JPH0659938U - Moving average processing circuit - Google Patents
Moving average processing circuitInfo
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- JPH0659938U JPH0659938U JP94993U JP94993U JPH0659938U JP H0659938 U JPH0659938 U JP H0659938U JP 94993 U JP94993 U JP 94993U JP 94993 U JP94993 U JP 94993U JP H0659938 U JPH0659938 U JP H0659938U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 移動平均処理に必要なメモリのデータ領域を
小さく抑えることが可能な移動平均処理回路を実現す
る。
【構成】 ディジタル信号波形に対して、サンプリング
間隔δ，移動平均処理を行う平均化時間幅ΔにおけるΔ
／δ個のデータについて移動平均処理を行う移動平均処
理回路において、Δ／δより少ないＮ1 個のデータの移
動平均処理をサンプリング間隔δ，時間幅Δ′で行い、
この移動平均処理結果をδ′（δ′≦Δ′）間隔で出力
する一次移動平均処理手段１０と、Ｎ2 （＝Δ／δ′）
個のデータの移動平均処理をサンプリング間隔δ′，時
間幅Δで行い、この移動平均処理結果を出力する二次移
動平均処理手段２０とを備えたことを特徴とする移動平
均処理回路。
(57) [Abstract] [Purpose] To realize a moving average processing circuit capable of suppressing the data area of the memory required for moving average processing to be small. [Configuration] Sampling interval δ for digital signal waveform, Δ in averaging time width Δ for performing moving average processing
In a moving average processing circuit that performs moving average processing on / δ data, N 1 data less than Δ / δ is processed at a sampling interval δ and time width Δ ′.
Primary moving average processing means 10 for outputting the moving average processing result at intervals of δ ′ (δ ′ ≦ Δ ′), and N 2 (= Δ / δ ′).
A moving average processing circuit, comprising: a moving average processing means 20 for performing moving average processing of each piece of data at a sampling interval δ ′ and a time width Δ, and outputting the moving average processing result.
Description
【０００１】[0001]
本考案はディジタル信号に対し移動平均処理を施す移動平均処理回路のメモリ 容量の改良に関する。 The present invention relates to improvement of the memory capacity of a moving average processing circuit for performing moving average processing on digital signals.
【０００２】[0002]
移動平均処理は、ノイズ等の高周波成分を除去したり、ある範囲の積分的な平 均をとる等の目的で使用される。 The moving average processing is used for the purpose of removing high-frequency components such as noise and taking an integral average of a certain range.
【０００３】 例えば、ある信号の出力について機器の保護や安全のために監視を行う場合を 例にして説明する。この監視をディジタル的に行うとすると、そのサンプリング 周波数は予想される出力の周波数よりも高くする必要がある。この場合のサンプ リング間隔をδとする。また、この信号出力について、瞬間的な値よりも積分的 な平均が問題となる場合、ある長さでの（移動）平均を計算する必要がある。こ の長さ（平均化時間幅）をΔとする。この場合、サンプリング間隔δが１秒、平 均化時間幅Δが１００秒であれば、データ数Ｎは１００（＝Δ／δ）となる。従 って、ある時点での信号データの平均を計算するには、それ以前のＮ個のデータ を合計して、それをＮで割ればよい。ここで、データの合計をΣとすれば、Σ／ Ｎが平均になる。For example, a case of monitoring the output of a certain signal for protection and safety of equipment will be described as an example. If this monitoring is done digitally, its sampling frequency must be higher than the expected output frequency. Let δ be the sampling interval in this case. Also, for this signal output, if an integral average rather than an instantaneous value becomes a problem, it is necessary to calculate a (moving) average over a certain length. This length (averaging time width) is Δ. In this case, if the sampling interval δ is 1 second and the averaging time width Δ is 100 seconds, the number of data N is 100 (= Δ / δ). Therefore, in order to calculate the average of the signal data at a certain time point, it is sufficient to add N pieces of data before that and divide it by N. Here, if the sum of the data is Σ, Σ / N will be the average.
【０００４】 ところが、次の時点（δ秒後）に再び移動平均を計算するためには、合計Σに 新しいデータを加えると共に最も古いデータ（Δ秒前のデータ）を引いてから、 Ｎで割らねばならない。すなわち、その時点の直前のΔの期間のＮ個のデータ全 てを保持しておく必要がある。この例では、Ｎ＝１００個のデータ領域をメモリ 上に確保しておく必要がある。However, in order to calculate the moving average again at the next time point (after δ seconds), new data is added to the sum Σ and the oldest data (data before Δ seconds) is subtracted, and then divided by N. I have to. That is, it is necessary to hold all N pieces of data in the period Δ immediately before that time. In this example, it is necessary to reserve N = 100 data areas on the memory.
【０００５】[0005]
以上のような場合に、メモリに５０個分のデータ領域しか確保できないとする と、以下のような手段を取らざるをえない。 メモリを増設する。この場合、ハードウェアの改造とコスト増を招くことにな る。 サンプリング間隔δを落とす。以上の場合に、δを２秒にすると５０個分のデ ータ領域で十分である。但し、２秒未満のパルスを見逃す可能性が出てくるなど 、精度の低下の問題を有している。 平均化時間幅Δを短縮する。例えば、５０個のデータ領域に合わせて、Δ＝５ ０秒とする。この場合、本来１００秒で平均する必要があるところを５０秒にす ることにより、監視が必要以上に厳しくなることになりかねない問題がある。 平均を計算する頻度をδからΔに落とす。δとΔとはそのままにしておき、平 均を計算して正常／異常を判定する頻度をδからΔに変更する。Δ毎の判定を行 うなら、各期間Δ毎にデータを足していってΣを計算すればよいことになり、メ モリは必要無くなる。ところが、この方法では、判定がΔ毎に行われるようにな るため、異常パルスがΔの初めに存在していても検出はΔ完了時点（例えば１０ ０秒後）に初めて行われることになる問題を有している。 In the above case, if only 50 data areas can be secured in the memory, the following means must be taken. Add more memory. In this case, the hardware will be modified and the cost will increase. Decrease the sampling interval δ. In the above case, if δ is set to 2 seconds, 50 data areas are sufficient. However, there is a problem of deterioration in accuracy, such as the possibility of missing a pulse of less than 2 seconds. The averaging time width Δ is shortened. For example, Δ = 50 seconds is set for 50 data areas. In this case, there is a problem that the monitoring may become unnecessarily strict by setting the place where the averaging should be performed in 100 seconds to 50 seconds. The average calculation frequency is reduced from δ to Δ. While keeping δ and Δ as they are, the frequency of determining normality / abnormality by calculating the average is changed from δ to Δ. If the judgment is made for each Δ, it is sufficient to add the data for each period Δ and calculate Σ, and the memory is unnecessary. However, in this method, since the determination is performed for each Δ, even if the abnormal pulse exists at the beginning of Δ, the detection is first performed at the Δ completion time (for example, 100 seconds later). I have a problem.
【０００６】 本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、移動平均処理に必要 なメモリのデータ領域を小さく抑えることが可能な移動平均処理回路を実現する ことである。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to realize a moving average processing circuit capable of suppressing the data area of the memory required for the moving average processing to be small.
【０００７】[0007]
前記の課題を解決する本考案は、ディジタル信号波形に対して、サンプリング 間隔δ，移動平均処理を行う平均化時間幅ΔにおけるΔ／δ個のデータについて 移動平均処理を行う移動平均処理回路において、 Δ／δより少ないＮ1 個のデータの移動平均処理をサンプリング間隔δ，時間 幅Δ′で行い、この移動平均処理結果をδ′（δ′≦Δ′）間隔で出力する一次 移動平均処理手段（１０）と、 Ｎ2 （＝Δ／δ′）個のデータの移動平均処理をサンプリング間隔δ′，時間 幅Δで行い、この移動平均処理結果を出力する二次移動平均処理手段（２０）と を備えたことを特徴とするものである。The present invention for solving the above-mentioned problems is a moving average processing circuit for performing a moving average processing on Δ / δ data in a sampling interval δ and an averaging time width Δ for performing a moving average processing for a digital signal waveform, Primary moving average processing means for performing moving average processing of N 1 data less than Δ / δ at sampling interval δ and time width Δ ′ and outputting the moving average processing result at δ ′ (δ ′ ≦ Δ ′) intervals. (10) and the moving average processing of N 2 (= Δ / δ ′) pieces of data at the sampling interval δ ′ and the time width Δ, and the secondary moving average processing means (20) for outputting the moving average processing result. It is characterized by having and.
【０００８】[0008]
一次移動平均処理手段によりＮ1 個のデータ毎に移動平均処理が実行され、こ のＮ1 個のデータ毎の移動平均処理結果がδ′で出力される。そして、二次移動 平均処理手段によりＮ2 個毎にデータの移動平均処理が行われる。これにより、 サンプリング間隔δ，移動平均処理を行う平均化時間幅ΔにおけるΔ／δ個のデ ータについて移動平均処理が実行されることになる。そして、メモリのデータ領 域は、Δ／δより小さいＮ1 ＋Ｎ2 で済むようになる。The moving average processing is executed for each N 1 data by the primary moving average processing means, and the moving average processing result for each N 1 data is output at δ ′. Then, the moving average processing of the data is performed every N 2 pieces by the secondary moving average processing means. As a result, the moving average processing is executed for Δ / δ data in the sampling interval δ and the averaging time width Δ for performing the moving average processing. Then, the data area of the memory is N 1 + N 2 smaller than Δ / δ.
【０００９】[0009]
以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明する。 図１は本考案の一実施例の移動平均処理回路の概略構成を示す構成図である。 この図において、 一次移動平均処理回路１０は、Ｎ1 個分のデータ領域を有し外部からのデータ をＮ1 個ずつ記憶するメモリ１１と、Ｎ1 個のデータの移動平均処理をサンプリ ング間隔δ，時間幅Δ′で実行して得られた平均値をδ′（≦Δ′）毎に出力す る平均回路１２とから構成されている。また、二次移動平均処理回路２０は、Ｎ 2 個分のデータ領域を有し一次移動平均処理回路１０からのデータを記憶するメ モリ２１と、Ｎ2 個のデータの移動平均処理をサンプリング間隔δ′，時間幅Δ で実行して得られた平均値を出力する平均回路２２とから構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a moving average processing circuit according to an embodiment of the present invention. In this figure, the primary moving average processing circuit 10 is1 It has a data area for the number of N1 Memory 11 for storing each one, N1 It is composed of an averaging circuit 12 which outputs the average value obtained by executing the moving average processing of the individual data at the sampling interval δ and the time width Δ ′ for each δ ′ (≦ Δ ′). In addition, the secondary moving average processing circuit 20 2 A memory 21 for storing data from the primary moving average processing circuit 10 having a data area for N pieces;2 It is composed of an averaging circuit 22 which outputs the average value obtained by executing the moving average processing of the data at the sampling interval δ ′ and the time width Δ 1.
【００１０】 このように構成した本実施例装置の動作について、図２〜図４のフローチャー トをも参照して動作説明を行う。 一次移動平均処理回路１０はＮ1 個のデータ領域を有するメモリ１１を有して おり、監視しようとするデータＮ1 個をサンプリング間隔δでメモリ１１内に取 り込む。従って、平均回路１２における一次移動平均処理の一次平均化の時間幅 Δ′はＮ1 ×δであり、平均した結果をδ′毎に出力する。これが、一次移動平 均処理である（図２ステップ）。The operation of the apparatus of the present embodiment configured as described above will be described with reference to the flow charts of FIGS. 2 to 4. The primary moving average processing circuit 10 has a memory 11 having N 1 data areas, and fetches N 1 data to be monitored into the memory 11 at a sampling interval δ. Therefore, the time width Δ ′ of the primary averaging of the primary moving average processing in the averaging circuit 12 is N 1 × δ, and the averaged result is output for each δ ′. This is the primary moving average process (step in Fig. 2).
【００１１】 この一次移動平均処理は、δ毎に演算が行われるものであり、時間δのタイマ 割り込みを用いて実現できる。すなわち、監視したい元のデータＤＡＴＡ0 をδ 毎にサンプリングする（図３ステップ）。そして、平均回路１２内の和を保持 する領域Σ1 に新しいＤＡＴＡ0 を足し、代わりにΔ′（＝Ｎ1 ×δ）だけ前の ＤＡＴＡ0 を引く（図３ステップ）。この様にして得られた和Σ1 を個数Ｎ1 で割った平均（Σ1 ／Ｎ1 ）をＤＡＴＡ1 とする（図３ステップ）。そして、 この平均ＤＡＴＡ1 を一次移動平均処理結果としてδ′周期で一次移動平均処理 回路１０が出力する。The primary moving average processing is performed for each δ, and can be realized by using a timer interrupt of time δ. That is, the original data DATA0 to be monitored is sampled for each δ (step in FIG. 3). Then, add the new DATA0 the region sigma 1 that holds the sum of the average circuit 12, instead of Δ '(= N 1 × δ ) subtracting the only previous DATA0 (3 steps). The sum (Σ 1 / N 1 ) obtained by dividing the sum Σ 1 thus obtained by the number N 1 is DATA 1 (step in FIG. 3). Then, this average DATA1 is output by the primary moving average processing circuit 10 in the period δ'as the primary moving average processing result.
【００１２】 また、二次移動平均処理回路２０はＮ2 （＝（Δ／δ′）個のデータ領域を有 するメモリ２１を有しており、一次移動平均処理結果をサンプリング間隔δ′（ ＝Δ／Ｎ2 ）でメモリ２１内に取り込み、平均した結果をδ′毎に出力する。こ れが、二次移動平均処理である（図２ステップ）。Further, the secondary moving average processing circuit 20 has a memory 21 having N 2 (= (Δ / δ ′) data areas, and the primary moving average processing results are sampled at sampling intervals δ ′ (= Δ / N 2 ) is taken into the memory 21 and the averaged result is output for each δ '. This is the secondary moving average processing (step in FIG. 2).
【００１３】 この二次移動平均処理は、δ′毎に演算が行われるものであり、時間δ′のタ イマ割り込みを用いて実現できる。すなわち、一次移動平均処理結果ＤＡＴＡ1 がδ′毎に発生するので、このＤＡＴＡ1 をサンプリングする。そして、平均回 路２２内の和を保持する領域Σ2 に新しいＤＡＴＡ1 を足し、代わりにΔ（Ｎ2 ×δ′）だけ前のＤＡＴＡ1 を引く（図３ステップ）。この様にして得られた 和Σ2 を個数Ｎ2 で割った平均（Σ2 ／Ｎ2 ）をＤＡＴＡ2 とする（図３ステッ プ）。そして、この平均ＤＡＴＡ2 を二次移動平均処理結果としてδ′周期で 二次移動平均処理回路２０が出力する。The secondary moving average processing is performed for each δ ′, and can be realized by using a timer interrupt of time δ ′. That is, since the primary moving average processing result DATA1 is generated every δ ', this DATA1 is sampled. Then, new DATA1 is added to the area Σ 2 holding the sum in the average circuit 22 and, instead, the previous DATA1 is subtracted by Δ (N 2 × δ ') (step in FIG. 3). The sum (Σ 2 / N 2 ) obtained by dividing the sum Σ 2 thus obtained by the number N 2 is set as DATA 2 (step in FIG. 3). Then, this average DATA2 is output by the secondary moving average processing circuit 20 as a result of the secondary moving average processing in the period δ '.
【００１４】 そして、エラー処理回路３０が、上記の移動平均処理結果を判定して（図２ス テップ）、異常であれば予め定められたエラー処理を実行する（図２）。 尚、二次移動平均処理のサンプリング間隔δ′は一次移動平均処理側の平均化 時間幅Δ′以下でないと、オリジナルデータＤＡＴＡ0 の一部が使われないこと なり、サンプリング間隔δが有効でなくなる。このため、δ′≦Δ′となるよう に設定する。Then, the error processing circuit 30 determines the above moving average processing result (step in FIG. 2), and if it is abnormal, executes a predetermined error processing (FIG. 2). If the sampling interval δ'of the secondary moving average processing is not less than the averaging time width Δ'on the primary moving average processing side, part of the original data DATA0 is not used and the sampling interval δ becomes ineffective. Therefore, it is set so that δ ′ ≦ Δ ′.
【００１５】 以上の説明のように移動平均処理を一次側と二次側とに分けることで、メモリ のデータ領域を小さく抑えることが出来るようになる。例えば、δ＝１秒，Δ′ ＝１０秒，δ′＝５秒，Δ＝１００秒とすると、一次移動平均処理ではサンプリ ング間隔１秒，平均化時間幅１０秒の処理を行う。このため、メモリのデータ領 域は１０データ分必要になる。また、二次移動平均処理ではサンプリング間隔５ 秒，平均化時間幅１００（５×２０）秒の処理を行う。このため、メモリのデー タ領域は２０データ分必要になる。従って、サンプリング間隔１秒，平均化時間 幅１００秒の処理を行なうために必要とするメモリのデータ領域は３０（一次移 動平均処理で１０，二次移動平均処理で２０）で足りるようになる。By dividing the moving average processing into the primary side and the secondary side as described above, the data area of the memory can be kept small. For example, if δ = 1 second, Δ ′ = 10 seconds, δ ′ = 5 seconds, and Δ = 100 seconds, the primary moving average processing is performed with a sampling interval of 1 second and an averaging time width of 10 seconds. Therefore, the data area of the memory is required for 10 data. Further, in the second moving average processing, processing with a sampling interval of 5 seconds and an averaging time width of 100 (5 × 20) seconds is performed. Therefore, the data area of the memory is required for 20 data. Therefore, the data area of the memory required to perform the processing with the sampling interval of 1 second and the averaging time width of 100 seconds is 30 (10 for the primary moving average processing and 20 for the secondary moving average processing). .
【００１６】 また、δ＝１秒，Δ′＝１０秒，δ′＝１０秒，Δ＝１００秒とすると、一次 移動平均処理ではサンプリング間隔１秒，平均化時間幅１０秒の処理を行うため 、メモリのデータ領域は１０データ分必要になる。二次移動平均処理ではサンプ リング間隔１０秒，平均化時間幅１００（１０×１０）秒の処理を行うため、メ モリのデータ領域は１０データ分必要になる。従って、サンプリング間隔１秒， 平均化時間幅１００秒の処理を行なうために必要とするメモリのデータ領域は２ ０（一次移動平均処理で１０，二次移動平均処理で１０）で足りるようになる。Further, when δ = 1 second, Δ ′ = 10 seconds, δ ′ = 10 seconds, and Δ = 100 seconds, the processing of the sampling interval of 1 second and the averaging time width of 10 seconds is performed in the first-order moving average processing. The data area of the memory requires 10 data. In the second moving average processing, the processing is performed with a sampling interval of 10 seconds and an averaging time width of 100 (10 × 10) seconds, so 10 data areas are required for the memory. Therefore, the data area of the memory required for performing the processing with the sampling interval of 1 second and the averaging time width of 100 seconds is sufficient to be 20 (10 in the first moving average processing and 10 in the second moving average processing). .
【００１７】 尚、この例のようなδ′とΔ′とが等しい場合には、一次移動平均処理側はδ 毎に移動平均を取る必要がなくなる。すなわち、二次移動平均処理側では、デー タＤＡＴＡ1 はδ′毎に必要になる訳であるので、一次移動平均処理側はその時 にそれまでの期間Δ′の平均を１回取ればよいことになる。この場合には、一次 移動平均処理側で必要なメモリはΣ1 だけとなり、システム全体で必要となるメ モリの量は二次移動平均処理側で必要とするものだけとなる。When δ'is equal to Δ'as in this example, the primary moving average processing side does not need to take a moving average for each δ 1. That is, on the secondary moving average processing side, data DATA1 is required for each δ ', so the primary moving average processing side only needs to take the average of the period Δ'up to that time once. Become. In this case, the memory required on the primary moving average processing side is only Σ 1, and the amount of memory required for the entire system is only that required on the secondary moving average processing side.
【００１８】[0018]
以上詳細に説明したように本考案では、移動平均処理を一次側と二次側とに分 けることで、移動平均処理に必要なメモリのデータ領域を小さく抑えることが可 能な移動平均処理回路を実現できる。 As described above in detail, in the present invention, the moving average processing circuit that can suppress the data area of the memory required for the moving average processing to be small by dividing the moving average processing into the primary side and the secondary side. Can be realized.
【図１】本考案の一実施例の装置の構成を示す構成図で
ある。FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本考案の一実施例の動作説明のためのフローチ
ャートである。FIG. 2 is a flow chart for explaining the operation of an embodiment of the present invention.
【図３】本考案の一実施例の動作説明のためのフローチ
ャートである。FIG. 3 is a flow chart for explaining the operation of an embodiment of the present invention.
【図４】本考案の一実施例の動作説明のためのフローチ
ャートである。FIG. 4 is a flow chart for explaining the operation of an embodiment of the present invention.
１０ 一次移動平均処理回路 １１ メモリ １２ 平均回路 ２０ 二次移動平均処理回路 ２１ メモリ ２２ 平均回路 ３０ エラー処理回路 10 primary moving average processing circuit 11 memory 12 averaging circuit 20 secondary moving average processing circuit 21 memory 22 averaging circuit 30 error processing circuit
Claims (1)
ング間隔δ，移動平均処理を行う平均化時間幅Δにおけ
るΔ／δ個のデータについて移動平均処理を行う移動平
均処理回路において、 Δ／δより少ないＮ1 個のデータの移動平均処理をサン
プリング間隔δ，時間幅Δ′で行い、この移動平均処理
結果をδ′（δ′≦Δ′）間隔で出力する一次移動平均
処理手段（１０）と、 Ｎ2 （Ｎ2 ＝Δ／δ′）個のデータの移動平均処理をサ
ンプリング間隔δ′，時間幅Δで行い、この移動平均処
理結果を出力する二次移動平均処理手段（２０）とを備
えたことを特徴とする移動平均処理回路。1. A moving average processing circuit for performing a moving average processing on Δ / δ data in a sampling interval δ and an averaging time width Δ for performing a moving average processing for a digital signal waveform, and the moving average processing circuit is less than Δ / δ. Primary moving average processing means (10) for performing moving average processing of N 1 data at sampling intervals δ and time width Δ ′, and outputting the moving average processing results at intervals of δ ′ (δ ′ ≦ Δ ′); And a secondary moving average processing means (20) for performing moving average processing of N 2 (N 2 = Δ / δ ′) pieces of data at a sampling interval δ ′ and a time width Δ and outputting the moving average processing result. A moving average processing circuit characterized by the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP94993U JPH0659938U (en) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | Moving average processing circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP94993U JPH0659938U (en) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | Moving average processing circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0659938U true JPH0659938U (en) | 1994-08-19 |
Family
ID=11487932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP94993U Pending JPH0659938U (en) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | Moving average processing circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0659938U (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013157872A (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Yokogawa Electric Corp | Ad conversion circuit |
| JP2015076287A (en) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma processing apparatus |
-
1993
- 1993-01-19 JP JP94993U patent/JPH0659938U/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013157872A (en) * | 2012-01-31 | 2013-08-15 | Yokogawa Electric Corp | Ad conversion circuit |
| JP2015076287A (en) * | 2013-10-09 | 2015-04-20 | 東京エレクトロン株式会社 | Plasma processing apparatus |
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