JPH0758880B2 - ディジタルフィルタ - Google Patents
ディジタルフィルタInfo
- Publication number
- JPH0758880B2 JPH0758880B2 JP63083132A JP8313288A JPH0758880B2 JP H0758880 B2 JPH0758880 B2 JP H0758880B2 JP 63083132 A JP63083132 A JP 63083132A JP 8313288 A JP8313288 A JP 8313288A JP H0758880 B2 JPH0758880 B2 JP H0758880B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- noise
- digital filter
- moving average
- signal
- 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
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- Picture Signal Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ノイズを含む信号から信号成分のみを取り
出すデイジタルフイルタに関する。
出すデイジタルフイルタに関する。
従来、この種のデイジタルフイルタとしては例えば第２
図のように、何回かのサンプリングにて得られたデータ
を平均してノイズ除去を行なうもの（移動平均フイル
タ）が知られている。なお、同図において、１は遅延演
算子、２は加算要素、３は比例ゲイン要素をそれぞれ示
す。
図のように、何回かのサンプリングにて得られたデータ
を平均してノイズ除去を行なうもの（移動平均フイル
タ）が知られている。なお、同図において、１は遅延演
算子、２は加算要素、３は比例ゲイン要素をそれぞれ示
す。
しかしながら、このようなフイルタは平均をとるため
に、信号が定常状態に移つたときそのノイズにより入力
と出力に差が生じると云う難点がある。また、この差を
小さくするにはサンプリング回数を多くすればよいが、
このようにすると遅れが大きくなると云う問題が生じ
る。
に、信号が定常状態に移つたときそのノイズにより入力
と出力に差が生じると云う難点がある。また、この差を
小さくするにはサンプリング回数を多くすればよいが、
このようにすると遅れが大きくなると云う問題が生じ
る。
したがつて、この発明は周波数特性が良く（入力と出力
に差が殆んど生じない）、また入力変化時にも出力は小
さな遅れでこれに追従することができ、さらにゲインの
調整が容易なデイジタルフイルタを提供することを目的
とする。
に差が殆んど生じない）、また入力変化時にも出力は小
さな遅れでこれに追従することができ、さらにゲインの
調整が容易なデイジタルフイルタを提供することを目的
とする。
入力信号と出力信号との偏差についてそのｎ（自然数）
回分のサンプリングデータを加算する第１の加算手段
と、ｎ回分の加算データの平均値を演算する演算手段
と、該演算手段の出力を順次加算する第２の加算手段と
を設ける。
回分のサンプリングデータを加算する第１の加算手段
と、ｎ回分の加算データの平均値を演算する演算手段
と、該演算手段の出力を順次加算する第２の加算手段と
を設ける。
この発明は、第３図に示すような従来から用いられてき
た離散形一次ローパスフイルタのゲインの部分に、前記
移動平均フイルタを組み込むことにより、両者の特徴を
備えたノイズ除去フイルタができることに着目したもの
で、こうすることにより周波数特性が良く、遅れの小さ
なデイジタルフイルタを実現する。
た離散形一次ローパスフイルタのゲインの部分に、前記
移動平均フイルタを組み込むことにより、両者の特徴を
備えたノイズ除去フイルタができることに着目したもの
で、こうすることにより周波数特性が良く、遅れの小さ
なデイジタルフイルタを実現する。
第１図はこの発明の実施例を示すブロツク図である。１
は遅延演算子、２は加算要素、３は比例ゲイン要素で、
点線枠は移動平均フイルタを構成している。
は遅延演算子、２は加算要素、３は比例ゲイン要素で、
点線枠は移動平均フイルタを構成している。
同図において、定周期で繰り返すノイズを含んだ信号を
ｘ（ｉ）に入力したとき、点線枠にて示す移動平均フイ
ルタでノイズ分が減少し、出力ｙ（ｉ）には、信号分の
みが取り出される。つまり、第２図に示すものは、第１
図において移動平均フイルタのみに着目した場合に相当
し、現在から（ｎ−１）回前までのサンプリングデータ
を足し合わせ、 とすると、Ｖ（ｉ）の成分のうちの直流分はそのまま取
り出され、繰り返し分は平均化されてほぼ０となる。
ｘ（ｉ）に入力したとき、点線枠にて示す移動平均フイ
ルタでノイズ分が減少し、出力ｙ（ｉ）には、信号分の
みが取り出される。つまり、第２図に示すものは、第１
図において移動平均フイルタのみに着目した場合に相当
し、現在から（ｎ−１）回前までのサンプリングデータ
を足し合わせ、 とすると、Ｖ（ｉ）の成分のうちの直流分はそのまま取
り出され、繰り返し分は平均化されてほぼ０となる。
一方、第３図に示すものは、第１図においてｎ＝１とし
た場合に相当し、フイルタの時定数をT,サンプリング周
期をτとすると、Ｋは次の様に表わすことができる。
た場合に相当し、フイルタの時定数をT,サンプリング周
期をτとすると、Ｋは次の様に表わすことができる。
（１），（２）式を考慮すると、第１図においては、Ｋ
は次のように表わすことができる。
は次のように表わすことができる。
但し、時定数Ｔはｎ回分のサンプリングデータから出力
ｙ（ｉ）が決定できることから、次式のように求められ
る。
ｙ（ｉ）が決定できることから、次式のように求められ
る。
Ｔ≧ｎτ …（４） （３）式は、第２図の移動平均フイルタより第１図のフ
イルタの方が だけノイズ除去効果があることを示している。また
（４）式より、第１図のフイルタの時定数ＴはＴ≧ｎτ
で、第２図のフイルタのそれはＴ≒0.6nτであり、両者
にあまり差がないことがわかる。即ち、第１図のフイル
タは、ノイズの中から小さい遅れで信号のみを抽出する
ことができる。このとき、除去したいノイズの周波数を
fnとすると、サンプリング周期τは、 となり、フイルタの時定数を所望の値Ｔとしたいときは
（４）式よりｎが決定でき、さらに（３）式よりフイル
タのゲインＫが決定できるので、簡単にフイルタの調整
を行うことができる。
イルタの方が だけノイズ除去効果があることを示している。また
（４）式より、第１図のフイルタの時定数ＴはＴ≧ｎτ
で、第２図のフイルタのそれはＴ≒0.6nτであり、両者
にあまり差がないことがわかる。即ち、第１図のフイル
タは、ノイズの中から小さい遅れで信号のみを抽出する
ことができる。このとき、除去したいノイズの周波数を
fnとすると、サンプリング周期τは、 となり、フイルタの時定数を所望の値Ｔとしたいときは
（４）式よりｎが決定でき、さらに（３）式よりフイル
タのゲインＫが決定できるので、簡単にフイルタの調整
を行うことができる。
なお、以上では構成要素をハードウエアとしたが、ソフ
トウエアにて実現することも可能である。
トウエアにて実現することも可能である。
この発明によれば、離散形一次ローパスフイルタのゲイ
ン部分に移動平均フイルタを組み込んで両者の特徴を生
かすようにしたので、周波数特性が良好で遅れの小さな
デイジタルフイルタを得ることができる利点がもたらさ
れる。また、このようなフイルタをソフトウエアで構成
すれば、ノイズの種類に応じた高精度のものを容易に作
成することができた。
ン部分に移動平均フイルタを組み込んで両者の特徴を生
かすようにしたので、周波数特性が良好で遅れの小さな
デイジタルフイルタを得ることができる利点がもたらさ
れる。また、このようなフイルタをソフトウエアで構成
すれば、ノイズの種類に応じた高精度のものを容易に作
成することができた。
第１図はこの発明の実施例を示すブロツク図、第２図は
移動平均フイルタの従来例を示すブロツク図、第３図は
離散形一次ローパスフイルタの従来例を示すブロツク図
である。 符号説明 １……遅延演算子、２……加算要素、３……比例ゲイン
要素。
移動平均フイルタの従来例を示すブロツク図、第３図は
離散形一次ローパスフイルタの従来例を示すブロツク図
である。 符号説明 １……遅延演算子、２……加算要素、３……比例ゲイン
要素。
Claims (1)
- 【請求項１】入力信号と出力信号との偏差についてその
ｎ（自然数）回分のサンプリングデータを加算する第１
の加算手段と、 ｎ回分の加算データの平均値を演算する演算手段と、 該演算手段の出力を順次加算する第２の加算手段と、 を備えてなることを特徴とするデイジタルフイルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083132A JPH0758880B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | ディジタルフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63083132A JPH0758880B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | ディジタルフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01256208A JPH01256208A (ja) | 1989-10-12 |
| JPH0758880B2 true JPH0758880B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=13793671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63083132A Expired - Lifetime JPH0758880B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | ディジタルフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0758880B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05259813A (ja) * | 1992-03-03 | 1993-10-08 | Nec Corp | ディジタルフィルタ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5941916A (ja) * | 1982-09-02 | 1984-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | 信号処理装置 |
-
1988
- 1988-04-06 JP JP63083132A patent/JPH0758880B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01256208A (ja) | 1989-10-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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