JPH0736489B2 - Waveform generator - Google Patents

Waveform generator

Info

Publication number
JPH0736489B2
JPH0736489B2 JP8644689A JP8644689A JPH0736489B2 JP H0736489 B2 JPH0736489 B2 JP H0736489B2 JP 8644689 A JP8644689 A JP 8644689A JP 8644689 A JP8644689 A JP 8644689A JP H0736489 B2 JPH0736489 B2 JP H0736489B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveform
data
time
memory
waveform data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP8644689A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH02265305A (en
Inventor
正裕 伊原木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP8644689A priority Critical patent/JPH0736489B2/en
Publication of JPH02265305A publication Critical patent/JPH02265305A/en
Publication of JPH0736489B2 publication Critical patent/JPH0736489B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、波形発生装置に関するものであり、詳しく
は、波形の立ち上がり時間および立ち下がり時間の制御
に関するものである。
The present invention relates to a waveform generator, and more particularly to control of the rise time and fall time of a waveform.

<従来の技術> 第8図は、ビデオ信号における色差信号の一例を示す波
形図である。
<Prior Art> FIG. 8 is a waveform diagram showing an example of a color difference signal in a video signal.

このような波形は、例えば波形データをD/A変換器に加
えることによりデジタル的に発生させることができる。
Such a waveform can be generated digitally, for example, by adding waveform data to a D / A converter.

ところで、このようにデジタル的に波形を発生させる装
置において、波形の立ち上がり時間あるいは立ち下がり
時間を変化させる方法として、波形データ生成の際にデ
ジタルフィルタにより所望の帯域制限をかけることが行
われている。
By the way, in such a device for digitally generating a waveform, as a method of changing the rising time or the falling time of the waveform, a desired band limitation is applied by a digital filter when generating the waveform data. .

<発明が解決しようとする課題> しかし、このような従来の方法によれば、可変デジタル
フィルタを設計してフィルタリング処理を行う処理部を
組み込まなければならない。
<Problems to be Solved by the Invention> However, according to such a conventional method, it is necessary to design a variable digital filter and incorporate a processing unit that performs a filtering process.

また、D/A変換器を用いているので扱う波形データは有
限でしかも周期的である。このような波形データに対し
てデジタルフィルタとしてFIR型のフィルタを用いる場
合、帯域の狭いローパスフィルタ特性を得るためには高
い次数が必要になり、長い演算処理時間が必要になると
ともに、波形データ数が比較的少ない場合には充分な特
性を得ることができない。一方、デシタルフィルタとし
てIIR型のフィルタを用いる場合、次数は低くなって演
算処理時間は短くなるが、波形データの初期値の影響は
いつまでも残ることになる。
Moreover, since the D / A converter is used, the waveform data to be handled is finite and periodic. When an FIR type filter is used as a digital filter for such waveform data, a high order is required to obtain a low-pass filter characteristic with a narrow band, long calculation processing time is required, and the number of waveform data When it is relatively small, sufficient characteristics cannot be obtained. On the other hand, when an IIR type filter is used as the digital filter, the order is low and the calculation processing time is short, but the effect of the initial value of the waveform data remains forever.

本発明は、このような点に着目したものであり、その目
的は、デジタルフィルタを用いることなく比較的短時間
の演算処理で出力波形の立ち上がり時間および立ち下が
り時間の制御が行える波形発生装置を提供することにあ
る。
The present invention focuses on such a point, and an object thereof is to provide a waveform generator capable of controlling the rise time and the fall time of an output waveform by a relatively short time arithmetic process without using a digital filter. To provide.

<課題を解決するための手段> 本発明の波形発生装置は、 立ち上がり(立ち下がり)時間データを含まない形態で
原波形データが格納された第1の波形メモリと、 この第1のメモリから読み出される波形データに対して
立ち上がり(立ち下がり)時間データに基づく3次のス
プライン補間処理を施すデータ処理部と、 このデータ処理部で演算された波形データを格納する第
2の波形メモリと、 この第2のメモリから読み出される波形データをアナロ
グ信号に変換するD/A変換器、 とで構成されたことを特徴とする。
<Means for Solving the Problem> A waveform generator of the present invention is provided with a first waveform memory in which original waveform data is stored in a form that does not include rise (fall) time data, and read from the first memory. A data processing unit for performing a third-order spline interpolation process based on rise (falling) time data for the waveform data to be stored, a second waveform memory for storing the waveform data calculated by this data processing unit, And a D / A converter that converts the waveform data read from the memory 2 into an analog signal.

<作用> 本発明において、出力波形の立ち上がり時間および立ち
下がり時間は3次スプライン補間処理のパラメータとし
て直接設定される。そして、このようにして得られる波
形出力は原波形データが3次スプライン補間されたもの
であって原波形データとの接続は滑かになり、微分値が
連続になることから不要な高周波の発生はなく、自然な
波形が得られる。
<Operation> In the present invention, the rising time and the falling time of the output waveform are directly set as the parameters of the cubic spline interpolation process. The thus-obtained waveform output is obtained by cubic spline interpolation of the original waveform data, the connection with the original waveform data is smooth, and the differential value is continuous, so that unnecessary high frequency is generated. Instead, a natural waveform is obtained.

<実施例> 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。<Example> Hereinafter, an example of the present invention is described in detail using a drawing.

第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。
第1のメモリ1には、立ち上がり(立ち下がり)時間デ
ータを含まない形態で前述第8図に示すような原波形デ
ータが格納される。その第1のメモリ1に格納されてい
る原波形データはデータ処理部2に読み出される。デー
タ処理部2は、第1のメモリ1から読み出される波形デ
ータに対して立ち上がり(立ち下がり)時間データに基
づく3次のスプライン補間処理を施す。このデータ処理
部2で3次のスプライン補間処理が施された波形データ
は第2のメモリ3に格納される。この第2のメモリ3に
格納された波形データはD/A変換器4に読み出されてア
ナログ信号に変換される。このD/A変換器4で変換され
たアナログ信号はローパスフィルタ5を介して外部に出
力される。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
In the first memory 1, the original waveform data as shown in FIG. 8 is stored in a form not including the rising (falling) time data. The original waveform data stored in the first memory 1 is read by the data processing unit 2. The data processing unit 2 performs a cubic spline interpolation process on the waveform data read from the first memory 1 based on the rising (falling) time data. The waveform data subjected to the cubic spline interpolation processing by the data processing unit 2 is stored in the second memory 3. The waveform data stored in the second memory 3 is read by the D / A converter 4 and converted into an analog signal. The analog signal converted by the D / A converter 4 is output to the outside through the low pass filter 5.

このように構成された装置の動作を説明する。The operation of the apparatus thus configured will be described.

3次のスプライン補間式とは、点x1,x2,…,xn(x1<x2
<…<xn)に対してyi=f(xi)(i=1,2,…,n)が与
えられているとき、以下の条件を満たす関数S(x)を
いう。
The cubic spline interpolation formula is the point x 1 , x 2 , ..., xn (x 1 <x 2
When yi = f (xi) (i = 1,2, ..., n) is given to <... <xn), the function S (x) that satisfies the following condition is called.

区間[xi,xi+1](i=1,2,…,n−1)で、 S(x)は、次の3次式で表される。In the section [xi, xi + 1 ] (i = 1,2, ..., n-1), S (x) is expressed by the following cubic expression.

S(x)=f(xi)+ci1(x−xi)+ci2(x−xi) +ci3(x−xi) …(1) S(x)の1次導関数S′(x)および2次導関数
S″(x)は全区間で連続する。
S (x) = f (xi) + ci 1 (x−xi) + ci 2 (x−xi) 2 + ci 3 (x−xi) 3 (1) The first derivative S ′ (x) of S (x) And the second derivative S ″ (x) is continuous over the entire interval.

S(xi)=f(xi)(i=1,2,…,n) xiにおけるS(x)の2次微係数をMiとすると、 [xi,xi+1]で2次導関数S″(x)は、 になる。この2次導関数S″(x)を積分し、から積
分定数を決定する。
S (xi) = f (xi) (i = 1,2, ..., n) Let Mi be the second derivative of S (x) in xi, and the second derivative S ″ is [xi, xi +1 ] (X) is become. The second derivative S ″ (x) is integrated and the integration constant is determined from.

上式から、右方微係数S+′(xi)は、 になり、左方微係数S−′(xi)は、 になる。 From the above equation, the right differential coefficient S + ′ (xi) is And the left differential coefficient S-′ (xi) is become.

また、(1)式における係数ci1,ci2,ci3は、 になる。Further, the coefficients ci 1 , ci 2 , ci 3 in the equation (1) are become.

次に、レベルの異なる2つの直流データを接続するスプ
ラインについて説明する。第2図に示すようなレベルの
異なる2つの直流レベルy1,y2を区間[x1,x2]で滑かに
接続するスプライン関数式S(x)を求める。
Next, a spline that connects two DC data of different levels will be described. A spline function formula S (x) that smoothly connects two DC levels y 1 and y 2 having different levels as shown in FIG. 2 in the section [x 1 and x 2 ] is obtained.

まず、演算を簡略化するために、 データ数n=2 (x1,y1)=(0,0) (x2,y2)=(1,1) …(条件1) とする。また、端条件は、 S+′(x2)=0 S−′(x1)=0 …(条件2) である。First, in order to simplify the calculation, the number of data n = 2 (x 1 , y 1 ) = (0,0) (x 2 , y 2 ) = (1,1) (condition 1). The end condition is S + ′ (x 2 ) = 0 S − ′ (x 1 ) = 0 (condition 2).

これら条件1,2を第(3),(4)式に代入して整理す
ると、 2M1+M2=6 M1+2M2=−6 になり、これらから、 M1=6,M2=−6 か得られる。さらに、これらと第(5)式から、 C11=0,C12=3,C13=−2 になり、第2図のS(x)は、 S(x)=−2x3+3x2 …(6) になる。
Substituting these conditions 1 and 2 into the equations (3) and (4) and rearranging, 2M 1 + M 2 = 6 M 1 + 2M 2 = −6, and from these, M 1 = 6, M 2 = − You get 6 Further, from these and the equation (5), C 11 = 0, C 12 = 3, C 13 = -2, and S (x) in FIG. 2 is S (x) = − 2x 3 + 3x 2 ... (6)

同様に、立ち下がり(y2<y1)の場合は、 S(x)=2x3−3x2+1 …(7) になる。Similarly, in the case of falling (y 2 <y 1 ), S (x) = 2x 3 −3x 2 +1 (7)

このようにS(x)が数式で表現されることから、第3
図に示すようにその10%−90%レベルで規定される立ち
上がり時間(b−a)も3次式を解くことで求めること
ができる。
Since S (x) is expressed by a mathematical expression in this way,
As shown in the figure, the rise time (ba) defined by the 10% -90% level can also be obtained by solving the cubic equation.

すなわち、第3図の時刻aはS(x)=0.1を解くこと
によりa=0.1958になり、時刻bはS(x)=0.9を解
くことによりb=0.8042になって、この場合の立ち上が
り時間は区間[0,1]に対してb−a=0.6084になる。
この比率は、区間幅およびy軸レベル差が変化しても変
化しない。逆に、(b−a)をTとすると、区間幅は1.
644Tと表せる。
That is, the time a in FIG. 3 becomes a = 0.1958 by solving S (x) = 0.1, and the time b becomes b = 0.8042 by solving S (x) = 0.9. Becomes b−a = 0.6084 for the interval [0,1].
This ratio does not change even if the section width and the y-axis level difference change. Conversely, if (ba) is T, the interval width is 1.
It can be expressed as 644T.

これらから明らかなように、立ち上がり時間Tを指定し
た場合、1.64Tの区間幅で3次スプライン補間を行うこ
とにより、第4図に示すように所望の立ち上がり時間の
波形を得ることができる。
As is apparent from these, when the rise time T is specified, the cubic spline interpolation is performed with the section width of 1.64T, and the waveform of the desired rise time can be obtained as shown in FIG.

第1図のデータ処理部2の処理内容を説明する。The processing contents of the data processing unit 2 in FIG. 1 will be described.

なお、以下の説明では立ち上がり時間について述べるが
立ち下がり時間についても同様である。
In the following description, the rise time is described, but the fall time is the same.

まず、ユーザーは、第8図に示すような所望の直流レベ
ルを持った原波形データを立ち上がり時間を考慮しない
で作成し、メモリ1に格納する。
First, the user creates original waveform data having a desired DC level as shown in FIG. 8 without considering the rise time, and stores it in the memory 1.

次に、所望の立ち上がり時間T(第4図参照)を設定す
る。これは、帯域制限をすることに相当する。
Next, a desired rising time T (see FIG. 4) is set. This is equivalent to limiting the band.

データ処理部2は原波形データを走査し、立ち上がりを
発見するとその時点の前後0.82Tの区間(区間幅1.64T,
第4図参照)において第5図に示すような3次スプライ
ン補間を行う。ここで、立ち上がり時のスプライン補間
式は第(6)式になって、立ち下がり時のスプライン補
間式は第(7)式になる。このようにして生成される波
形データの立ち上がり時間はTになる。
When the data processing unit 2 scans the original waveform data and finds a rising edge, the section of 0.82T before and after that point (section width 1.64T,
In FIG. 4), cubic spline interpolation as shown in FIG. 5 is performed. Here, the spline interpolation formula at the time of rising is the formula (6), and the spline interpolation formula at the time of falling is the formula (7). The rising time of the waveform data thus generated is T.

スプライン補間処理が施された波形データはD/A変換器
4に加えられてアナログ信号に変換される。ここで、DA
変換に伴う階段波変換出力波形現象は、ローパスフィル
タ5として適切な特性のものを選定することにより解消
できる。
The waveform data subjected to the spline interpolation process is added to the D / A converter 4 and converted into an analog signal. Where DA
The staircase conversion output waveform phenomenon associated with the conversion can be eliminated by selecting the low-pass filter 5 having an appropriate characteristic.

第6図はこのような一連の処理の流れを示すフローチャ
ートであり、(A)は全体の処理の流れを示し、(B)
は(A)における立ち上がり処理部分の流れを示してい
る。
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of such a series of processing, (A) shows the flow of the whole processing, and (B).
Shows the flow of the rising processing portion in (A).

第6図のフローチャートに従って矩形波を出力すること
により所望の立ち上がり時間Tを持った波形が得られ
る。
By outputting a rectangular wave according to the flowchart of FIG. 6, a waveform having a desired rising time T can be obtained.

第7図は具体的な処理例を示す波形図であり、D/A変換
器4として100MHzサンプリングのものを用いて10%−90
%の立ち上がり時間Tが100nsecの波形データを生成す
る例を示している。(a)において、立ち上がりは考慮
しない原波形データを作成する。(b)において、T=
100nsecに対して1.64Tの幅のスプライン補間区間を変化
点を中心にして設定する。その後、第(6)式に従って
スプライン補間処理を実行することにより、(c)に示
すような立ち上がり時間が100nsecの波形データが得ら
れる。
FIG. 7 is a waveform diagram showing a concrete processing example, using a D / A converter 4 having a 100 MHz sampling rate of 10% -90.
An example is shown in which waveform data having a rise time T of 100% is 100 nsec. In (a), the original waveform data is created without considering the rising edge. In (b), T =
Set a spline interpolation section with a width of 1.64T for 100nsec centering on the change point. Then, by executing the spline interpolation processing according to the equation (6), waveform data having a rising time of 100 nsec as shown in (c) can be obtained.

このような構成によれば、従来のようなデジタルフィル
タを用いた場合の不都合が解消でき、原波形データの数
が少ない場合でも比較的簡単な演算処理で所望の立ち上
がりおよび立ち下がり変化特性を持った波形を得ること
ができる。
With such a configuration, the inconvenience of using a conventional digital filter can be eliminated, and even if the number of original waveform data is small, the desired rising and falling change characteristics can be obtained by a relatively simple arithmetic process. It is possible to obtain different waveforms.

なお、第1のメモリと第2のメモリは個別のものを用い
てよいし、1個の大容量メモリを分割して使うようにし
てもよい。
Note that the first memory and the second memory may be used separately, or one large capacity memory may be divided and used.

<発明の効果> 以上説明したように、本発明によれば、デジタルフィル
タを用いることなく比較的短時間の演算処理で出力波形
の立ち上がり時間および立ち下がり時間の制御が行える
波形発生装置が実現でき、各種の波形発生装置として好
適である。
<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, it is possible to realize a waveform generator capable of controlling the rise time and the fall time of an output waveform by a relatively short time arithmetic process without using a digital filter. It is suitable for various waveform generators.

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

第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
3次スプライン補間の説明図、第3図および第4図は立
ち上がり説明図、第5図は第1図の動作説明図、第6図
は第1図の動作の流れを示すフローチャート、第7図は
具体的な動作例図、第8図は原波形例図である。 1……第1メモリ、2……データ処理部、3……第2メ
モリ、4……D/A変換器、5……ローパスフィルタ。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of cubic spline interpolation, FIGS. 3 and 4 are rising explanatory diagrams, and FIG. 5 is an operation explanatory diagram of FIG. FIG. 6 is a flow chart showing the flow of the operation of FIG. 1, FIG. 7 is a concrete operation example diagram, and FIG. 8 is an original waveform example diagram. 1 ... First memory, 2 ... Data processing unit, 3 ... Second memory, 4 ... D / A converter, 5 ... Low-pass filter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】立ち上がり(立ち下がり)時間データを含
まない形態で原波形データが格納された第1の波形メモ
リと、 この第1のメモリから読み出される波形データに対して
立ち上がり(立ち下がり)時間データに基づく3次のス
プライン補間処理を施すデータ処理部と、 このデータ処理部で演算された波形データを格納する第
2の波形メモリと、 この第2のメモリから読み出される波形データをアナロ
グ信号に変換するD/A変換器、 とで構成されたことを特徴とする波形発生装置。
1. A first waveform memory in which original waveform data is stored in a form that does not include rising (falling) time data, and rising (falling) time for waveform data read from the first memory. A data processing unit that performs cubic spline interpolation processing based on the data, a second waveform memory that stores the waveform data calculated by the data processing unit, and the waveform data read from the second memory into an analog signal. A D / A converter for converting, and a waveform generator characterized in that.
JP8644689A 1989-04-05 1989-04-05 Waveform generator Expired - Lifetime JPH0736489B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8644689A JPH0736489B2 (en) 1989-04-05 1989-04-05 Waveform generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8644689A JPH0736489B2 (en) 1989-04-05 1989-04-05 Waveform generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02265305A JPH02265305A (en) 1990-10-30
JPH0736489B2 true JPH0736489B2 (en) 1995-04-19

Family

ID=13887150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8644689A Expired - Lifetime JPH0736489B2 (en) 1989-04-05 1989-04-05 Waveform generator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0736489B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090133135A (en) 2007-06-05 2009-12-31 가부시키가이샤 어드밴티스트 Waveform generation device, waveform generation method, and program

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02265305A (en) 1990-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0340972B2 (en)
JPH06188838A (en) Sampling rate converter
JPH0642619B2 (en) Interpolative time-discrete filter device
US6839010B1 (en) Sigma-delta analog-to-digital converter with reduced quantization noise
US7280878B1 (en) Sample rate converter having distributed filtering
US6411238B1 (en) Digital to analog converter with step voltage generator for smoothing analog output
US6735608B1 (en) Data interpolation method
JPH0736489B2 (en) Waveform generator
JP2003329514A (en) Signal processing unit for knock sensor and method of designing the same
US6763407B1 (en) Digital-to-analog converter with plural voltage holding sections, plural step function generators, voltage summing section and integrator
JPH06244639A (en) Frequency synthesizer
US20200162087A1 (en) Filtering Method and Filter
JP2691174B2 (en) AD conversion circuit
JP3116698B2 (en) Inverter voltage detector
JPH0884048A (en) Sampling rate converter
JP3172046B2 (en) Sampling rate converter
JPH0640616B2 (en) Digital filter-frequency characteristic converter
JPH05276035A (en) D/a converter
JP3608708B2 (en) Pixel number conversion circuit
JPH01305624A (en) A/d converting device
JPH09312549A (en) Rate conversion circuit
JP6346041B2 (en) Feedback type pulse width modulation A / D converter
JPH0221713A (en) Digital filtering device
JPH0227843B2 (en)
JP2525979Y2 (en) Simple digital filter