse, and a correlation detector having the output data from the k-fold oversampling filter as an input,
A plurality of digital low-pass filters having the same group delay time and different pass frequency bands and the output data from the k-fold oversampling filter, and one of the outputs of the digital low-pass filter are selected based on the output of the correlation detector. And a selector for outputting (N + a) -bit data sampled by a sampling pulse of frequency (k × fs).
【請求項2】 請求項1記載のデジタルフィルタ回路に
おいて、相関検出器は入力データの1点において、該1
点の入力データと相関のあるデータが、前記1点以前に
連続して(r1)個存在し、また前記1点以後に連続し
て(r2)個存在するときr(=r1+r2)の値に基
づいてデジタルローパスフィルタの出力を選択する選択
信号としてセレクタに出力することを特徴とするデジタ
ルフィルタ回路。
2. The digital filter circuit according to claim 1, wherein the correlation detector has one of the input data at one point.
When there is (r1) continuous data before the 1 point and (r2) continuous data after the 1 point, the value of r (= r1 + r2) is obtained. A digital filter circuit which outputs to a selector as a selection signal for selecting the output of the digital low-pass filter based on the above.
【請求項3】 請求項1または2記載のデジタルフィル
タ回路において、相関検出器は、周波数(k×fs)の
サンプリングパルスによってサンプリングされた(N+
a)ビットのデータのある隣合った2点において、前記
2点におけるデータの値の差分の絶対値が2のa乗未満
であることをAとし、前記2点におけるデータの下位か
らa番目のビットの値が異なることをBとし、前記2点
におけるデータの下位から(a+1)番目のビットの値
が異なることをCとした場合、論理式 【数1】 を満たすとき、前記2点におけるデータが相関の在るデ
ータであるとすることを特徴とするデジタルフィルタ回
路。
3. The digital filter circuit according to claim 1 or 2, wherein the correlation detector is sampled by a sampling pulse of a frequency (k × fs) (N +
a) At two adjacent points having bit data, it is assumed that the absolute value of the difference between the data values at the two points is less than the a-th power of 2, and A is the second from the lower order of the data at the two points. Letting B be a different bit value and C be a different (a + 1) th bit value from the lower order of the data at the two points, the logical expression The digital filter circuit is characterized in that the data at the two points are correlated data when the above condition is satisfied.
【請求項4】 請求項1記載のデジタルフィルタ回路に
おいて、デジタルローパスフィルタはタップ数を 【数2】 とし、ローパスフィルタの各係数を 【数3】 とすることを特徴とするデジタルフィルタ回路。
4. The digital filter circuit according to claim 1, wherein the digital low-pass filter has a tap number of And each coefficient of the low-pass filter is given by A digital filter circuit characterized by the following.
【請求項5】 請求項1または4記載のデジタルフィル
タ回路において、デジタルローパスフィルタは入力デー
タを新しい入力データから順に 【数4】 とし、 【数5】 とした場合、出力を 【数6】 とすることを特徴とするデジタルフィルタ回路。
5. The digital filter circuit according to claim 1, wherein the digital low-pass filter inputs the input data in order from new input data. And, , The output is A digital filter circuit characterized by the following.
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