JPH07303010A - 正弦波信号を合成するための装置および方法 - Google Patents

正弦波信号を合成するための装置および方法

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JPH07303010A
JPH07303010A JP7062929A JP6292995A JPH07303010A JP H07303010 A JPH07303010 A JP H07303010A JP 7062929 A JP7062929 A JP 7062929A JP 6292995 A JP6292995 A JP 6292995A JP H07303010 A JPH07303010 A JP H07303010A
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JP7062929A
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Safdar M Asghar
サフダー・エム・アスガー
Mark A Ireton
マーク・エイ・アイルトン
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Advanced Micro Devices Inc
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    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
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    • G06F7/548Trigonometric functions; Co-ordinate transformations

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続サンプル間隔のサンプル時間で取られた
複数のサンプル値から発生される正弦波信号の合成のた
めの装置および方法を提供する。 【構成】 装置は、初期ステップ値を反復処理してステ
ップ値および次のステップ値の連続サンプルを発生する
第1の論理ユニット(80)と、次のパラメータ値を反
復発生する第2の論理ユニット(90、92、94、1
04)とを含む。第2の論理ユニットはステップ値の連
続サンプルを受取り暫定パラメータ値および派生的暫定
パラメータ値の連続サンプルを反復発生しそれらを反復
処理して次のパラメータ値を発生しそれを時間間隔の終
わりまでまたは特定のパラメータ値が第2のパラメータ
値と実質的に等しくなるまで反復発生し続ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】この発明は、ある一定のタスクを行なうよ
う条件付けられた信号の制御下で変調される正弦波信号
を発生するための装置および方法に関する。
【0002】特定的には、この発明は、1つの時間フレ
ームから別の時間フレームへ、または1つのサンプリン
グ間隔から別のサンプリング間隔へ、周波数のような特
定のパラメータにおいて可変である正弦波信号を発生さ
せるための装置および方法に関する。この発明の特定の
代表的な適用は、音声情報を再生するために声道情報が
上に与えられるであろうピッチ成分として適当な正弦波
信号の発生である。
【0003】以前の正弦波信号発生装置および方法は、
信号がデジタル化されてもよいように、純パルスアプロ
ーチを伴うことがしばしばであった。しかしながら、そ
のような純パルスアプローチの問題は、必要とされるデ
ータ操作は特定の時点でのみ起こり得るということであ
る。したがって、隣接するサンプルは、その間では円滑
な遷移は全く達成不可能なほど大きく異なる周波数を持
つかもしれない。
【0004】正弦波信号を発生するために開示された、
改良された装置および方法は、(表わされる別個のサン
プルに対立するものとしての)数学的に連続的な信号の
発生を可能にする。期間から期間へと(つまりサンプル
からサンプルへと)連続的な数学的信号は巧みに達成可
能であり、変化する信号パラメータ(たとえば周波数)
における円滑な、間を置かない移行を与えることができ
る。
【0005】このように、この発明は、正弦波信号を発
生し、第1の値から第2の値へ「オンザフライ」パラメ
ータの遷移を計算するための、数学的モデルを発生する
ための装置および方法を提供する。この出願で示される
好ましいパラメータは周波数であるが、開示されるアプ
ローチおよびモデルは任意の正弦波パラメータに十分等
しく適応する。
【0006】
【発明の概要】装置および方法は、複数のサンプル時間
から取られる複数のサンプル値から発生される正弦波信
号の合成のために開示される。それぞれのサンプル値の
各々はそれぞれのサンプル時間で発生され、複数のサン
プル時間は複数の連続するサンプル間隔を定義する。正
弦波信号は少なくとも1つのパラメータ値によって定義
され、少なくとも1つのパラメータ値の特定のパラメー
タ値は、特定のパラメータ値が第1のパラメータ値から
第2のパラメータ値へ変化すると、複数のサンプル間隔
の予め定められるサンプル間隔の間にステップ値の分だ
け変化する。装置は、ステップ値および次のステップ値
の連続するサンプルを発生するようステップ値の初期値
を反復して取扱うための第1の論理ユニットを含む。次
のステップ値は、複数のサンプル間隔のうちの、次に連
続するサンプル間隔におけるステップ値である。
【0007】装置は、次に連続するサンプル間隔の間の
特定のパラメータ値である次のパラメータ値を反復して
発生するための第2の論理ユニットをさらに含む。第2
の論理ユニットは第1の論理ユニットと動作的に接続さ
れ、第1の論理ユニットからステップ値の連続するサン
プルを受取る。第2の論理ユニットは暫定パラメータ値
の連続するサンプルを反復して発生し、かつ派生的暫定
パラメータ値の連続するサンプルを反復して発生する。
暫定パラメータ値は、現在のサンプル間隔の現在の特定
のパラメータ値と、現在のサンプル間隔の後の次に連続
するサンプル間隔の間の次の特定のパラメータ値との中
間の特定のパラメータ値である。派生的暫定パラメータ
値は暫定パラメータ値とアルゴリズム的に関連する。
【0008】さらに、第2の論理ユニットは、暫定パラ
メータ値の連続するサンプルと派生的暫定パラメータ値
の連続するサンプルとを反復して取扱って、次のパラメ
ータ値を反復して発生する。第2の論理ユニットは、時
間間隔(またはサンプル間隔)の終了まで、または特定
のパラメータ値が第2のパラメータ値と実質的に等しく
なるまで、次のパラメータ値のそのような反復発生を継
続する。
【0009】その好ましい実施例において、第2の論理
ユニットは派生的暫定パラメータ値の連続するサンプル
を発生するための第3の論理ユニットを含む。第3の論
理ユニットは第1の論理ユニットからステップ値の連続
するサンプルを受取り、暫定パラメータ値の連続するサ
ンプルを受取り、派生的暫定パラメータ値の連続するサ
ンプルを反復して発生する。
【0010】特定のパラメータ値は好ましくは特定のパ
ラメータ正弦波値として表わされ、特定のパラメータ正
弦波値は、特定のパラメータ値をフェーザ表現で表現す
る角変位の正弦波値である。
【0011】ステップ値はさらに好ましくは、ステップ
値をフェーザ表現で表現する角変位の正弦波値であるス
テップ値正弦波値として表現される。
【0012】さらに、暫定パラメータ値は好ましくは、
暫定パラメータ値をフェーザ表現で表現する角変位の正
弦波値である暫定パラメータ値正弦波値として表わされ
る。
【0013】さらに、派生的暫定パラメータ値は好まし
くは、派生的暫定パラメータ値をフェーザ表現で表わす
角変位の正弦波値である派生的暫定パラメータ値正弦波
値として表わされ、派生的暫定パラメータ値正弦波値は
好ましくは、フェーザ表現において暫定パラメータ値正
弦波値から90°変位される。
【0014】この発明の好ましい実施例の利点は、角の
値の入力から正弦波値を導出することを必要とする方程
式を取扱うことに対立するものとしての、正弦波値を伴
う差分方程式を取扱うプログラマブルな論理ユニットと
して、第1の論理ユニット、第2の論理ユニットおよび
第3の論理ユニットが実施されるということである。直
接入力された値から、この発明の装置および方法によっ
て必要とされるさまざまな値をそのように処理し計算す
ることによって、より高速な計算が可能となり、それゆ
えに、サンプルを提供するためのより高速なサンプリン
グ速度が可能となって、合成される所望の正弦波信号を
表現することができる。
【0015】この発明の好ましい実施例のさらなる利点
は、角の値の入力から値を導出することに対立するもの
としての、値におけるそのような処理は、そのような論
理的アクティビティをサポートするためのハードウェア
の必要条件をさらに単純にするということである。
【0016】ゆえに、この発明の利点は、必要とされる
論理的計算を行なうことにおいて正弦波値を直接用いる
正弦波信号を合成するための装置および方法を提供する
ことである。
【0017】この発明のさらなる利点は、単純なハード
ウェアしか必要としない正弦波信号を合成するための装
置および方法を提供することである。
【0018】この発明のさらなる利点は、正弦波信号に
関する情報を正確に再生するための必要とされる値を速
やかに計算できる正弦波信号を合成するための装置およ
び方法を提供することである。
【0019】この発明のさらなる利点および特徴は、こ
の発明の好ましい実施例を示す添付の図面と併わせて考
慮すると、以下の説明および前掲の特許請求の範囲から
明らかとなる。
【0020】
【実施例の詳細な説明】図1は信号合成の基本的なフェ
ーザ表現である。図1には、フェーザ表現10と、それ
に関連した、より知られている、直交軸表現12が示さ
れる。フェーザ表現10においては、示される関数はy
=cos xであり、変位のゼロラジアン角はフェーザ
表現10の頂部(北の)位置に位置する。フェーザがフ
ェーザ表現10についてフェーザ角Bだけ反時計回りに
変位されると、2次元表現12における変位X=Bでの
y=cos xの値Aは、フェーザ表現10ではBラジ
アンだけフェーザ変位された値に対応する。このよう
に、フェーザ角Bは、時間が関連する関数のための角速
度ωに類似する。図1に示されるようなフェーザ角Bは
ゆえに次のように表わされるだろう: B=dA/dx (たとえば、信号の周波数が変わるような状況で)フェ
ーザ角Bがフェーザ表現10においてフェーザの通過の
間に変わる場合、フェーザ角Bの変化は値δによって表
現されてもよい。この値δのステップは時間に基づく関
係において角加速度(dω/dt)に類似する。こうし
て、図1においてδは以下のように特徴付けられるであ
ろう: δ=dB/dx したがって、図1の直交軸表現12では、関数y=f
(x)はラジアンにおける変位(つまりB)がx軸に沿
って表現される(x,y)座標で表現され、関数値y=
f(x)=cos xは関数値Aとして表現される。
【0021】図2は反復信号合成のフェーザ表現であ
る。図2において、正弦波関数(たとえばy=cos
x)は、フェーザ角Bが角反復の間に値δだけ増加され
る3つの反復の間に反復して発生されるように表現され
る。このような状況はたとえば、フェーザ角Bを増加さ
せることによって、正弦波信号の周波数を第1の周波数
から第2の周波数へ線形態様で変えるのを欲するときに
あってもよい。そのような状況では、正弦波信号を第1
の周波数f1から第2の周波数f2へ変えるのに、フェ
ーザ角Bがフェーザ角B1 からフェーザ角B2 へ以下の
ようになるように変えられるよう、予め定められる値δ
は好ましくは選択される: B2 −B1 /n=δ ここで、nはサンプルの数である。
【0022】したがって、図2において、第1の反復1
4は関数値Aが第1の関数値A1 から第2の関数値A2
へ変化することを規定し、関数値A1 、A2 の間のフェ
ーザ角の差はフェーザ角B2 である。しかしながら、フ
ェーザ角B2 は角B1 にδを加えたものに等しい。
【0023】第2の反復16において、関数値A2 は関
数値A3 に変化させられる。関数値A2 、A3 の間の差
はフェーザ角B3 であり、フェーザ角B3 はフェーザ角
2にδを加えたものに等しい。
【0024】第3の反復18において、関数値A3 は関
数値A4 に変化させられる。関数値A3 、A4 の間の差
はフェーザ角B4 であり、フェーザ角B4 はフェーザ角
3にδを加えたものに等しい。
【0025】このように、パラメータの変化が線形的に
変化するフェーザ角によってもたらされるこのような反
復においては、次のことが一般的に見られるであろう: Bn+1 =Bn +δ これは、δが第1のパラメータから第2のパラメータへ
の線形変化を与えるための定数であると仮定する、単純
化された例である(この例においてはパラメータは周波
数である)。もちろん、δは、この記載に示される関係
の妥当性に影響することなく、任意の関係(たとえば、
多項式の関係、指数の関係、または正弦波の関係)に従
って変化してもよい。
【0026】こうして、図1および図2に示されるよう
な、フェーザ表示法によって表わすことのできる関数に
よって表現される信号は値δの変化によって変調され
る。この発明の理解を容易にし、その説明を直接的なも
のに保つために、値δはこれ以降線形的に変化し、つま
りδは所与のサンプルまたは分析間隔内において局所的
に一定であると仮定される。
【0027】図2を検査することにより、次のことがわ
かる: cos(An +1)=cos(An +Bn+1 )=cos
(An +Bn +δ) cos(An −1)=cos(An −Bn ) Bn +1=Bn +δ Bn-1 =Bn −δ 以下の議論は次の4つの(1)、(2)、(3)、
(4)の関係に依る。
【0028】cos(x+y)=2cos x cos
y−cos(x−y) (1) sin(x+y)=2sin x sin y−sin
(x−y) (2) cos(x+y)=cos x cos y−sin
x sin y (3) sin(x+y)=sin x cos y+sin
x sin y (4) したがって、(たとえば図2の余弦信号のような)信号
の反復変調は以下のように代数的に表現されるであろ
う。
【0029】段階1:x=An 、y=Bn で、上の等式
(1)を用いてcos(An +Bn)を決定する: cos(An +Bn )=2cosAn cosBn −co
s(An −Bn ) (5) または cos(An +Bn )=2cosBn cosAn −co
sAn-1 これは次のように書直されてもよい: XC A+B =2cosBn C n −XC n-1 [D1] ここで、 XC A+B =cos(An +Bn ) XC n =cosAnC n-1 =cosAn-1 である。
【0030】段階2:x=An 、y=Bn で、上の等式
(2)を用いてsin(An +Bn)を決定する: sin(An +Bn )=2sinAn cosBn −si
n(An −Bn ) (6) この式は次のように書直されてもよい: XS A+B =2cosBn S n −XS n-1 [D2] ここで、 XS A+B =sin(An +Bn ) XS n =sinAnS n-1 =sinAn-1 である。
【0031】段階3:x=(An +Bn )、y=δで、
上の等式(3)を用いてcos(A n +Bn +δ)を決
定する: cos(An +Bn +δ)=cos(An +Bn )co
sδ−sin(An +Bn )sinδ (7) この式は次のように書直されてもよい: cosAn+1 =cos(An +Bn )cosδ−sin
(An +Bn )sinδ または
【0032】
【数1】 段階4:x=(An +Bn )、y=δで、上の等式
(4)を用いてsin(A n +Bn +δ)を決定する: sin(An +Bn +δ)=sin(An +Bn )co
sδ+cos(An +Bn )sinδ (8) この式は次のように書直されてもよい: sinAn+1 =sin(An +Bn )cosδ+cos
(An +Bn )sinδ または
【0033】
【数2】 ここで、 XS n+1 =sinAn+1 である。
【0034】段階5:x=Bn 、y=δで、上の等式
(1)を用いてcos(Bn +δ)を決定する: cos(Bn +δ)=2cosBn cosδ−cos
(Bn −δ) (9) この式は以下のように書直されてもよい:
【0035】
【数3】 または XB n+1 =2cosδXB n −XB n-1 [D3] ここで、 XB n =cosBnB n+1 =cosBn+1B n-1 =cosBn-1 である。
【0036】段階6:次の反復置き換えのために
【0037】
【表1】 図2の検査で、これが示されている関係そのものである
ことが明らかになる。第2の反復16において、値A2
−B2 は第1の反復14のA1 の値に等しい。さらに、
第2の反復16において、値A2 は値(A1 +B1
δ)に等しい。さらに、値B2 はB1 +δに等しい。第
1の反復14の開始では、すべての角の差はフェーザ角
1 に等しく、第1の反復14の終わりでは、すべての
角の差は値B2 =(B1 +δ)であることがわかる。こ
の反復処理は、所望される限り、上の関連する6つの段
階を通して反復させることができる。しかしながら、有
用な装置が変調の速度(値δ)を変えることができなけ
ればならない。発明者は変調の変化の速度が変えられる
点を「コーナポイント」と名付ける。
【0038】コーナポイントは任意の時間に挿入されて
もよく、極端には、サンプルごと(つまり、反復ごと)
に挿入されてもよい。コーナポイントを頻繁に挿入する
ことによって、線形的に変調された関数(つまり定数
δ)による、ほとんどいかなる正弦波関数の極めて近い
近似をも可能となる。コーナポイントの1つの単純な表
現は連続部分線形関数である。つまり、関数の所与の線
形要素の開始が、先行する線形要素の終わりと同じポイ
ントで生ずる。不連続の部分線形関数の場合は、隣接す
る線形要素によって共有される共通のポイントを有しな
い。
【0039】明解にするために、部分連続線形関数のコ
ーナポイントの例について、コーナポイントではδはδ
からδ1 に変化すると仮定する。δがδ1 に変化すると
き、上の反復処理の段階1から4にかけては変化のない
まま進むであろう。しかしながら、段階5では、前の反
復からcos Bおよびcos(B−δ)の値がわか
る。しかしながら、y=δ1 を用いて段階5を行なうた
めに等式(1)を適用するためには、cos Bおよび
cos(B−δ1 )を知っていることが必要である。し
たがって、コーナポイント処理は段階4と段階5との間
に挿入されなければならない。
【0040】この議論においてcos δおよびsin
δを既知であると仮定したことは注目に値する。なぜ
なら一般に、δは稀にしか更新されないため、全体のシ
ステムの複雑性に大きく影響することなく、任意の適当
な処理(たとえばテーブル探索または正弦波発生器)に
よって、cos δおよびsin δを決定することが
できるからである。コーナポイント処理の中間段階4お
よび5では、x=(B−δ)、y=(δ−δ1 )で等式
(3)を用いてcos(B−δ1 )が決定される。した
がって、cos(δ−δ1 )およびsin(δ−δ1
の値を知っていなければならない。
【0041】これらの値はコーナポイントでのみ必要と
され、ゆえに比較的稀にしか必要とされないため、これ
らの値はcos δおよびsin δを決定するのに用
いられると同じ処理を用いて決定することができる。つ
まり、それらはテーブル探索によって、もしくは余弦発
生器によって、または他の既知の方法または処理によっ
て決定することができる。さらに、sin(B−δ)を
知っていることがさらに必要とされる。
【0042】cos(B−δ)は、段階1での反復にお
ける使用から既知である。数学的計算における1つの周
知の等価関係は、cos2 x+sin2 x=1である。
これは、sin2 x=1−cos2 x、または式(1
0)のように書替えてもよい。
【0043】したがって、cos(B−δ)が与えられ
れば、sin(B−δ)を決定することができる。等式
(10)の符号は、Bの値の範囲がそのような結果を保
証するように好ましく選択されるため、常に正である。
しかしながら、以下に述べる手順を用いて等式(10)
の符号を決定することが可能である。このような手順は
ある状況下において必要とされるかもしれない。さら
に、以下に述べる手順は、cos(An −Bn )からs
in(An −Bn )を計算する際に平方根の符号を計算
するための後の段階において必要とされる。
【0044】正確な符号を決定するためには、周知の関
係である等式(11)を用いなければならない。
【0045】
【数4】 上述の処理から、cos Bおよびcos(B−δ)が
既知となる。しかしながら、この情報は、x=Bでのc
os xの傾きが正であるかまたは負であるかを決定す
るには十分ではない。
【0046】しかしながら、我々はx=B、y=δで等
式(1)を用いてcos(B+δ)を決定することがで
きる。このようにcos(B−δ)、cos Bおよび
cos(B+δ)がわかれば、x=Bでのcos xの
傾きを決定するのに十分である。
【0047】6つの考えられる例があり、図3(a)−
(f)は正弦波信号のためのサンプル変位値に関連する
6つの例のグラフ表現である。図3(a)において、関
数y=cos xはymin で最小点を通る。cos(B
+δ)はcos Bより大きく、cos Bはcos
(B−δ)より大きい。したがって、x=Bでのcos
xの傾きは正であり、cos(B+δ)−cos(B−
δ)>0である。
【0048】図3(b)において、y=cos xはy
min で最小点を通る。cos(B+δ)はcos Bよ
り大きく、cos(B+δ)はcos(B−δ)より大
きく、cos(B−δ)はcos Bより大きい。した
がって、x=Bでのcosxの傾きは正であり、cos
(B+δ)−cos(B−δ)>0である。
【0049】図3(c)において、y=cos xはy
min で最小点を通る。cos(B+δ)はcos Bよ
り大きく、cos(B−δ)はcos Bより大きく、
cos(B+δ)はcos(B−δ)より小さい。した
がって、x=Bでのcosxの傾きは負であり、cos
(B+δ)−cos(B−δ)<0である。
【0050】図3(d)において、y=cos xはy
max で最小点を通る。cos(B+δ)はcos Bよ
り小さく、それはcos(B−δ)より小さい。したが
って、x=Bでのcos xの傾きは負であり、cos
(B+δ)−cos(B−δ)<0である。
【0051】図3(e)において、y=cos xはy
max で最小点を通る。cos(B+δ)はcos Bよ
り小さく、cos(B+δ)はcos(B−δ)よりも
大きく、cos(B−δ)はcos Bより小さい。し
たがって、x=Bでのcosxの傾きは正であり、co
s(B+δ)−cos(B−δ)>0である。
【0052】図3(f)において、y=cos xはy
max で最小点を通る。cos(B+δ)はcos Bよ
り小さく、cos(B+δ)はcos(B−δ)より小
さく、cos(B−δ)はcos Bより小さい。した
がって、x=Bでのcosxの傾きは負であり、cos
(B+δ)−cos(B−δ)<0である。
【0053】図3(a)−(f)に対して、cos(B
+δ)−cos(B−δ)に対する傾きの関係の相関関
係は以下の表にまとめられる。
【0054】
【表2】 したがって、x=Bでのcos xの傾きの符号、およ
びその結果x=Bでのsin xの符号の逆は、x=B
での量[cos(x+δ)−cos(x−δ)]の符号
によって決定される。上記の結論は、関数f(x)=c
os xの周知の特徴ならびに、特に、その関数の傾き
を知っていること、および関数がf′(x)の傾きが0
である点について連続的でありかつ対称であるという事
実に基づく。
【0055】無限の数学的精度および正確度があればn
が無限に近づくほど等式(5)はcos(An +Bn
を正確に生成するであろう。しかしながら、(マイクロ
プロセッサに基づくシステムのような)有限な正確度の
数学的システムでは実際はそうではない。計算を通し
た、無限の正確度に劣る正確度のフィードバックにより
生ずる非精密性から生まれる誤りは、最終的に、所望さ
れる真の結果からの発散を引起こす。発散の速度および
有効性エラーの開始の速度は、算術表現の有効桁の数が
減少するにつれ増加する。正弦波信号を発生させるため
記載される反復処理を用いる有限システムの十分な性能
を達成するためには、補正機構が必要とされる。
【0056】このような補正機構は、マイクロプロセッ
サに基づくシステムのようなシステムの有限能力によっ
て上述のような正弦波の反復発生の計算に課される限界
を認識する。つまり、角の値から余弦および正弦の値を
導出することに対立するものとしての、正弦および余弦
のような正弦波用語のための実際の値を用いる差分方程
式の使用は、本来各反復計算を通してエラーを注入す
る。
【0057】この発明の有用な2つの補正機構があり、
それらはモジュラ再トラッキングおよび再健全化であ
る。
【0058】モジュラ再トラッキングは任意の時間に定
期的に行なわれてもよいが、好ましくはサンプル分析フ
レームまたは期間の終わりに行なわれる。予め定められ
た期間にわたる第1のパラメトリック値から第2のパラ
メトリック値への(周波数のような)パラメータの変化
に適用するための、正弦波関係の反復処理は、意図され
た時間で所望される第2のパラメトリック値を有する特
定の変化したパラメータを精密には生じないかもしれな
いということをモジュラ再トラッキングは認識する。既
に述べたように、そのような不正確さは、結果として特
に、有限の数学的システムとなり得る。この発明におい
てそのような誤りに適応し(それを補正する)ための好
ましい方法は、第1の期間の終わりでの実際のパラメト
リック値を第2の期間のための初期パラメトリック値と
して用いることによって、第2の(連続する)期間(つ
まり、分析フレーム)にわたってパラメトリック値の変
化をもたらすためのステップ値を決定することである。
つまり、第2の期間の間に所望されるパラメトリック値
の変化をもたらすための適当なステップ値を決定するの
に、目標(つまり、予想される、または理論上の)パラ
メトリック値を用いるよりもむしろ実際の初期パラメト
リック値を用いるのである。したがって、第2の期間で
のパラメトリック遷移に必要なステップ値は実時間条件
を反映する。理論上の値を「盲目的に」用いることは、
ほとんど確実に、比較的わずかな分析フレーム(期間)
において受容できない誤りを生ずる。
【0059】「再健全化」は、この発明の好ましい実施
例において用いられる差分方程式(D1、D2、D3)
および組合せ方程式(C1、C2)において正弦波値は
正確であるという仮定の「健全さ」を復元する処理を示
すため、発明者によって新たに作り出された用語であ
る。
【0060】この発明に関連する再健全化過程の例は以
下のようになる。ステップ1.以下の等式の真は既知で
あると仮定する:
【0061】
【数5】 δは既知であるから、上の計算はなされ、符号はδの既
知の値によって割当てられるであろう。代替的には、s
inδおよびcosδは探索テーブルまたは正弦/余弦
発生器によるような他の既知の手段によって与えられて
もよい。
【0062】ステップ3.XB n はcosBn を表わす
実際の値である差分方程式のための項であるので、XB
n の値は1より大きいかまたは1より小さくなり得る。
当然、そのような値はcosBn にとっては決して存在
し得ない。ゆえに、我々はX B n を次のように置き直さ
なければならない: XB n >1ならばXB n =1と置く XB n ≦−1ならばXB n =−1と置く ステップ4.sinBn を決定する:
【0063】
【数6】 一般に、Bn は好ましくは第1または第2象限にあるの
で、上の式の符号は常に正であるはずである。第3また
は第4象限のBn の値は負の周波数またはエイリアシン
グのいずれかを意味する。それらの条件のどちらも大抵
の適用には望ましくない。符号は、図3に関連して上に
記載されるように、[cos(Bn +δ)−cos(B
n −δ)]、つまり、[XB n+1 −XB n-1 ]の符号を
決定することによって決定されてもよい。
【0064】ステップ5.x=Bn 、y=−δで、等式
(3)[cos(x+y)=cosx cos y−s
in x sin y]を用いて: cos(B−δ)=XB n-1 =cos Bn cos
(−δ)−sin Bnsin(−δ) ここで、 cos(−δ)=cos δ sin(−δ)=−sin δ は周知であるから、上の式は次のように書直されてもよ
い: XB n-1 =cos Bn cos δ+sin Bn
sin δ cos Bn は既知であり(ステップ1)、cos δ
は既知であり(ステップ1)、sin δは既知であり
(ステップ2)、sin Bn は既知である(ステップ
3)から、XB n-1 は決定される。
【0065】ステップ6.x=An 、y=−Bn で、等
式(3)を用いて: cos(An −Bn )=XC n-1C n-1 =cos An cos(−Bn )−sin
n sin(−Bn) これは次のように書直されてもよい: XC n-1 =cos An cos Bn +sin An
sin Bn cos Bn は既知であり(ステップ1)、sin B
n は既知であり(ステップ3)、cos An は再健全
化処理によって行なわれる再設定の一部と仮定されるか
ら、sin An は次のように決定されるだろう:
【0066】
【数7】 符号は(cos(An +Bn )−cos(An
n ))、つまり、(XC A+ B −XC A-B )の符号を決
定することによって決定される。この式は、Bn にA n
を代入し、δにBn を代入した、上のステップ4に関連
して示されたのと同じ関係であることが注目されるであ
ろう。こうして、XC n-1 は決定される。
【0067】ステップ7.x=An 、y=−Bn で、等
式(4)を用いて: cos(An −Bn )=XS n-1S n-1 =sin An cos(−Bn )+cos
n sin(−Bn) これは次のように書直されてもよい: XS n-1 =sin An cos Bn −cos An
sin Bn cos Bn は既知であり(ステップ1) sin Bn は既知であり(ステップ3) cos An は再健全化処理によって行なわれる再設定
の一部と仮定され、sin An は既知である(ステッ
プ6)から、したがって、XS n-1 は決定される。
【0068】まとめると、
【0069】
【数8】 を再設定すること(つまり、これらの真または健全性を
仮定すること)によって、差分方程式(D1、D2、D
3)および組合せ方程式(C1、C2)における他のす
べての値は再設定されるであろう。
【0070】上に記載したものは再健全化処理の一例で
ある。他の仮定および変形を用いてこの同じ目的、つま
り有限な数学的計算から生まれる誤りによる関係の発散
を排除するために差分方程式(D1、D2、D3)およ
び組合せ方程式(C1、C2)における推定の「健全
性」を復元するという目的を達成してもよい。
【0071】明らかに、再健全化処理およびモジュラ再
トラッキング処理に要する計算は、さまざまな差分方程
式(D1、D2、D3)および組合せ方程式(C1、C
2)を計算するのに要する時間と比べると、比較的時間
がかかる。したがって、モジュラ再トラッキングおよび
再健全化処理は、差分方程式(D1、D2、D3)およ
び組合せ方程式(C1、C2)が行なわれる頻度に比べ
て、比較的稀に行なわれるのが望ましい。
【0072】図4は、基本正弦波周波数を伴う音声信号
のグラフ表現である。図4には、音声信号20が示され
て、音声信号20に関連する基本正弦波周波数22(ピ
ッチ成分)が音声信号20に重ね合されてさらに示され
る。図4に示される音声信号20はサンプル間隔24に
よって示される複数のサンプル間隔の間にサンプリング
される。好ましくは、信号20、22の分析は分析間隔
26、28、30によって示される連続する分析間隔の
間に生ずる。信号20、22の期間Tは、期間Tn であ
る、分析間隔26の信号20、22の期間、および期間
n-1 である、分析間隔28の信号20、22の期間に
よって示されるように変化してもよい。
【0073】音声帯域信号のための代表的なサンプル間
隔は125マイクロ秒であってもよい。そのような音声
帯域信号のための代表的分析間隔はたとえば、各分析フ
レームの期間が20ミリ秒と等しい分析フレームにつき
160のサンプルを伴ってもよい。もちろん、この発明
は、基本正弦波信号によって表わされるであろう、また
は正弦波信号によって近似されるであろう、任意の信号
と互換性がある。この発明は音声帯域信号に限定される
ものではない。図4に示される音声帯域信号は図示の目
的のためのみにここに含まれるものである。
【0074】図5は、この発明を用いて、図4に示され
る音声帯域信号のような信号を処理するのに適当な信号
処理システムの概略図である。
【0075】図5において、信号処理システム40はエ
ンコーダ42とデコーダ44と記憶ユニット46とを含
む。エンコーダ42はアナログ入力50で(たとえば信
号20および22のような)アナログ信号を受信するA
D変換ユニット48を含む。AD変換ユニット48はア
ナログ入力50で受信されたアナログ信号をその受信さ
れた信号のデジタル表現に変換して、そのデジタル表現
を信号分析ユニット52へ送る。さまざまなパラメータ
(たとえば周波数)、および分析フレームから分析フレ
ームへのパラメトリック変化のような、アナログ入力5
0で受信された信号の特定の局面を判断するのに、信号
分析ユニット52が用いられてもよい。信号分析ユニッ
ト52によって行なわれた信号分析の結果は記憶ユニッ
ト46に記憶され、デコーダユニット44のレジスタ5
4に送られる。たとえば、それぞれの分析フレームに関
連する信号分析ユニット52からの信号分析出力を保つ
ために、データは記憶ユニット46およびレジスタ54
に記憶されてもよい。代替的に、記憶ユニット46が除
去されて、適当なデータがレジスタ54にのみ記憶され
てもよい。現在ある分析フレームよりも前の分析フレー
ムに関連する、信号分析ユニット52からの分析された
信号情報に関連する情報が、記憶ユニット46からレジ
スタ54へと、それぞれのデータフレームの各々に対す
るレジスタ54の適当な部分に与えられてもよい。
【0076】パラメータ判断論理ユニット56は、基本
信号合成ユニット58への供給のための(δ、Bn 、お
よびそれと同様のもの;この発明に関連して上で論じら
れた代表的パラメータのような)適当なパラメータを判
断するために、少なくとも2つの連続するデータフレー
ムに関連する情報を受取る。この発明を用いるこの代表
的装置40において、この発明は基本信号合成ユニット
58にあり、一般的にそれを含むものである。レジスタ
54および基本信号合成ユニット58からの情報はフィ
ルタユニット60に与えられる。フィルタユニット60
は、(たとえば、音声再生信号のためのピッチ成分を構
成する)図4の信号22のような、正弦波信号を与える
基本信号合成ユニット58からの出力を取ってもよい。
フィルタユニット60は基本信号合成ユニット58から
受取ったピッチ成分に声道または他の情報を与えて、ア
ナログ出力62でアナログ出力信号を発生し、それがア
ナログ入力50で受信されたアナログ信号を実質的に忠
実に再生してもよい。
【0077】図6はこの発明の実施例の概略図である。
図6において、装置70は次のステップ値反復ユニット
72、次のパラメータ値反復ユニット74、および派生
的な次のパラメータ反復ユニット76を含む。
【0078】次のステップ値反復ユニット72の論理ユ
ニット80は入力値cos δならびに初期入力値co
s Bn およびcos(Bn −δ)を受取って、等式
(9)に従って出力82で値cos(Bn +δ)を発生
させる。遅延フィルタユニット84は出力82に現れる
信号に遅延を課して、信号cos Bn がライン86で
生じるようにする。ライン86は遅延フィルタユニット
88を介してフィードバックされて、論理ユニット80
へ値cos Bn およびcos(Bn −δ)を有するフ
ィードバック入力を与える。こうして、次のステップ値
反復ユニット72はライン86でステップ値cos B
n を反復して発生する。
【0079】図6に関連して記載されるさまざまな遅延
フィルタユニットは予め定められた時間でクロックされ
る。理論的には、それらはすべて一度にクロックされる
が、実際には、それらはジャストインタイムでカスケー
ドクロックされてもよい。それらがどのようにクロック
されるにしろ、所与の遅延フィルタユニットへの入力
は、特定の遅延フィルタユニットがクロックされる時間
に、その遅延フィルタユニットの出力へとシフトされる
結果となる。このクロッキング構成によって、反復が装
置70によって行なわれる。
【0080】ライン86上のステップ値cos Bn
次のパラメータ値反復ユニット74の論理ユニット90
に与えられる。好ましくは等式(5)に従って、論理ユ
ニット90はcos(An −Bn )およびcos An
を表わす初期値を受取って暫定パラメータ値cos(A
n +Bn )を生ずる。
【0081】ステップ値cos Bn はライン86から
派生的な次のパラメータ反復ユニット76の論理ユニッ
ト92にさらに与えられる。好ましくは等式(6)に従
って、論理ユニット92はcos(An −Bn )および
sin An を表わす初期値を受取って派生的な暫定パ
ラメータ値sin(An +Bn )を発生する。派生的な
暫定パラメータ値sin(An +Bn )および暫定パラ
メータ値cos(An+Bn )は両方とも次のパラメー
タ値反復ユニット74の論理ユニット94に与えられ
る。好ましくは等式(7)に従って、論理ユニット94
はcos δおよびsin δを表わす初期値を受取っ
て、出力96で次のパラメータ値cos(An +Bn
δ)を発生する。次のパラメータ値cos(An +Bn
+δ)はライン98によって遅延フィルタユニット10
0およびそこから遅延フィルタユニット102へフィー
ドバックされ、それらから、cos(An −Bn )およ
びcos An の反復された値が論理ユニット90に与
えられる。こうして、次のパラメータ値反復ユニット7
4は暫定パラメータ値cos(An +Bn )および次の
パラメータ値cos(An +Bn +δ)を反復して発生
する。
【0082】同様に、派生的な暫定パラメータ値sin
(An +Bn )および暫定パラメータ値cos(An
n )の両方は派生的な次のパラメータ反復ユニット7
6の論理ユニット104に与えられる。好ましくは等式
(8)に従って、論理ユニット104はcos δおよ
びsin δの初期値を受取って派生的な次のパラメー
タ値sin(An +Bn +δ)を発生する。派生的な次
のパラメータ値sin(An +Bn +δ)はライン10
6を介して遅延フィルタユニット108およびそこから
遅延フィルタユニット110へとフィードバックされ、
それらから、sin(An −Bn )およびsin An
の反復された値が論理ユニット92に与えられる。こう
して、派生的な次のパラメータ値反復ユニット76は派
生的な暫定パラメータ値sin(An +Bn )および派
生的な次のパラメータ値sin(An +Bn +δ)を反
復して発生する。
【0083】図7はこの発明の好ましい実施例の概略図
である。図7において、装置170は、次のステップ値
反復ユニット172、次のパラメータ値反復ユニット1
74、および派生的な次のパラメータ反復ユニット17
6を含む。次のステップ値反復ユニット172は、入力
【0084】
【数9】 を周期的に受取る論理ユニット180を含む。始めに、
論理ユニット180は初期値XB n-1 (cos(Bn
δ)を表わす)および初期値XB n (cos B n を表
わす)をさらに受取る。論理ユニット180は差分方程
式D3:
【0085】
【数10】 に従って、値XB n+1 (cos(Bn +δ)を表わす)
を計算する。
【0086】値XB n+1 はライン182によって遅延ユ
ニット184に与えられる。遅延ユニット184はライ
ン186上で値XB n (cos Bn を表わす)を出力
する。ライン186は値XB n (cos Bn を表わ
す)を論理ユニット180と遅延ユニット188とに与
え、遅延ユニット188は、次のステップ値反復ユニッ
ト172がライン186上で値XB n を反復して発生す
るよう、値XB n-1 (cos(Bn −δ)を表わす)を
論理ユニット180への入力として与える。
【0087】値XB n は次のパラメータ値反復ユニット
174の論理ユニット190へ入力として与えられる。
論理ユニット190は初期値XC n-1 (cos(An
n)を表わす)およびXC n (cos An を表わ
す)を受取る。論理ユニット190は、値XC n (co
s An を表わす)およびXC n-1 (cos(An −B
n )を表わす)をさらに周期的に受取る。論理ユニット
190は、差分方程式D1: XC A+B =2cos Bn C n −XC n-1 に従って暫定パラメータ値出力XC A+B (cos(An
+Bn )を表わす)を発生する。
【0088】値XB n は派生的な次のパラメータ反復ユ
ニット176の論理ユニット192へ入力としてさらに
与えられる。論理ユニット192は初期値XS n-1 (s
in(An −Bn )を表わす)およびXS n (sin
n を表わす)を受取る。論理ユニット192は、値X
S n (sin An を表わす)およびXS n-1 (sin
(An −Bn )を表わす)をさらに周期的に受取る。論
理ユニット192は、差分方程式D2: XS A+B =2cos Bn S n −XS n-1 に従って、派生的な暫定パラメータ値XS A+B (sin
(An +Bn )を表わす)を発生する。
【0089】派生的な暫定パラメータ値XS A+B および
暫定パラメータ値XC A+B は両方とも論理ユニット19
4に与えられる。論理ユニット194は、入力
【0090】
【数11】 を受取る。好ましくは組合せ方程式C1に従って、論理
ユニット194は出力196で次のパラメータ値XC
n+1 (cos An+1 を表わす)を発生する。次のパラ
メータ値XC n+1 はライン198を介して遅延ユニット
200およびそこから遅延ユニット202へフィードバ
ックされて、フィードバック値XC n-1 (cos(An
−Bn )を表わす)およびXC n (cos An を表わ
す)を反復して与える。こうして、次のパラメータ値反
復ユニットは暫定パラメータ値XC A+ B および次のパラ
メータ値XC n+1 を反復して発生する。
【0091】派生的暫定パラメータ値XS A+B および暫
定パラメータ値XC A+B は論理ユニット204にさらに
与えられる。論理ユニット204は、値
【0092】
【数12】 を周期的に受取る。好ましくは組合せ方程式C2に従っ
て、論理ユニット204は派生的な次のパラメータ値X
S n+1 (sin An+1 を表わす)を発生する。派生的
な次のパラメータ値XS n+1 はライン206を介して遅
延ユニット208およびそこから遅延ユニット210に
フィードバックされて、フィードバック値XS n-1 (s
in(An −Bn )を表わす)およびXS n (sin
n を表わす)を反復して与える。こうして、派生的な
次のパラメータ値反復ユニットは派生的な暫定パラメー
タ値XS A+B および派生的な次のパラメータ値XS n+1
を反復して発生する。
【0093】パラメータ判断ユニット300は、更新入
力302、304、306、308、310で、図7に
関連して既に記載されたような有限値の周期的供給を伴
なう周期的入力を与える。
【0094】所与の詳細な図面および特定の例は発明の
好ましい実施例を記載するものであるが、それらは例示
のためのものであることと、この発明の装置および方法
は開示される詳細および条件そのものに限定されるもの
ではないことと、前掲の特許請求の範囲によって定義さ
れるこの発明の精神から逸脱することなくさまざまな変
更がそこになされてもよいこととを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図1】信号合成の基本的なフェーザ表現の図である。
【図2】反復信号合成のフェーザ表現の図である。
【図3】(a)−(f)は正弦波信号のためのサンプル
変位値に関連するさまざまな例のグラフ表現の図であ
る。
【図4】基本正弦信号が示される音声信号のグラフ表現
の図である。
【図5】この発明を用いる信号処理システムの概略図で
ある。
【図6】この発明の実施例の概略図である。
【図7】この発明の好ましい実施例の概略図である。
【符号の説明】
72 次のステップ値反復ユニット 74 次のパラメータ値反復ユニット 76 派生的な次のパラメータ値反復ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サフダー・エム・アスガー アメリカ合衆国、78750 テキサス州、オ ースティン、クウィル・リーフ・コーブ、 7010 (72)発明者 マーク・エイ・アイルトン アメリカ合衆国、78739 テキサス州、オ ースティン、ロックスベリー・レーン、 6005

Claims (40)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正弦波信号を合成するための装置であっ
    て、前記正弦波信号は複数のサンプル値として複数のサ
    ンプル時間に発生され、前記複数のサンプル値のそれぞ
    れのサンプル値の各々は前記複数のサンプル時間のそれ
    ぞれのサンプル時間に発生され、前記複数のサンプル時
    間は複数の連続するサンプル間隔を定義し、前記正弦波
    信号は少なくとも1つのパラメータ値によって定義さ
    れ、前記少なくとも1つのパラメータ値の特定のパラメ
    ータ値は、前記特定のパラメータ値が第1のパラメータ
    値から第2のパラメータ値に変化すると、前記複数のサ
    ンプル間隔の特定のサンプル間隔の間にステップ値の分
    だけ変化し、装置は、さらに、 前記ステップ値および次のステップ値の連続するサンプ
    ルを発生するために前記ステップ値の初期値を反復して
    処理するための第1の論理手段を備え、前記次のステッ
    プ値は前記複数のサンプル間隔の次の連続するサンプル
    間隔にある前記ステップ値であり、さらに、 次のパラメータ値を反復して発生するための第2の論理
    手段を備え、前記次のパラメータ値は前記次の連続する
    サンプル間隔の間の前記特定のパラメータ値であり、 前記第2の論理手段は前記第1の論理手段に動作的に接
    続され、前記第2の論理手段は前記第1の論理手段から
    前記ステップ値の連続するサンプルを受取り、前記第2
    の論理手段は暫定パラメータ値の連続するサンプルを反
    復して発生し、かつ派生的な暫定パラメータ値の連続す
    るサンプルを反復して発生し、前記暫定パラメータ値
    は、現在のサンプル間隔にある現在の前記特定のパラメ
    ータ値と、前記現在のサンプル間隔の後の次に連続する
    サンプル間隔の間の次の前記特定のパラメータ値との中
    間の前記特定のパラメータ値であり、前記派生的な暫定
    パラメータ値は前記暫定パラメータ値とアルゴリズム的
    に関連し、 前記第2の論理手段は前記次のパラメータ値を反復して
    発生するために前記暫定パラメータ値の前記連続するサ
    ンプルと前記派生的な暫定パラメータ値の前記連続する
    サンプルとを反復的に処理し、前記第2の論理手段は、
    前記特定のパラメータ値が前記第2のパラメータ値と実
    質的に等しくなるまで、前記次のパラメータ値の前記反
    復的発生を継続する、正弦波信号を合成するための装
    置。
  2. 【請求項2】 前記第2の論理手段は、前記派生的な暫
    定パラメータ値の連続するサンプルを発生するための第
    3の論理手段を含み、前記第3の論理手段は、前記第1
    の論理手段から前記ステップ値の連続するサンプルを受
    取り、かつ前記暫定パラメータ値の前記連続するサンプ
    ルを受取って、前記派生的な暫定パラメータ値の前記連
    続するサンプルを反復して発生する、請求項1に記載の
    正弦波信号を合成するための装置。
  3. 【請求項3】 前記特定のパラメータ値は特定のパラメ
    ータ正弦波値として表わされ、前記特定のパラメータ正
    弦波値は前記特定のパラメータ値をフェーザ表現で表現
    した角変位の正弦波値である、請求項1に記載の正弦波
    信号を合成するための装置。
  4. 【請求項4】 前記ステップ値はステップ値正弦波値と
    して表わされ、前記ステップ値正弦波値は前記ステップ
    値を前記フェーザ表現で表現した角変位の正弦波値であ
    る、請求項1に記載の正弦波信号を合成するための装
    置。
  5. 【請求項5】 前記暫定パラメータ値は暫定パラメータ
    値正弦波値として表わされ、前記暫定パラメータ値正弦
    波値は前記暫定パラメータ値を前記フェーザ表現で表現
    した角変位の正弦波値である、請求項4に記載の正弦波
    信号を合成するための装置。
  6. 【請求項6】 前記派生的な暫定パラメータ値は派生的
    な暫定パラメータ値正弦波値として表わされ、前記派生
    的な暫定パラメータ値正弦波値は前記派生的な暫定パラ
    メータ値を前記フェーザ表現で表現した角変位の正弦波
    値であり、前記派生的な暫定パラメータ値正弦波値は前
    記フェーザ表現で前記暫定パラメータ値正弦波値から9
    0°変位される、請求項5に記載の正弦波信号を合成す
    るための装置。
  7. 【請求項7】 前記ステップ値は前記予め定められるサ
    ンプル間隔の間一定である、請求項1に記載の正弦波信
    号を合成するための装置。
  8. 【請求項8】 前記ステップ値は前記予め定められるサ
    ンプル間隔の間線形的に変化する、請求項1に記載の正
    弦波信号を合成するための装置。
  9. 【請求項9】 前記ステップ値は前記予め定められるサ
    ンプル間隔の間非線形的に変化する、請求項1に記載の
    正弦波信号を合成するための装置。
  10. 【請求項10】 前記非線形変化は多項アルゴリズム表
    示に基づいて生じる、請求項9に記載の正弦波信号を合
    成するための装置。
  11. 【請求項11】 前記第2の論理手段は前記派生的な暫
    定パラメータ値の連続するサンプルを発生するための第
    3の論理手段を含み、前記第3の論理手段は、前記第1
    の論理手段から前記ステップ値の連続するサンプルを受
    取り、かつ前記暫定パラメータ値の前記連続するサンプ
    ルを受取って、前記派生的な暫定パラメータ値の前記連
    続するサンプルを反復して発生する、請求項7に記載の
    正弦波信号を合成するための装置。
  12. 【請求項12】 前記特定のパラメータ値は特定のパラ
    メータ正弦波値として表わされ、前記特定のパラメータ
    正弦波値は前記特定のパラメータ値をフェーザ表現で表
    現した角変位の正弦波値である、請求項7に記載の正弦
    波信号を合成するための装置。
  13. 【請求項13】 前記ステップ値はステップ値正弦波値
    として表わされ、前記ステップ値正弦波値は前記ステッ
    プ値を前記フェーザ表現で表現した角変位の正弦波値で
    ある、請求項12に記載の正弦波信号を合成するための
    装置。
  14. 【請求項14】 前記暫定パラメータ値は暫定パラメー
    タ値正弦波値として表わされ、前記暫定パラメータ値正
    弦波値は前記暫定パラメータ値を前記フェーザ表現で表
    現した角変位の正弦波値である、請求項13に記載の正
    弦波信号を合成するための装置。
  15. 【請求項15】 前記派生的な暫定パラメータ値は派生
    的な暫定パラメータ値正弦波値として表わされ、前記派
    生的な暫定パラメータ値正弦波値は前記派生的な暫定パ
    ラメータ値を前記フェーザ表現で表現した角変位の正弦
    波値であり、前記派生的な暫定パラメータ値正弦波値は
    前記フェーザ表現で前記暫定パラメータ値正弦波値から
    90°変位される、請求項14に記載の正弦波信号を合
    成するための装置。
  16. 【請求項16】 前記第2の論理手段は前記派生的な暫
    定パラメータ値の連続するサンプルを発生するための第
    3の論理手段を含み、前記第3の論理手段は、前記第1
    の論理手段から前記ステップ値の連続するサンプルを受
    取り、かつ前記暫定パラメータ値の前記連続するサンプ
    ルを受取って、前記派生的な暫定パラメータ値の前記連
    続するサンプルを反復して発生する、請求項8に記載の
    正弦波信号を合成するための装置。
  17. 【請求項17】 前記特定のパラメータ値は特定のパラ
    メータ正弦波値として表わされ、前記特定のパラメータ
    正弦波値は前記特定のパラメータ値をフェーザ表現で表
    現した角変位の正弦波値である、請求項8に記載の正弦
    波信号を合成するための装置。
  18. 【請求項18】 前記ステップ値はステップ値正弦波値
    として表わされ、前記ステップ値正弦波値は前記ステッ
    プ値を前記フェーザ表現で表現した角変位の正弦波値で
    ある、請求項17に記載の正弦波信号を合成するための
    装置。
  19. 【請求項19】 前記暫定パラメータ値は暫定パラメー
    タ値正弦波値として表わされ、前記暫定パラメータ値正
    弦波値は前記暫定パラメータ値を前記フェーザ表現で表
    現した角変位の正弦波値である、請求項18に記載の正
    弦波信号を合成するための装置。
  20. 【請求項20】 前記派生的な暫定パラメータ値は派生
    的な暫定パラメータ値正弦波値として表わされ、前記派
    生的な暫定パラメータ値正弦波値は前記派生的な暫定パ
    ラメータ値を前記フェーザ表現で表現した角変位の正弦
    波値であり、前記派生的な暫定パラメータ値正弦波値は
    前記フェーザ表現で前記暫定パラメータ値正弦波値から
    90°変位される、請求項19に記載の正弦波信号を合
    成するための装置。
  21. 【請求項21】 前記第2の論理手段は前記派生的な暫
    定パラメータ値の連続するサンプルを発生するための第
    3の論理手段を含み、前記第3の論理手段は、前記第1
    の論理手段から前記ステップ値の連続するサンプルを受
    取り、かつ前記暫定パラメータ値の前記連続するサンプ
    ルを受取って、前記派生的な暫定パラメータ値の前記連
    続するサンプルを反復して発生する、請求項9に記載の
    正弦波信号を合成するための装置。
  22. 【請求項22】 前記特定のパラメータ値は特定のパラ
    メータ正弦波値として表わされ、前記特定のパラメータ
    正弦波値は前記特定のパラメータ値をフェーザ表現で表
    現した角変位の正弦波値である、請求項9に記載の正弦
    波信号を合成するための装置。
  23. 【請求項23】 前記ステップ値はステップ値正弦波値
    として表わされ、前記ステップ値正弦波値は前記ステッ
    プ値を前記フェーザ表現で表現した角変位の正弦波値で
    ある、請求項22に記載の正弦波信号を合成するための
    装置。
  24. 【請求項24】 前記暫定パラメータ値は暫定パラメー
    タ値正弦波値として表わされ、前記暫定パラメータ値正
    弦波値は前記暫定パラメータ値を前記フェーザ表現で表
    現した角変位の正弦波値である、請求項23に記載の正
    弦波信号を合成するための装置。
  25. 【請求項25】 前記派生的な暫定パラメータ値は派生
    的な暫定パラメータ値正弦波値として表わされ、前記派
    生的な暫定パラメータ値正弦波値は前記派生的な暫定パ
    ラメータ値を前記フェーザ表現で表現した角変位の正弦
    波値であり、前記派生的な暫定パラメータ値正弦波値は
    前記フェーザ表現で前記暫定パラメータ値正弦波値から
    90°変位される、請求項24に正弦波信号を合成する
    ための装置。
  26. 【請求項26】 前記第2の論理手段は前記派生的な暫
    定パラメータ値の連続するサンプルを発生するための第
    3の論理手段を含み、前記第3の論理手段は、前記第1
    の論理手段から前記ステップ値の連続するサンプルを受
    取り、かつ前記暫定パラメータ値の前記連続するサンプ
    ルを受取って、前記派生的な暫定パラメータ値の前記連
    続するサンプルを反復して発生する、請求項10に記載
    の正弦波信号を合成するための装置。
  27. 【請求項27】 前記特定のパラメータ値は特定のパラ
    メータ正弦波値として表わされ、前記特定のパラメータ
    正弦波値は前記特定のパラメータ値をフェーザ表現で表
    現した角変位の正弦波値である、請求項10に記載の正
    弦波信号を合成するための装置。
  28. 【請求項28】 前記ステップ値はステップ値正弦波値
    として表わされ、前記ステップ値正弦波値は前記ステッ
    プ値を前記フェーザ表現で表現した角変位の正弦波値で
    ある、請求項27に記載の正弦波信号を合成するための
    装置。
  29. 【請求項29】 前記暫定パラメータ値は暫定パラメー
    タ値正弦波値として表わされ、前記暫定パラメータ値正
    弦波値は前記暫定パラメータ値を前記フェーザ表現で表
    現した角変位の正弦波値である、請求項28に記載の正
    弦波信号を合成するための装置。
  30. 【請求項30】 前記派生的な暫定パラメータ値は派生
    的な暫定パラメータ値正弦波値として表わされ、前記派
    生的な暫定パラメータ値正弦波値は前記派生的な暫定パ
    ラメータ値を前記フェーザ表現で表現した角変位の正弦
    波値であり、前記派生的な暫定パラメータ値正弦波値は
    前記フェーザ表現で前記暫定パラメータ値正弦波値から
    90°変位される、請求項29に正弦波信号を合成する
    ための装置。
  31. 【請求項31】 正弦波信号を合成するための装置であ
    って、前記正弦波信号は複数のサンプル値として複数の
    サンプル時間に発生され、前記複数のサンプル値のそれ
    ぞれのサンプル値の各々は前記複数のサンプル時間のそ
    れぞれのサンプル時間に発生され、前記複数のサンプル
    時間は複数の連続するサンプル間隔を定義し、前記正弦
    波信号は少なくとも1つのパラメータ値によって定義さ
    れ、前記少なくとも1つのパラメータ値の特定のパラメ
    ータ値は、前記特定のパラメータ値が第1のパラメータ
    値から第2のパラメータ値に変化すると、前記複数のサ
    ンプル間隔の特定のサンプル間隔の間にステップ値の分
    だけ変化し、装置は、さらに、 初期余弦ステップ値を第1のアルゴリズムに従って反復
    的に処理するための第1の論理ユニットを備え、前記初
    期余弦ステップ値は、前記ステップ値を表現する余弦ス
    テップ値および次のステップ値を表現する余弦次のステ
    ップ値の連続するサンプルを発生するために、前記ステ
    ップ値を表現し、前記次のステップ値は前記複数のサン
    プル間隔の次に連続するサンプル間隔にある前記ステッ
    プ値であり、さらに、 第2のアルゴリズムに基づいて余弦次のパラメータ値を
    反復して発生するための第2の論理ユニットを備え、前
    記余弦次のパラメータ値は次のパラメータ値を表現し、
    前記次のパラメータ値は前記次の連続するサンプル間隔
    の間の前記特定のパラメータ値であり、 前記第2の論理ユニットは前記第1の論理ユニットに動
    作的に接続され、前記第2の論理ユニットは前記第1の
    論理ユニットから前記余弦次のステップ値の連続するサ
    ンプルを受取って、第3のアルゴリズムに基づいて、余
    弦暫定パラメータ値の連続するサンプルと余弦派生的な
    暫定パラメータ値の連続するサンプルとを反復して発生
    し、前記余弦値暫定パラメータ値は、現在のサンプル間
    隔にある現在の前記特定のパラメータ値と前記次のパラ
    メータ値との中間にある前記特定のパラメータ値を表現
    し、前記余弦派生的な暫定パラメータ値は前記余弦暫定
    パラメータ値と数学的に関連し、 前記第2の論理ユニットは、前記次のパラメータ値を反
    復して発生するために、第4のアルゴリズムに基づい
    て、前記余弦暫定パラメータ値の前記連続するサンプル
    と前記余弦派生的な暫定パラメータ値の前記連続するサ
    ンプルとを反復して処理し、前記第2の論理ユニット
    は、前記特定のパラメータ値が前記第2のパラメータ値
    と実質的に等しくなるまで、前記次のパラメータ値を反
    復して発生し続ける、正弦波信号を合成するための装
    置。
  32. 【請求項32】 正弦波信号を合成するための装置であ
    って、前記正弦波信号は複数のサンプル値として複数の
    サンプル時間に発生され、前記複数のサンプル値のそれ
    ぞれのサンプル値の各々は前記複数のサンプル時間のそ
    れぞれのサンプル時間に発生され、前記複数のサンプル
    時間は複数の連続するサンプル間隔を定義し、前記正弦
    波信号は少なくとも1つのパラメータ値によって定義さ
    れ、前記少なくとも1つのパラメータ値の特定のパラメ
    ータ値は、前記特定のパラメータ値が第1のパラメータ
    値から第2のパラメータ値に変化すると、前記複数のサ
    ンプル間隔の特定のサンプル間隔の間にステップ値の分
    だけ変化し、装置は、さらに、 前記ステップ値および次のステップ値の連続するサンプ
    ルを発生するために前記ステップ値の初期値を反復して
    処理するための第1の論理ユニットを備え、前記次のス
    テップ値は前記複数のサンプル間隔の次の連続するサン
    プル間隔にある前記ステップ値であり、さらに、 次のパラメータ値を反復して発生するための第2の論理
    ユニットを備え、前記次のパラメータ値は前記次の連続
    するサンプル間隔の間の前記特定のパラメータ値であ
    り、 前記第2の論理ユニットは前記第1の論理ユニットに動
    作的に接続され、前記第2の論理ユニットは前記第1の
    論理ユニットから前記ステップ値の連続するサンプルを
    受取り、前記第2の論理ユニットは暫定パラメータ値の
    連続するサンプルを反復して発生し、かつ派生的な暫定
    パラメータ値の連続するサンプルを反復して発生し、前
    記暫定パラメータ値は、現在のサンプル間隔にある現在
    の前記特定のパラメータ値と、前記現在のサンプル間隔
    の後の次に連続するサンプル間隔の間の次の前記特定の
    パラメータ値との中間の前記特定のパラメータ値であ
    り、前記派生的な暫定パラメータ値は前記暫定パラメー
    タ値とアルゴリズム的に関連し、 前記第2の論理ユニットは前記次のパラメータ値を反復
    して発生するために前記暫定パラメータ値の前記連続す
    るサンプルと前記派生的な暫定パラメータ値の前記連続
    するサンプルとを反復的に処理し、前記第2の論理ユニ
    ットは、前記特定のパラメータ値が前記第2のパラメー
    タ値と実質的に等しくなるまで、前記次のパラメータ値
    の前記反復的発生を継続する、正弦波信号を合成するた
    めの装置。
  33. 【請求項33】 正弦波信号を合成するための方法であ
    って、前記正弦波信号は複数のサンプル値として複数の
    サンプル時間に発生され、前記複数のサンプル値のそれ
    ぞれのサンプル値の各々は前記複数のサンプル時間のそ
    れぞれのサンプル時間に発生され、前記複数のサンプル
    時間は複数の連続するサンプル間隔を定義し、前記正弦
    波信号は少なくとも1つのパラメータ値によって定義さ
    れ、前記少なくとも1つのパラメータ値の特定のパラメ
    ータ値は、前記特定のパラメータ値が第1のパラメータ
    値から第2のパラメータ値に変化すると、前記複数のサ
    ンプル間隔の特定のサンプル間隔の間にステップ値の分
    だけ変化し、方法は、さらに、 少なくとも1つの予め定められるアルゴリズム的関係に
    基づいて情報を論理的に処理するための少なくとも1つ
    の論理ユニットを提供するステップと、 前記ステップ値および次のステップ値の連続するサンプ
    ルを発生するために、前記少なくとも1つの論理ユニッ
    トによって前記ステップ値の初期値を反復して処理する
    ステップとを含み、前記次のステップ値は前記複数のサ
    ンプル間隔の次に連続するサンプル間隔にある前記ステ
    ップ値であり、さらに、 前記少なくとも1つの論理ユニットによって次のパラメ
    ータ値を反復して発生するステップを含み、前記次のパ
    ラメータ値は前記次の連続するサンプル間隔の間の前記
    特定のパラメータ値であり、さらに、 前記少なくとも1つの論理ユニットによって、暫定パラ
    メータ値の連続するサンプルを反復して発生し、かつ派
    生的な暫定パラメータ値の連続するサンプルを反復して
    発生するステップを含み、前記暫定パラメータ値は、現
    在のサンプル間隔にある現在の前記特定のパラメータ値
    と、前記現在のサンプル間隔の後の次に続くサンプル間
    隔の間の次の前記特定のパラメータ値との中間にある前
    記特定のパラメータ値であり、前記派生的な暫定パラメ
    ータ値は前記暫定パラメータ値とアルゴリズム的に関連
    し、さらに、 前記次のパラメータ値を反復して発生するために、前記
    少なくとも1つの論理ユニットによって、前記暫定パラ
    メータ値の前記連続するサンプルと前記派生的な暫定パ
    ラメータ値の前記連続するサンプルとを反復して処理す
    るステップと、 前記特定のパラメータ値が前記第2のパラメータ値と実
    質的に等しくなるまで前記次のパラメータ値の前記反復
    的発生を継続するステップとを含む、正弦波信号を合成
    するための方法。
  34. 【請求項34】 前記特定のパラメータ値は特定のパラ
    メータ正弦波値として表わされ、前記特定のパラメータ
    正弦波値は前記特定のパラメータ値をフェーザ表現で表
    現した角変位の正弦波値である、請求項33に記載の正
    弦波信号を合成するための方法。
  35. 【請求項35】 前記ステップ値はステップ値正弦波値
    として表わされ、前記ステップ値正弦波値は前記ステッ
    プ値を前記フェーザ表現で表現した角変位の正弦波値で
    ある、請求項34に記載の正弦波信号を合成するための
    方法。
  36. 【請求項36】 前記暫定パラメータ値は暫定パラメー
    タ値正弦波値として表わされ、前記暫定パラメータ値正
    弦波値は前記暫定パラメータ値を前記フェーザ表現で表
    現した角変位の正弦波値である、請求項35に記載の正
    弦波信号を合成するための方法。
  37. 【請求項37】 前記派生的な暫定パラメータ値は派生
    的な暫定パラメータ値正弦波値として表わされ、前記派
    生的な暫定パラメータ値正弦波値は前記派生的な暫定パ
    ラメータ値を前記フェーザ表現で表現した角変位の正弦
    波値であり、前記派生的な暫定パラメータ値正弦波値は
    前記フェーザ表現で前記暫定パラメータ値正弦波値から
    90°変位される、請求項36に記載の正弦波信号を合
    成するための方法。
  38. 【請求項38】 前記ステップ値は前記予め定められる
    サンプル間隔の間一定である、請求項33に記載の正弦
    波信号を合成するための方法。
  39. 【請求項39】 前記ステップ値は前記予め定められる
    サンプル間隔の間線形的に変化する、請求項33に記載
    の正弦波信号を合成するための方法。
  40. 【請求項40】 前記ステップ値は前記予め定められる
    サンプル間隔の間非線形的に変化する、請求項33に記
    載の正弦波信号を合成するための方法。
JP7062929A 1994-03-23 1995-03-22 正弦波信号を合成するための装置および方法 Withdrawn JPH07303010A (ja)

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