JPH07282035A - Weighted mean circuit - Google Patents
Weighted mean circuitInfo
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- JPH07282035A JPH07282035A JP6090633A JP9063394A JPH07282035A JP H07282035 A JPH07282035 A JP H07282035A JP 6090633 A JP6090633 A JP 6090633A JP 9063394 A JP9063394 A JP 9063394A JP H07282035 A JPH07282035 A JP H07282035A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、任意の数値系列の平均
値を抽出するデジタルフィルタの1つである加重平均回
路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a weighted average circuit which is one of digital filters for extracting an average value of an arbitrary numerical value sequence.
【0002】[0002]
【従来の技術】加重平均回路の中でよく用いられる従来
技術の構成を図3に示す。2. Description of the Related Art FIG. 3 shows a configuration of a conventional technique often used in a weighted average circuit.
【0003】図3中、1は乗算器、2は加算器、3はレ
ジスタ、4は乗算器である。In FIG. 3, 1 is a multiplier, 2 is an adder, 3 is a register, and 4 is a multiplier.
【0004】前記乗算器1に入力されたデータXn は係
数αが掛けられて加算器2に出力され、該加算器2には
レジスタ3からの出力に乗算器4で係数βが掛けられた
信号が帰還され、前記加算器2に於いて乗算器1からの
出力と前記乗算器4からの出力とが加算されて前記レジ
スタ3に入力される。The data Xn input to the multiplier 1 is multiplied by the coefficient α and output to the adder 2, and the adder 2 outputs a signal obtained by multiplying the output from the register 3 by the coefficient β by the multiplier 4. Is fed back, and the output from the multiplier 1 and the output from the multiplier 4 are added in the adder 2 and input to the register 3.
【0005】而して、前記レジスタ3からの時刻(n+
1)での時間平均出力M(n+1) は、下記数式1で表され
る。Thus, the time (n +
The time average output M (n + 1) in 1) is expressed by the following mathematical expression 1.
【0006】[0006]
【数1】M(n+1)=αXn +βMn## EQU1 ## M (n + 1) = αXn + βMn
【0007】ここで、Xは前記加重平均回路に入力され
るデータ、Mは加重平均回路から出力される時間平均出
力を示す。Here, X represents the data input to the weighted average circuit, and M represents the time average output output from the weighted average circuit.
【0008】数式1より図1で示される回路の時刻(n
+1)の出力M(n+1) は、時刻nに於ける入力Xn と出
力Mn の、それぞれ係数α、βで重み付けされた加重平
均となっており、フィルタの形式としては出力の帰還が
含まれるリカーシブフィルタに属している。From the equation (1), the time (n
The output M (n + 1) of +1) is a weighted average of the input Xn and the output Mn at time n, which are weighted by the coefficients α and β, respectively, and the output form is included in the filter form. Belongs to the recursive filter.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上記従来例
ではα、βの各係数を系列Xn 、Mn に乗算する為の乗
算器が2組必要となり、一般に乗算器の回路の規模が加
算器の回路の規模に比べて大きいことを考慮すると、回
路が複雑、応答時間が長い等の問題があった。However, in the above-mentioned conventional example, two sets of multipliers are required to multiply the series Xn and Mn by the coefficients α and β, and the scale of the circuit of the multiplier is generally that of the adder. Considering that the circuit is larger than the circuit scale, there are problems that the circuit is complicated and the response time is long.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、入力信号の切
替えを行うスイッチと、加算器と、第1レジスタと、乗
算器と、第2レジスタを具備し、第1レジスタからの信
号を前記加算器に帰還すると共に前記乗算器からの信号
を極性を反転させ前記切替えスイッチを介して前記加算
器に帰還し、前記第2レジスタは前記乗算器からの信号
を出力する様構成したことを特徴とするものである。The present invention comprises a switch for switching an input signal, an adder, a first register, a multiplier, and a second register, and a signal from the first register is provided as described above. It is configured such that the signal from the multiplier is returned to the adder, the polarity of the signal from the multiplier is inverted, and the signal is returned to the adder via the changeover switch, and the second register outputs the signal from the multiplier. It is what
【0011】[0011]
【作用】第1レジスタからの出力及び前記乗算器からの
出力を極性を反転させ帰還させることで、第1レジスタ
に2種類の信号が帰還される構成を有することから乗算
器の機能を有することになり、乗算器を省略することが
できる。Since the output from the first register and the output from the multiplier are inverted and fed back, two kinds of signals are fed back to the first register, and thus have a multiplier function. Therefore, the multiplier can be omitted.
【0012】[0012]
【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0013】図1に示す本実施例の加重平均回路は、切
替えスイッチ5、加算器6、第1レジスタ7、乗算器
8、第2レジスタ9、極性反転器10から主に構成され
る。The weighted average circuit of this embodiment shown in FIG. 1 is mainly composed of a changeover switch 5, an adder 6, a first register 7, a multiplier 8, a second register 9 and a polarity inverter 10.
【0014】前記切替えスイッチ5はデータXn 、前記
極性反転器10からの帰還信号のいずれかを択一的に前
記加算器6に入力し、該加算器6は切替えスイッチ5か
らの信号と前記第1レジスタ7からの信号を加算し、前
記第1レジスタ7は加算器6からの信号を所定の時間間
隔mで記憶蓄積し、前記乗算器8は第1レジスタ7から
の信号に前記時間間隔mの逆数1/mを乗算し、前記第
2レジスタ9は前記乗算器8からの信号を前記時間間隔
mより長い所定の間隔で作動する。又、前記極性反転器
10は前記乗算器8からの信号に−1を掛けたものを前
記切替えスイッチ5に帰還させる。The change-over switch 5 selectively inputs either the data Xn or the feedback signal from the polarity inverter 10 to the adder 6, and the adder 6 receives the signal from the change-over switch 5 and the first signal. The signal from the first register 7 is added, the first register 7 stores and accumulates the signal from the adder 6 at a predetermined time interval m, and the multiplier 8 adds the signal from the first register 7 to the time interval m. 1 / m, and the second register 9 operates the signal from the multiplier 8 at a predetermined interval longer than the time interval m. Further, the polarity inverter 10 feeds back the signal from the multiplier 8 multiplied by -1 to the changeover switch 5.
【0015】以下、作用を説明する。The operation will be described below.
【0016】図1は前述した図3の加重平均回路と等価
な機能を有する。従って、加重平均回路の一般項は、FIG. 1 has a function equivalent to that of the weighted average circuit of FIG. 3 described above. Therefore, the general term of the weighted average circuit is
【0017】[0017]
【数2】 M(n+1) =(1/m)Xn +{(m−1)/m}Mn## EQU00002 ## M (n + 1) = (1 / m) Xn + {(m-1) / m} Mn
【0018】図1に示す本実施例は、前記切替えスイッ
チ5が開閉することで、上記数式2を満足する信号を出
力する。以下説明する。In the present embodiment shown in FIG. 1, the changeover switch 5 is opened and closed to output a signal satisfying the above mathematical expression 2. This will be described below.
【0019】図1に於いて、出力Mn を基準に考える
と、1/m倍乗算器8の出力は、回路全体の出力となる
為、Mn とおける。従って、前記乗算器8への入力はm
Mn となる。従って、前記第1レジスタ7への入力は、
mM(n+1) となる。In FIG. 1, considering the output Mn as a reference, the output of the 1 / m times multiplier 8 becomes the output of the entire circuit, and thus can be expressed as Mn. Therefore, the input to the multiplier 8 is m
It becomes Mn. Therefore, the input to the first register 7 is
It becomes mM (n + 1).
【0020】前記スイッチ5が接点Aと接続された場
合、前記第1レジスタ7への入力mM(n+1) は、前記加
算器6への帰還成分がない為、次式となる。When the switch 5 is connected to the contact A, the input mM (n + 1) to the first register 7 has the following expression because there is no feedback component to the adder 6.
【0021】[0021]
【数3】mM(n+1) =Xn[Equation 3] mM (n + 1) = Xn
【0022】この値は前記第1レジスタ7に蓄えられ
る。This value is stored in the first register 7.
【0023】次に、スイッチ5が接点Bと接続された場
合を考える。図中の第1レジスタ7への入力mM(n+1)
は、前記乗算器8の出力がMn であること、及び、前記
第1レジスタ7の出力がmMn であることから、これら
の和で表される。Next, consider the case where the switch 5 is connected to the contact B. Input to the first register 7 in the figure mM (n + 1)
Is represented by the sum of Mn and the output of the first register 7, since the output of the multiplier 8 is Mn.
【0024】[0024]
【数4】mM(n+1) =−Mn +mMn[Formula 4] mM (n + 1) = -Mn + mMn
【0025】数式3、数式4より、本実施例による加重
平均回路の一般項は、From Equations 3 and 4, the general term of the weighted average circuit according to this embodiment is
【0026】[0026]
【数5】mM(n+1) =Xn +(m−1)Mn ∴M(n+1) =(1/m)Xn +{(m−1)/m}Mn## EQU5 ## mM (n + 1) = Xn + (m-1) Mn∴M (n + 1) = (1 / m) Xn + {(m-1) / m} Mn
【0027】上記数式5は、従来の加重平均回路の一般
項の数式2と等価である。Equation 5 is equivalent to Equation 2 in the general term of the conventional weighted average circuit.
【0028】以上詳細に説明した本実施例の加重平均回
路について、図2に図1の作用を示すフローチャートを
示す。FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the weighted average circuit of this embodiment described in detail above.
【0029】図2に於いて、本回路に電源が投入される
(START)と、入力信号Xn は先ずステップ11へ
入り、スイッチ5が接点Aへ切替えられる為、次のステ
ップ12で加算器6に入る。現時点で帰還入力は存在し
ない為、次のステップ13である第1レジスタ7の出力
は零であり、結果として、ステップ14で第1レジスタ
7へ記憶されるのは、先述の式と対応するM(n+1) とな
る。In FIG. 2, when the power of this circuit is turned on (START), the input signal Xn first enters step 11, and the switch 5 is switched to the contact A. Therefore, in step 12, the adder 6 is added. to go into. Since there is no feedback input at this time, the output of the first register 7, which is the next step 13, is zero, and as a result, what is stored in the first register 7 in step 14 is M which corresponds to the above-mentioned expression. It becomes (n + 1).
【0030】次のステップ15では、乗算器8で1/m
倍の乗算が実行され、Mn /mが出力される。ステップ
16では、現時点ではスイッチ5が接点Aへ接続されて
いるので、ステップ17へ移行する。ステップ17で
は、極性反転器10により−Mn /mとなり、ステップ
18ではスイッチ5を接点Bへ切替え、ステップ12へ
移行する。In the next step 15, 1 / m in the multiplier 8
Double multiplication is performed and Mn / m is output. In step 16, since the switch 5 is currently connected to the contact A, the process proceeds to step 17. In step 17, the polarity reversing device 10 changes to -Mn / m, and in step 18, the switch 5 is switched to the contact B and the process proceeds to step 12.
【0031】ステップ12の−Mn /mは、前記加算器
6に於いて前回第1レジスタ7へ記憶されたXn とステ
ップ13に於いて加算される。この結果は、ステップ1
4で前記第1レジスタ7に記憶され、次にステップ15
で1/m倍に乗算される。この後、ステップ16では、
スイッチ5が接点Bへ接続されているので、そのままス
テップ19へ進む。ステップ19では、第2レジスタ9
に値を記憶し、その値を出力する。-Mn / m in step 12 is added in step 13 with Xn previously stored in the first register 7 in the adder 6. This result is Step 1
4 is stored in the first register 7 and then step 15
Is multiplied by 1 / m. After this, in step 16,
Since the switch 5 is connected to the contact B, the process directly proceeds to step 19. In step 19, the second register 9
The value is stored in and the value is output.
【0032】尚、前記乗算器8に於いて1/mのmをm
=2n とすることで、乗算器が不要になり、更に回路規
模が縮小する。即ち、m=2n は桁数を増減することで
任意のn(−nも含む)が実現でき、面倒な加算の繰返
しが避けられ、小規模な回路の実現が可能となる。In the multiplier 8, 1 / m is m
By setting = 2 n , the multiplier becomes unnecessary and the circuit scale is further reduced. That is, m = 2 n can realize an arbitrary n (including −n) by increasing or decreasing the number of digits, avoiding troublesome addition repetition, and realizing a small-scale circuit.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、冗長な
乗算器を省くことができ、回路構成が簡単になり、小型
化が可能になり、更に応答時間の短縮が図れる等の優れ
た効果を発揮する。As described above, according to the present invention, redundant multipliers can be omitted, the circuit configuration can be simplified, the size can be reduced, and the response time can be shortened. Be effective.
【図1】本発明の一実施例を示す回路ブロック図であ
る。FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】同前実施例のフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart of the same embodiment.
【図3】従来例を示す回路ブロック図である。FIG. 3 is a circuit block diagram showing a conventional example.
5 切替えスイッチ 6 加算器 7 第1レジスタ 8 乗算器 9 第2レジスタ 10 極性反転器 5 Changeover Switch 6 Adder 7 First Register 8 Multiplier 9 Second Register 10 Polarity Inverter
Claims (3)
算器と、第1レジスタと、乗算器と、第2レジスタを具
備し、第1レジスタからの信号を前記加算器に帰還する
と共に前記乗算器からの信号を極性を反転させ前記切替
えスイッチを介して前記加算器に帰還し、前記第2レジ
スタは乗算器からの信号を出力する様構成したことを特
徴とする加重平均回路。1. A switch for switching an input signal, an adder, a first register, a multiplier, and a second register are provided, and a signal from the first register is fed back to the adder and the multiplication is performed. A weighted average circuit configured to invert the polarity of a signal from the multiplier and feed it back to the adder via the changeover switch, and to output the signal from the multiplier to the second register.
を蓄積し、第2レジスタが前記所定時間よりも長い時間
間隔で作動し、乗算器が前記所定時間間隔の逆数を乗算
する請求項1の加重平均回路。2. The first register accumulates an input signal at a predetermined time interval, the second register operates at a time interval longer than the predetermined time, and the multiplier multiplies the reciprocal of the predetermined time interval. Weighted average circuit.
の加重平均回路。3. A multiplier for multiplying an inverse of 2 n.
Weighted average circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6090633A JPH07282035A (en) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | Weighted mean circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6090633A JPH07282035A (en) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | Weighted mean circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07282035A true JPH07282035A (en) | 1995-10-27 |
Family
ID=14003901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6090633A Pending JPH07282035A (en) | 1994-04-05 | 1994-04-05 | Weighted mean circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07282035A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006054717A1 (en) * | 2004-11-19 | 2006-05-26 | Pioneer Corporation | Digital filter |
-
1994
- 1994-04-05 JP JP6090633A patent/JPH07282035A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006054717A1 (en) * | 2004-11-19 | 2006-05-26 | Pioneer Corporation | Digital filter |
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