JPH08139601A - 信号処理回路 - Google Patents
信号処理回路Info
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- JPH08139601A JPH08139601A JP23598394A JP23598394A JPH08139601A JP H08139601 A JPH08139601 A JP H08139601A JP 23598394 A JP23598394 A JP 23598394A JP 23598394 A JP23598394 A JP 23598394A JP H08139601 A JPH08139601 A JP H08139601A
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- Japan
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- signal
- group delay
- digital
- analog
- signal processing
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ａ／Ｄ変換前にアナログ信号が通されるＬＰ
Ｆの群遅延特性が平坦でないことによる不具合を解消す
る。 【構成】 アナログ信号はＬＰＦ１通過した後、Ａ／Ｄ
変換器２によりデジタル信号に変換されＤＡＰＦ４を通
してＤＳＰ３により信号処理されてデジタル出力され
る。このとき、ＬＰＦ１の群遅延特性が平坦でないこと
により出力デジタル信号の波形が乱れることが、ＬＰＦ
１の群遅延特性と逆の群遅延特性を有するＤＡＰＦ４に
より補正される。
Ｆの群遅延特性が平坦でないことによる不具合を解消す
る。 【構成】 アナログ信号はＬＰＦ１通過した後、Ａ／Ｄ
変換器２によりデジタル信号に変換されＤＡＰＦ４を通
してＤＳＰ３により信号処理されてデジタル出力され
る。このとき、ＬＰＦ１の群遅延特性が平坦でないこと
により出力デジタル信号の波形が乱れることが、ＬＰＦ
１の群遅延特性と逆の群遅延特性を有するＤＡＰＦ４に
より補正される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【０００１】
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル信号を信号処
理する信号処理回路に関するものである。 【０００３】 【０００２】 【０００４】 【従来の技術】デジタル信号処理の分野では、アナログ
信号をＡ／Ｄ変換してデジタル信号を得、これを信号処
理することが必要になることがある。 【０００５】 【０００３】上述の信号処理回路として従来図６に示す
ものがあった。図において、１は入力端ＩＮに入力され
るアナログ信号中のサンプリング周波数ｆｓの２分の１
の周波数以上の高域成分をカットするアナログローパス
フィルタ（ＬＰＦ）、２はＬＰＦ１を通過したアナログ
信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル（Ａ
／Ｄ）変換器、３はＡ／Ｄ変換器２からのデジタル信号
を信号処理するデジタル信号処理回路（ＤＳＰ）であ
り、デジタル信号に変換された入力端ＩＮに入力される
アナログ信号は、ＤＳＰ３により信号処理され信号処理
後のデジタル信号が出力端ＯＵＴから出力される。 【０００６】 【０００４】以上の構成において、入力端ＩＮに入力さ
れるアナログ信号は折り返し歪を除くためＬＰＦ１によ
って高域成分がカットされた後、Ａ／Ｄ変換器２によっ
てデジタル信号に変換される。デジタル信号処理回路３
はＡ／Ｄ変換器２からのデジタル信号を入力し、各種の
デジタル処理を行い、出力端ＯＵＴからデジタル信号と
して出力する。 【０００７】 【０００５】 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＬＰＦ
１の遮断周波数をナイキスト周波数すなわちサンプリン
グ周波数ｆｓの２分の１の周波数に近づけた場合、ＬＰ
Ｆ１の高域減衰特性は急峻なものが必要となり、遮断周
波数付近で位相が回り、群遅延特性が平坦でなくなる。
群遅延特性が平坦でないと、ＬＰＦ１を通過する信号中
の或る周波数成分のみが他の成分より遅延して入力信号
波形と異なる波形の信号が出力されるようになる。 【０００９】 【０００６】このように、ＬＰＦ１が原入力信号と異な
る波形の信号を出力すると、これをＡ／Ｄ変換するＡ／
Ｄ変換器２の出力には原入力信号を忠実にＡ／Ｄ変換し
たデジタル信号が得られなくなり、結局デジタル信号処
理回路３によるデジタル信号処理の結果得られるデジタ
ル信号は原信号を忠実に信号処理したものとならなくな
る。以上のようにデジタル信号処理する前段で原入力信
号が変質されることにより、このデジタル信号処理の結
果得られるデジタル信号をそのまま利用する場合、原入
力信号に忠実なデジタル信号処理された信号が得られな
いという問題がある。 【００１０】 【０００７】本発明は上述した従来の回路の欠点を除去
するためになされたもので、アナログ信号をＡ／Ｄ変換
してデジタル信号を得る前に、このアナログ信号が通さ
れるローパスフィルタの群遅延特性が平坦でないことに
より、Ａ／Ｄ変換される信号が原信号の波形と異なった
ものとなって生じる、原入力信号に忠実なデジタル信号
処理された信号が得られないという問題を解消した信号
処理回路を提供することを目的としている。 【００１１】 【０００８】 【００１２】 【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための成された本発明は、アナログ信号中の高域成分を
カットするアナログローパスフィルタと、該アナログロ
ーパスフィルタの出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器
と、該Ａ／Ｄ変換器の出力に得られるデジタル信号をデ
ジタル信号処理するデジタル信号処理回路とを備える信
号処理回路であって、前記デジタル信号処理回路と前記
Ａ／Ｄ変換器との間に、前記アナログローパスフィルタ
の群遅延特性を補正する前記アナログローパスフィルタ
により生じる群遅延特性と逆の群遅延特性を有するデジ
タルフィルタを備えることを特徴とする 【００１３】 【０００９】 【００１４】 【作用】アナログ信号はアナログローパスフィルタを通
過してその高域成分がカットされた後、Ａ／Ｄ変換器に
よりデジタル信号に変換され、デジタル信号処理回路に
より信号処理される。 【００１５】このとき、Ａ／Ｄ変換前にアナログ信号が
通されるアナログローパスフィルタの群遅延特性が平坦
でないことにより原入力信号に対し出力信号の波形が乱
れることが、アナログローパスフィルタの群遅延特性を
これと逆の群遅延特性を有するデジタルフィルタによっ
てデジタル信号の状態で処理して補正することにより解
消される。 【００１６】 【００１０】 【００１７】 【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。 【００１８】図１は本発明によるの信号処理回路の一実
施例を示すブロック図であり、図において、図６につい
て上述したものと同様のものには同一符号を付してあ
る。 【００１９】４はＡ／Ｄ変換器２の前に設けられている
アナログローパスフィルタ（ＬＰＦ）１の群遅延特性を
補正するために、Ａ／Ｄ変換器２とＤＳＰ３との間に設
けられたデジタルオールパスフィルタ（ＤＡＰＦ）で、
該フィルタの群遅延は任意に設定することができる。 【００２０】 【００１１】今、ＬＰＦ１の各々が図２に示すような周
波数特性及び群遅延特性を有し、群遅延特性が遮断周波
数ｆｃ（＝ｆｓ／２）付近で平坦でないとすると、ＤＡ
ＰＦ４としては、図３に示すようにレベルが周波数に対
して一定で、群遅延時間がＬＰＦ１とは逆に周波数ｆｃ
付近で小さくなるようになしたものを使用すればよく、
ＤＡＰＦ４はＬＰＦ１を通った後の信号の群遅延を補正
する。 【００２１】 【００１２】デジタルフィルタはＩＩＲ（巡回）型のも
のについて示すと、一般に図４に示 【００２２】すような構成となっている。図において、
Ａ、Ｂは乗算器、 【外１】は１サンプル遅延回路、＋は加算器である。 【００２３】図示構成のフィルタの伝達関数Ｈ（Ｚ）
は、 【００２４】 【数１】で表わされ、式中の係数Ａ0 、Ａ1 、Ａ2 、Ｂ
1 、Ｂ2 を変えることにより、ローパス、バンドパス等
の種々のフィルタ特性を得ることができる。 【００２５】このようなフィルタを全帯域通過フィルタ
（ＡＰＦ）にするためには、例えば下式の伝達関数のよ
うに係数を定めればよい。 【００２６】 【数２】式中、γ、θはフィルタのＺ平面（図５）上の
極の位置で示される実数値、Ｃは定数である。 【００２７】上式のフィルタの振幅特性は、 【００２８】 【数３】となり、周波数−振幅特性は平坦になる。ま
た、位相特性は、 【００２９】 【数４】は表わされ、群遅延特性は、 【００３０】 【数５】となる。 【００３１】 【００１３】以上のような理論のもとでアナログＬＰＦ
の群遅延特性を補正するＤＡＰＦを設計するには、計算
機を用いた反復的な計算等を行う。 【００３２】 【００１４】なお、上述の各実施例において、ＬＰＦの
群遅延補正のためにＤＡＰＦを用いているが、これはア
ナログＬＰＦの通過帯域についてフラットな周波数特性
を有していればよく、必ずしもオールパスである必要は
ない。 【００３３】 【００１５】 【００３４】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、デジタ
ル信号処理の前段で入力アナログ信号をＡ／Ｄ変換する
ものにおいて、Ａ／Ｄ変換前にアナログ信号が通される
アナログローパスフィルタの群遅延特性が平坦でないこ
とにより原入力信号に対する出力信号の波形が乱れるこ
とが、アナログローパスフィルタの群遅延特性をこれと
逆の群遅延特性を有するＡ／Ｄ変換器と信号処理回路と
の間に設けたデジタルフィルタによってデジタル信号の
状態で処理して補正することにより解消されるので、原
入力信号に対し出力信号の波形が変形されることがな
い。 【００３５】 【００１６】しかも、アナログローパスフィルタの群遅
延特性を補正するためのデジタルフィルタの群遅延特性
が精度良く設定することができるので、特性補正がより
完全な形で行われるようになるという効果も得られる。
理する信号処理回路に関するものである。 【０００３】 【０００２】 【０００４】 【従来の技術】デジタル信号処理の分野では、アナログ
信号をＡ／Ｄ変換してデジタル信号を得、これを信号処
理することが必要になることがある。 【０００５】 【０００３】上述の信号処理回路として従来図６に示す
ものがあった。図において、１は入力端ＩＮに入力され
るアナログ信号中のサンプリング周波数ｆｓの２分の１
の周波数以上の高域成分をカットするアナログローパス
フィルタ（ＬＰＦ）、２はＬＰＦ１を通過したアナログ
信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル（Ａ
／Ｄ）変換器、３はＡ／Ｄ変換器２からのデジタル信号
を信号処理するデジタル信号処理回路（ＤＳＰ）であ
り、デジタル信号に変換された入力端ＩＮに入力される
アナログ信号は、ＤＳＰ３により信号処理され信号処理
後のデジタル信号が出力端ＯＵＴから出力される。 【０００６】 【０００４】以上の構成において、入力端ＩＮに入力さ
れるアナログ信号は折り返し歪を除くためＬＰＦ１によ
って高域成分がカットされた後、Ａ／Ｄ変換器２によっ
てデジタル信号に変換される。デジタル信号処理回路３
はＡ／Ｄ変換器２からのデジタル信号を入力し、各種の
デジタル処理を行い、出力端ＯＵＴからデジタル信号と
して出力する。 【０００７】 【０００５】 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＬＰＦ
１の遮断周波数をナイキスト周波数すなわちサンプリン
グ周波数ｆｓの２分の１の周波数に近づけた場合、ＬＰ
Ｆ１の高域減衰特性は急峻なものが必要となり、遮断周
波数付近で位相が回り、群遅延特性が平坦でなくなる。
群遅延特性が平坦でないと、ＬＰＦ１を通過する信号中
の或る周波数成分のみが他の成分より遅延して入力信号
波形と異なる波形の信号が出力されるようになる。 【０００９】 【０００６】このように、ＬＰＦ１が原入力信号と異な
る波形の信号を出力すると、これをＡ／Ｄ変換するＡ／
Ｄ変換器２の出力には原入力信号を忠実にＡ／Ｄ変換し
たデジタル信号が得られなくなり、結局デジタル信号処
理回路３によるデジタル信号処理の結果得られるデジタ
ル信号は原信号を忠実に信号処理したものとならなくな
る。以上のようにデジタル信号処理する前段で原入力信
号が変質されることにより、このデジタル信号処理の結
果得られるデジタル信号をそのまま利用する場合、原入
力信号に忠実なデジタル信号処理された信号が得られな
いという問題がある。 【００１０】 【０００７】本発明は上述した従来の回路の欠点を除去
するためになされたもので、アナログ信号をＡ／Ｄ変換
してデジタル信号を得る前に、このアナログ信号が通さ
れるローパスフィルタの群遅延特性が平坦でないことに
より、Ａ／Ｄ変換される信号が原信号の波形と異なった
ものとなって生じる、原入力信号に忠実なデジタル信号
処理された信号が得られないという問題を解消した信号
処理回路を提供することを目的としている。 【００１１】 【０００８】 【００１２】 【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための成された本発明は、アナログ信号中の高域成分を
カットするアナログローパスフィルタと、該アナログロ
ーパスフィルタの出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器
と、該Ａ／Ｄ変換器の出力に得られるデジタル信号をデ
ジタル信号処理するデジタル信号処理回路とを備える信
号処理回路であって、前記デジタル信号処理回路と前記
Ａ／Ｄ変換器との間に、前記アナログローパスフィルタ
の群遅延特性を補正する前記アナログローパスフィルタ
により生じる群遅延特性と逆の群遅延特性を有するデジ
タルフィルタを備えることを特徴とする 【００１３】 【０００９】 【００１４】 【作用】アナログ信号はアナログローパスフィルタを通
過してその高域成分がカットされた後、Ａ／Ｄ変換器に
よりデジタル信号に変換され、デジタル信号処理回路に
より信号処理される。 【００１５】このとき、Ａ／Ｄ変換前にアナログ信号が
通されるアナログローパスフィルタの群遅延特性が平坦
でないことにより原入力信号に対し出力信号の波形が乱
れることが、アナログローパスフィルタの群遅延特性を
これと逆の群遅延特性を有するデジタルフィルタによっ
てデジタル信号の状態で処理して補正することにより解
消される。 【００１６】 【００１０】 【００１７】 【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。 【００１８】図１は本発明によるの信号処理回路の一実
施例を示すブロック図であり、図において、図６につい
て上述したものと同様のものには同一符号を付してあ
る。 【００１９】４はＡ／Ｄ変換器２の前に設けられている
アナログローパスフィルタ（ＬＰＦ）１の群遅延特性を
補正するために、Ａ／Ｄ変換器２とＤＳＰ３との間に設
けられたデジタルオールパスフィルタ（ＤＡＰＦ）で、
該フィルタの群遅延は任意に設定することができる。 【００２０】 【００１１】今、ＬＰＦ１の各々が図２に示すような周
波数特性及び群遅延特性を有し、群遅延特性が遮断周波
数ｆｃ（＝ｆｓ／２）付近で平坦でないとすると、ＤＡ
ＰＦ４としては、図３に示すようにレベルが周波数に対
して一定で、群遅延時間がＬＰＦ１とは逆に周波数ｆｃ
付近で小さくなるようになしたものを使用すればよく、
ＤＡＰＦ４はＬＰＦ１を通った後の信号の群遅延を補正
する。 【００２１】 【００１２】デジタルフィルタはＩＩＲ（巡回）型のも
のについて示すと、一般に図４に示 【００２２】すような構成となっている。図において、
Ａ、Ｂは乗算器、 【外１】は１サンプル遅延回路、＋は加算器である。 【００２３】図示構成のフィルタの伝達関数Ｈ（Ｚ）
は、 【００２４】 【数１】で表わされ、式中の係数Ａ0 、Ａ1 、Ａ2 、Ｂ
1 、Ｂ2 を変えることにより、ローパス、バンドパス等
の種々のフィルタ特性を得ることができる。 【００２５】このようなフィルタを全帯域通過フィルタ
（ＡＰＦ）にするためには、例えば下式の伝達関数のよ
うに係数を定めればよい。 【００２６】 【数２】式中、γ、θはフィルタのＺ平面（図５）上の
極の位置で示される実数値、Ｃは定数である。 【００２７】上式のフィルタの振幅特性は、 【００２８】 【数３】となり、周波数−振幅特性は平坦になる。ま
た、位相特性は、 【００２９】 【数４】は表わされ、群遅延特性は、 【００３０】 【数５】となる。 【００３１】 【００１３】以上のような理論のもとでアナログＬＰＦ
の群遅延特性を補正するＤＡＰＦを設計するには、計算
機を用いた反復的な計算等を行う。 【００３２】 【００１４】なお、上述の各実施例において、ＬＰＦの
群遅延補正のためにＤＡＰＦを用いているが、これはア
ナログＬＰＦの通過帯域についてフラットな周波数特性
を有していればよく、必ずしもオールパスである必要は
ない。 【００３３】 【００１５】 【００３４】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、デジタ
ル信号処理の前段で入力アナログ信号をＡ／Ｄ変換する
ものにおいて、Ａ／Ｄ変換前にアナログ信号が通される
アナログローパスフィルタの群遅延特性が平坦でないこ
とにより原入力信号に対する出力信号の波形が乱れるこ
とが、アナログローパスフィルタの群遅延特性をこれと
逆の群遅延特性を有するＡ／Ｄ変換器と信号処理回路と
の間に設けたデジタルフィルタによってデジタル信号の
状態で処理して補正することにより解消されるので、原
入力信号に対し出力信号の波形が変形されることがな
い。 【００３５】 【００１６】しかも、アナログローパスフィルタの群遅
延特性を補正するためのデジタルフィルタの群遅延特性
が精度良く設定することができるので、特性補正がより
完全な形で行われるようになるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による信号処理回路の一実施例を示すブ
ロック図である。 【図２】図１中のＬＰＦの周波数特性及び群遅延特性を
示す特性グラフである。 【図３】図１中のＤＡＰＦの周波数特性及び群遅延特性
を示す特性グラフである。 【図４】デジタルフィルタの一般的な構成を示すブロッ
ク図である。 【図５】全帯域通過フィルタの伝達関数を説明するため
の説明図である。 【図６】従来の信号処理回路の一例を示すブロック図で
ある。 【符号の説明】 １ ＬＰＦ ２ Ａ／Ｄ変換器 ３ ＤＳＰ ４ ＤＡＰＦ
ロック図である。 【図２】図１中のＬＰＦの周波数特性及び群遅延特性を
示す特性グラフである。 【図３】図１中のＤＡＰＦの周波数特性及び群遅延特性
を示す特性グラフである。 【図４】デジタルフィルタの一般的な構成を示すブロッ
ク図である。 【図５】全帯域通過フィルタの伝達関数を説明するため
の説明図である。 【図６】従来の信号処理回路の一例を示すブロック図で
ある。 【符号の説明】 １ ＬＰＦ ２ Ａ／Ｄ変換器 ３ ＤＳＰ ４ ＤＡＰＦ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） アナログ信号中の高域成分をカットするアナロ
グローパスフィルタと、 該アナログローパスフィルタの出力をＡ／Ｄ変換するＡ
／Ｄ変換器と、 該Ａ／Ｄ変換器の出力に得られるデジタル信号をデジタ
ル信号処理するデジタル信号処理回路とを備える信号処
理回路であって、 前記デジタル信号処理回路と前記Ａ／Ｄ変換器との間
に、前記アナログローパスフィルタの群遅延特性を補正
する前記アナログローパスフィルタにより生じる群遅延
特性と逆の群遅延特性を有するデジタルフィルタを備え
ることを特徴とする信号処理回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23598394A JPH08139601A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23598394A JPH08139601A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 信号処理回路 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60082183A Division JPH0728216B2 (ja) | 1985-04-19 | 1985-04-19 | 信号処理回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08139601A true JPH08139601A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=16994083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23598394A Pending JPH08139601A (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 信号処理回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08139601A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7916049B2 (en) * | 2008-09-11 | 2011-03-29 | Fujitsu Limited | Group delay characteristic correcting device and group delay characteristic correcting method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54140822A (en) * | 1978-04-25 | 1979-11-01 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Processing system for digital signal |
| JPS6032167A (ja) * | 1983-07-31 | 1985-02-19 | Nec Home Electronics Ltd | アナログデイジタル変換装置 |
| JPS60117926A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-25 | Nec Home Electronics Ltd | Ｆｍチユ−ナ |
-
1994
- 1994-09-05 JP JP23598394A patent/JPH08139601A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54140822A (en) * | 1978-04-25 | 1979-11-01 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Processing system for digital signal |
| JPS6032167A (ja) * | 1983-07-31 | 1985-02-19 | Nec Home Electronics Ltd | アナログデイジタル変換装置 |
| JPS60117926A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-25 | Nec Home Electronics Ltd | Ｆｍチユ−ナ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7916049B2 (en) * | 2008-09-11 | 2011-03-29 | Fujitsu Limited | Group delay characteristic correcting device and group delay characteristic correcting method |
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