JPH08180039A - 振幅検出装置 - Google Patents
振幅検出装置Info
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- JPH08180039A JPH08180039A JP32019194A JP32019194A JPH08180039A JP H08180039 A JPH08180039 A JP H08180039A JP 32019194 A JP32019194 A JP 32019194A JP 32019194 A JP32019194 A JP 32019194A JP H08180039 A JPH08180039 A JP H08180039A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複素データから振幅データを検出する振幅検
出装置において、検出誤差を低減する。 【構成】 シフト量演算器４は平方和演算器３が計算し
た複素データの平方和からシフトアップデータとシフト
ダウンデータを計算する。倍精度乗算器５は平方和デー
タにシフトアップデータを乗じる。平方根演算器６は平
方和データに対応した平方根データを出力する。単精度
乗算器７は平方根データにシフトダウンデータを乗じる
ことで、振幅データを得る。 【効果】 従来の振幅検出装置よりも振幅検出誤差を低
減することができる。
出装置において、検出誤差を低減する。 【構成】 シフト量演算器４は平方和演算器３が計算し
た複素データの平方和からシフトアップデータとシフト
ダウンデータを計算する。倍精度乗算器５は平方和デー
タにシフトアップデータを乗じる。平方根演算器６は平
方和データに対応した平方根データを出力する。単精度
乗算器７は平方根データにシフトダウンデータを乗じる
ことで、振幅データを得る。 【効果】 従来の振幅検出装置よりも振幅検出誤差を低
減することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、大量のデータを高速
・高精度に処理する要求があるレーダ信号処理システム
の中で、固定小数点の複素データから振幅データないし
対数振幅データを計算する振幅検出装置に関するもので
ある。
・高精度に処理する要求があるレーダ信号処理システム
の中で、固定小数点の複素データから振幅データないし
対数振幅データを計算する振幅検出装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図７は従来の振幅検出装置を示すブロッ
ク図である。図において、１は複素データの実部を入力
するＩｃｈ入力端子、２は複素データの虚部を入力する
Ｑｃｈ入力端子、７は単精度乗算器、８は複素データの
振幅を出力する振幅出力端子、１０は振幅データの対数
を計算する対数関数演算器、１１は単精度加算器、１２
は対数振幅データを出力する対数振幅出力端子、１３は
実数データの絶対値を計算する絶対値演算器、１４は２
個の実数データを比較して大きい方を選択する最大値演
算器、１５は２個の実数データを比較して小さい方を選
択する最小値演算器、１６は所望の定数を発生する定数
発生器である。
ク図である。図において、１は複素データの実部を入力
するＩｃｈ入力端子、２は複素データの虚部を入力する
Ｑｃｈ入力端子、７は単精度乗算器、８は複素データの
振幅を出力する振幅出力端子、１０は振幅データの対数
を計算する対数関数演算器、１１は単精度加算器、１２
は対数振幅データを出力する対数振幅出力端子、１３は
実数データの絶対値を計算する絶対値演算器、１４は２
個の実数データを比較して大きい方を選択する最大値演
算器、１５は２個の実数データを比較して小さい方を選
択する最小値演算器、１６は所望の定数を発生する定数
発生器である。
【０００３】まず、従来の振幅検出装置の動作について
説明する。Ｉｃｈ入力端子１から入力する複素データの
実部をＸ、Ｑｃｈ入力端子２から入力する複素データの
虚部をＹとおくと、絶対値演算回路１３は実部データＸ
および虚部データＹの絶対値｜Ｘ｜および｜Ｙ｜を計算
する。最大値演算器１４および最小値演算器１５は｜Ｘ
｜と｜Ｙ｜の中から、それぞれ大きい値および小さい値
を計算する。定数発生器１６が発生する定数をＫ（Ｋ＝
０．４０９２）とおくと、単精度乗算器７は最小値演算
器１５が計算した最小値と定数Ｋの乗算を行う。単精度
加算器１１は最大値演算器１４が計算した最大値と単精
度乗算器７が計算した乗算結果の加算を行う。振幅出力
端子８は単精度加算器１１が計算した加算結果を複素デ
ータＸ＋ｊＹ（ここでｊは虚数単位）の振幅データとし
て出力する。対数振幅出力端子１２は対数関数演算器１
０が計算した振幅データの対数を対数振幅データとして
出力する。このようにして求められた振幅データＲおよ
び対数振幅データＳはそれぞれ“数１”，“数２”で与
えられる。
説明する。Ｉｃｈ入力端子１から入力する複素データの
実部をＸ、Ｑｃｈ入力端子２から入力する複素データの
虚部をＹとおくと、絶対値演算回路１３は実部データＸ
および虚部データＹの絶対値｜Ｘ｜および｜Ｙ｜を計算
する。最大値演算器１４および最小値演算器１５は｜Ｘ
｜と｜Ｙ｜の中から、それぞれ大きい値および小さい値
を計算する。定数発生器１６が発生する定数をＫ（Ｋ＝
０．４０９２）とおくと、単精度乗算器７は最小値演算
器１５が計算した最小値と定数Ｋの乗算を行う。単精度
加算器１１は最大値演算器１４が計算した最大値と単精
度乗算器７が計算した乗算結果の加算を行う。振幅出力
端子８は単精度加算器１１が計算した加算結果を複素デ
ータＸ＋ｊＹ（ここでｊは虚数単位）の振幅データとし
て出力する。対数振幅出力端子１２は対数関数演算器１
０が計算した振幅データの対数を対数振幅データとして
出力する。このようにして求められた振幅データＲおよ
び対数振幅データＳはそれぞれ“数１”，“数２”で与
えられる。
【０００４】
【数１】
【０００５】
【数２】
【０００６】次に、従来の振幅検出装置における検出誤
差について説明する。いま、複素データの振幅を１とし
たとき、“数１”による振幅データＲは図８の実線に示
す通り、８種類の円弧を組み合わせた曲線で表わされ
る。検出誤差は複素データの位相θ（０≦θ＜２π）に
よって変動するが、平均値が“数３”の通り５．３％、
最大値は“数４”の通り８．０％となる。
差について説明する。いま、複素データの振幅を１とし
たとき、“数１”による振幅データＲは図８の実線に示
す通り、８種類の円弧を組み合わせた曲線で表わされ
る。検出誤差は複素データの位相θ（０≦θ＜２π）に
よって変動するが、平均値が“数３”の通り５．３％、
最大値は“数４”の通り８．０％となる。
【０００７】
【数３】
【０００８】
【数４】
【０００９】一方、対数関数演算器１０には振幅データ
Ｒをアドレスとして、対数振幅データＳを出力するＲＯ
Ｍ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）が使用されて
いる。単精度加算器１１の出力データ長を１６ビットと
すると、１６ビットのアドレスと６４ｋワード（ここ
で、１ワードは１６ビット、１ｋワードは１０２４ワー
ド）のメモリ容量を持つＲＯＭが必要となるが、ハード
ウェア量の肥大化を考えれば、現実的な値ではない。そ
こで、従来の振幅検出装置では単精度加算器１１の出力
データから下位ビットを切り捨て、残る上位ビットをＲ
ＯＭのアドレスとして入力している。“表１”には、標
準的な市販部品で実現可能な１２ビットアドレス・４ｋ
ワードＲＯＭの真理値表を示す。
Ｒをアドレスとして、対数振幅データＳを出力するＲＯ
Ｍ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）が使用されて
いる。単精度加算器１１の出力データ長を１６ビットと
すると、１６ビットのアドレスと６４ｋワード（ここ
で、１ワードは１６ビット、１ｋワードは１０２４ワー
ド）のメモリ容量を持つＲＯＭが必要となるが、ハード
ウェア量の肥大化を考えれば、現実的な値ではない。そ
こで、従来の振幅検出装置では単精度加算器１１の出力
データから下位ビットを切り捨て、残る上位ビットをＲ
ＯＭのアドレスとして入力している。“表１”には、標
準的な市販部品で実現可能な１２ビットアドレス・４ｋ
ワードＲＯＭの真理値表を示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】さらに、振幅データＲと対数振幅データＳ
の関係を表わしたグラフを図９に示す。Ｒ≦１６の小振
幅領域では下位４ビットを切り捨てた影響からその対数
が常にＳ＝０となり、対数振幅データＳの単調増加性は
消失していることが分かる。
の関係を表わしたグラフを図９に示す。Ｒ≦１６の小振
幅領域では下位４ビットを切り捨てた影響からその対数
が常にＳ＝０となり、対数振幅データＳの単調増加性は
消失していることが分かる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記のような振幅検出
装置では、平均５．３％、最大８．０％の振幅検出誤差
を有するため、振幅データのＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ
ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を劣化させるという問
題点があった。
装置では、平均５．３％、最大８．０％の振幅検出誤差
を有するため、振幅データのＳ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ
ｔｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）を劣化させるという問
題点があった。
【００１３】また、対数振幅データの全領域で単調増加
性を保持するためには、対数関数演算器のメモリ容量が
肥大化するという問題点があった。
性を保持するためには、対数関数演算器のメモリ容量が
肥大化するという問題点があった。
【００１４】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたものであり、振幅検出誤差を低減することおよ
び対数関数演算器のメモリ容量を削減することを目的と
している。
なされたものであり、振幅検出誤差を低減することおよ
び対数関数演算器のメモリ容量を削減することを目的と
している。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この発明による振幅検出
装置は、複素データにおける実部と虚部の平方和を求
め、その平方根から振幅データを計算する機能を持つも
のである。
装置は、複素データにおける実部と虚部の平方和を求
め、その平方根から振幅データを計算する機能を持つも
のである。
【００１６】また、対数関数演算器の入力データには振
幅値に応じた乗算を加え、出力データには乗数に応じた
加算を行う機能を持つものである。
幅値に応じた乗算を加え、出力データには乗数に応じた
加算を行う機能を持つものである。
【００１７】
【作用】複素データにおける実部と虚部の平方和を求
め、その平方根から振幅データを計算することによっ
て、従来の振幅検出装置よりも振幅検出誤差を低減する
ことができる。
め、その平方根から振幅データを計算することによっ
て、従来の振幅検出装置よりも振幅検出誤差を低減する
ことができる。
【００１８】また、対数関数演算器の入力データには振
幅値に応じた乗算を加え、出力データには乗算に応じた
加算を施すことによって、対数関数演算器のメモリ容量
を削減することができる。
幅値に応じた乗算を加え、出力データには乗算に応じた
加算を施すことによって、対数関数演算器のメモリ容量
を削減することができる。
【００１９】
実施例１．図１はこの発明の一実施例を示すブロック図
である。図において、１，２，７，８は従来の振幅検出
装置と全く同一のものである。３はＩｃｈデータとＱｃ
ｈデータの平方和を計算する平方和演算器、４は平方和
データからシフトアップデータとシフトダウンデータを
計算するシフト量演算器、５は平方和データとシフトア
ップデータを乗じる倍精度乗算器、６は倍精度乗算結果
の平方根を計算する平方根演算器である。
である。図において、１，２，７，８は従来の振幅検出
装置と全く同一のものである。３はＩｃｈデータとＱｃ
ｈデータの平方和を計算する平方和演算器、４は平方和
データからシフトアップデータとシフトダウンデータを
計算するシフト量演算器、５は平方和データとシフトア
ップデータを乗じる倍精度乗算器、６は倍精度乗算結果
の平方根を計算する平方根演算器である。
【００２０】まず、図１に示した振幅検出装置の動作に
ついて説明する。Ｉｃｈ入力端子１から入力する複素デ
ータの実部をＸ、Ｑｃｈ入力端子２から入力する複素デ
ータの虚部をＹとおく。Ｘ，Ｙを符号付き１６ビット固
定小数点データとすると、平方和演算器３が出力する平
方和データＸ2 ＋Ｙ2 は符号なし３１ビット固定小数点
データとなる。シフト量演算器４が出力するシフトアッ
プデータＡおよびシフトダウンデータＢと平方和データ
Ｘ2 ＋Ｙ2 の関係を表わした真理値表を“表２”及び
“表３”に示す。
ついて説明する。Ｉｃｈ入力端子１から入力する複素デ
ータの実部をＸ、Ｑｃｈ入力端子２から入力する複素デ
ータの虚部をＹとおく。Ｘ，Ｙを符号付き１６ビット固
定小数点データとすると、平方和演算器３が出力する平
方和データＸ2 ＋Ｙ2 は符号なし３１ビット固定小数点
データとなる。シフト量演算器４が出力するシフトアッ
プデータＡおよびシフトダウンデータＢと平方和データ
Ｘ2 ＋Ｙ2 の関係を表わした真理値表を“表２”及び
“表３”に示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】倍精度乗算器５では、３１ビットの平方和
データＸ2 ＋Ｙ2 と、３２ビットのシフトアップデータ
Ａとの倍精度乗算を行う、乗算結果Ａ・（Ｘ2 ＋Ｙ2 ）
のデータ長は６３ビットであるが、上位の３２ビットは
常に０である。そこで、後段の平方根演算器６には３１
ビット目（ＭＳＢを６３ビット目、ＬＳＢを０ビット目
と数える。ＭＳＢ：Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
Ｂｉｔ，ＬＳＢ：Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎ
ｔ Ｂｉｔ）から２０ビット目までの１２ビットデータ
を乗算結果Ｚとして出力する。
データＸ2 ＋Ｙ2 と、３２ビットのシフトアップデータ
Ａとの倍精度乗算を行う、乗算結果Ａ・（Ｘ2 ＋Ｙ2 ）
のデータ長は６３ビットであるが、上位の３２ビットは
常に０である。そこで、後段の平方根演算器６には３１
ビット目（ＭＳＢを６３ビット目、ＬＳＢを０ビット目
と数える。ＭＳＢ：Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
Ｂｉｔ，ＬＳＢ：Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎ
ｔ Ｂｉｔ）から２０ビット目までの１２ビットデータ
を乗算結果Ｚとして出力する。
【００２４】平方根演算器６は、１２ビットの倍精度乗
算結果Ｚをアドレスとして、１６ビットの平方根データ
Ｕを出力するＲＯＭで実現する。ＲＯＭのアドレスとデ
ータの関係を“表４”に、倍精度乗算結果Ｚと平方根デ
ータＵの関係を図３に示す。
算結果Ｚをアドレスとして、１６ビットの平方根データ
Ｕを出力するＲＯＭで実現する。ＲＯＭのアドレスとデ
ータの関係を“表４”に、倍精度乗算結果Ｚと平方根デ
ータＵの関係を図３に示す。
【００２５】
【表４】
【００２６】単精度乗算器７では、１６ビットのシフト
ダウンデータＢと、１６ビットの平方根データＵとの単
精度乗算を行う。乗算結果Ｂ・Ｕのデータ長は３２ビッ
トとなるが、後段の振幅出力端子８には上位の１６ビッ
トを振幅データＶとして出力する。これまで述べてきた
データＸ，Ｙ，Ａ，Ｂ，Ｚ，Ｕ，Ｖをデータフロー図に
整理したものを図４に示す。最終的に得られた振幅デー
タＶをＸ，Ｙ，Ａ，Ｂで表わすと、“数５”の通りとな
る。
ダウンデータＢと、１６ビットの平方根データＵとの単
精度乗算を行う。乗算結果Ｂ・Ｕのデータ長は３２ビッ
トとなるが、後段の振幅出力端子８には上位の１６ビッ
トを振幅データＶとして出力する。これまで述べてきた
データＸ，Ｙ，Ａ，Ｂ，Ｚ，Ｕ，Ｖをデータフロー図に
整理したものを図４に示す。最終的に得られた振幅デー
タＶをＸ，Ｙ，Ａ，Ｂで表わすと、“数５”の通りとな
る。
【００２７】
【数５】
【００２８】一方、“表２”および“表３”に示す通
り、Ａ，Ｂには“数６”の関係が成立することから、振
幅データＶは“数７”と表わされる。
り、Ａ，Ｂには“数６”の関係が成立することから、振
幅データＶは“数７”と表わされる。
【００２９】
【数６】
【００３０】
【数７】
【００３１】次に、図４のデータフローで求められた振
幅データＶの振幅検出誤差について説明する。Ｉｃｈデ
ータＸおよびＱｃｈデータＹは符号付き１６ビット固定
小数点データであるから、その量子化誤差は最大値が
０．００１５％、平均値が０．０００９％であるが、平
方和データＸ2 ＋Ｙ2 を計算する過程で量子化誤差の最
大値は４倍の０．００６１％、平均値は２倍の０．００
１８％に増加する。なお、平方和データＸ2 ＋Ｙ2 とシ
フトアップデータＡを乗算する過程ではデータの桁上げ
が行われているだけであるため、乗算結果Ａ・（Ｘ2 ＋
Ｙ2 ）の量子化誤差は平方和データＸ2 ＋Ｙ2 の量子化
誤差に等しい。これに対して、平方根演算器６に使用さ
れるＲＯＭのアドレスＺは１２ビットであることから最
大０．０１２２％、平均０．００７０％の量子化誤差を
持つ。また、図３に示す通り、Ｚに対する平方根データ
Ｕの変化率ｄＵ／ｄＺは、Ｚ＝４０９６で８であるか
ら、平方根データＵの量子化誤差は符号なし１６ビット
固定小数点データの８倍すなわち最大０．００６１％、
平均０．００３５％となる。平方根データＵとシフトダ
ウンデータＢを乗算する過程ではデータの桁下げが行わ
れているだけであるため、乗算結果Ｂ・Ｕの量子化誤差
は平方根データＵの量子化誤差に等しい。上記に示した
各演算器の量子化誤差を合計すると、最大値は０．０２
４４％、平均値は０．００７５％と算出することができ
る。従来の振幅検出装置と比較して、振幅検出誤差の最
大値は約１／３００、平均値は約１／７００に改善して
いることが分かる。
幅データＶの振幅検出誤差について説明する。Ｉｃｈデ
ータＸおよびＱｃｈデータＹは符号付き１６ビット固定
小数点データであるから、その量子化誤差は最大値が
０．００１５％、平均値が０．０００９％であるが、平
方和データＸ2 ＋Ｙ2 を計算する過程で量子化誤差の最
大値は４倍の０．００６１％、平均値は２倍の０．００
１８％に増加する。なお、平方和データＸ2 ＋Ｙ2 とシ
フトアップデータＡを乗算する過程ではデータの桁上げ
が行われているだけであるため、乗算結果Ａ・（Ｘ2 ＋
Ｙ2 ）の量子化誤差は平方和データＸ2 ＋Ｙ2 の量子化
誤差に等しい。これに対して、平方根演算器６に使用さ
れるＲＯＭのアドレスＺは１２ビットであることから最
大０．０１２２％、平均０．００７０％の量子化誤差を
持つ。また、図３に示す通り、Ｚに対する平方根データ
Ｕの変化率ｄＵ／ｄＺは、Ｚ＝４０９６で８であるか
ら、平方根データＵの量子化誤差は符号なし１６ビット
固定小数点データの８倍すなわち最大０．００６１％、
平均０．００３５％となる。平方根データＵとシフトダ
ウンデータＢを乗算する過程ではデータの桁下げが行わ
れているだけであるため、乗算結果Ｂ・Ｕの量子化誤差
は平方根データＵの量子化誤差に等しい。上記に示した
各演算器の量子化誤差を合計すると、最大値は０．０２
４４％、平均値は０．００７５％と算出することができ
る。従来の振幅検出装置と比較して、振幅検出誤差の最
大値は約１／３００、平均値は約１／７００に改善して
いることが分かる。
【００３２】実施例２．図２はこの発明の他の実施例を
示すブロック図である。図において、１，２，７，８，
１０，１１，１２は従来の振幅検出装置と全く同一のも
のである。３はＩｃｈデータとＱｃｈデータの平方根を
計算する平方和演算器、４は平方和データからシフトア
ップデータとシフトダウンデータを計算するシフト量演
算器、５は平方和データとシフトアップデータを乗じる
倍精度乗算器、６は倍精度乗算結果の平方根を計算する
平方根演算器、７は平方根データとシフトダウンデータ
ないし振幅データとシフトアップデータを乗じる単精度
乗算器、９は振幅データからシフトアップデータとバイ
アスデータを計算するバイアス量演算器である。
示すブロック図である。図において、１，２，７，８，
１０，１１，１２は従来の振幅検出装置と全く同一のも
のである。３はＩｃｈデータとＱｃｈデータの平方根を
計算する平方和演算器、４は平方和データからシフトア
ップデータとシフトダウンデータを計算するシフト量演
算器、５は平方和データとシフトアップデータを乗じる
倍精度乗算器、６は倍精度乗算結果の平方根を計算する
平方根演算器、７は平方根データとシフトダウンデータ
ないし振幅データとシフトアップデータを乗じる単精度
乗算器、９は振幅データからシフトアップデータとバイ
アスデータを計算するバイアス量演算器である。
【００３３】まず、図２に示した振幅検出装置の動作に
ついて説明する。Ｉｃｈ入力端子１から入力する複素デ
ータの実部をＸ、Ｑｃｈ入力端子２から入力する複素デ
ータの虚部をＹとおく。Ｘ，Ｙを符号付き１６ビット固
定小数点データとすると、平方和演算器３が出力する平
方和データＸ2 ＋Ｙ2 は符号なし３１ビット固定小数点
データとなる。シフト量演算器４が出力するシフトアッ
プデータＡおよびシフトダウンデータＢと平方和データ
Ｘ2 ＋Ｙ2 の関係を表わした真理値表は前述の表２”及
び“表３”の通り。
ついて説明する。Ｉｃｈ入力端子１から入力する複素デ
ータの実部をＸ、Ｑｃｈ入力端子２から入力する複素デ
ータの虚部をＹとおく。Ｘ，Ｙを符号付き１６ビット固
定小数点データとすると、平方和演算器３が出力する平
方和データＸ2 ＋Ｙ2 は符号なし３１ビット固定小数点
データとなる。シフト量演算器４が出力するシフトアッ
プデータＡおよびシフトダウンデータＢと平方和データ
Ｘ2 ＋Ｙ2 の関係を表わした真理値表は前述の表２”及
び“表３”の通り。
【００３４】倍精度乗算器５では、３１ビットの平方和
データＸ2 ＋Ｙ2 と、３２ビットのシフトアップデータ
Ａとの倍精度乗算を行う、乗算結果Ａ・（Ｘ2 ＋Ｙ2 ）
のデータ長は６３ビットであるが、上位の３２ビットは
常に０である。そこで、後段の平方根演算器６には３１
ビット目（ＭＳＢを６３ビット目、ＬＳＢを０ビット目
と数える）から２０ビット目までの１２ビットデータを
乗算結果Ｚとして出力する。
データＸ2 ＋Ｙ2 と、３２ビットのシフトアップデータ
Ａとの倍精度乗算を行う、乗算結果Ａ・（Ｘ2 ＋Ｙ2 ）
のデータ長は６３ビットであるが、上位の３２ビットは
常に０である。そこで、後段の平方根演算器６には３１
ビット目（ＭＳＢを６３ビット目、ＬＳＢを０ビット目
と数える）から２０ビット目までの１２ビットデータを
乗算結果Ｚとして出力する。
【００３５】平方根演算器６は、１２ビットの倍精度乗
算結果Ｚをアドレスとして、１６ビットの平方根データ
Ｕを出力するＲＯＭで実現する。ＲＯＭのアドレスとデ
ータの関係は“表４”に、倍精度乗算結果Ｚと平方根デ
ータＵの関係は図３に示す通りとなる。
算結果Ｚをアドレスとして、１６ビットの平方根データ
Ｕを出力するＲＯＭで実現する。ＲＯＭのアドレスとデ
ータの関係は“表４”に、倍精度乗算結果Ｚと平方根デ
ータＵの関係は図３に示す通りとなる。
【００３６】単精度乗算器７では、１６ビットのシフト
ダウンデータＢと、１６ビットの平方根データＵとの単
精度乗算を行う。乗算結果Ｂ・Ｕのデータ長は３２ビッ
トとなるが、後段のバイアス量演算器９には上位の１６
ビットを振幅データＶとして出力する。これまで述べて
きたデータＸ，Ｙ，Ａ，Ｂ，Ｚ，Ｕ，Ｖをデータフロー
図に整理したものを図４に示す。単精度乗算器７から得
られた振幅データＶをＸ，Ｙ，Ａ，Ｂで表わすと、“数
５”の通りとなる。
ダウンデータＢと、１６ビットの平方根データＵとの単
精度乗算を行う。乗算結果Ｂ・Ｕのデータ長は３２ビッ
トとなるが、後段のバイアス量演算器９には上位の１６
ビットを振幅データＶとして出力する。これまで述べて
きたデータＸ，Ｙ，Ａ，Ｂ，Ｚ，Ｕ，Ｖをデータフロー
図に整理したものを図４に示す。単精度乗算器７から得
られた振幅データＶをＸ，Ｙ，Ａ，Ｂで表わすと、“数
５”の通りとなる。
【００３７】一方、“表２”および“表３”に示す通
り、Ａ，Ｂには“数６”の関係が成立することから、振
幅データＶは“数７”と表わされる。
り、Ａ，Ｂには“数６”の関係が成立することから、振
幅データＶは“数７”と表わされる。
【００３８】バイアス量演算器９は振幅データＶの値に
応じて、“表５”に示すシフトアップデータＣおよび
“表６”に示すバイアスデータＤを出力する。
応じて、“表５”に示すシフトアップデータＣおよび
“表６”に示すバイアスデータＤを出力する。
【００３９】
【表５】
【００４０】
【表６】
【００４１】単精度乗算器７では、１６ビットの振幅デ
ータＶと１６ビットのシフトアップデータＣとの単精度
乗算を行う。乗算結果Ｃ・Ｖのデータ長は３２ビットで
あるが、上位１６ビットは常に０である。そこで、後段
の対数関数演算器１０には１５ビット目から４ビット目
の１２ビットデータを乗算結果Ｒとして出力する。
ータＶと１６ビットのシフトアップデータＣとの単精度
乗算を行う。乗算結果Ｃ・Ｖのデータ長は３２ビットで
あるが、上位１６ビットは常に０である。そこで、後段
の対数関数演算器１０には１５ビット目から４ビット目
の１２ビットデータを乗算結果Ｒとして出力する。
【００４２】対数関数演算器１０は、１２ビットの単精
度乗算結果Ｒをアドレスとして、１６ビットの対数デー
タＳを出力するＲＯＭで実現する。ＲＯＭのアドレスと
データの関係は“表１”に、単精度乗算結果Ｒと対数デ
ータＳの関係は図９に示す通りとなる。
度乗算結果Ｒをアドレスとして、１６ビットの対数デー
タＳを出力するＲＯＭで実現する。ＲＯＭのアドレスと
データの関係は“表１”に、単精度乗算結果Ｒと対数デ
ータＳの関係は図９に示す通りとなる。
【００４３】単精度加算器１１では、１６ビットのバイ
アスデータＤと、１６ビットの対数データＳとの単精度
加算を行う。加算結果Ｄ＋Ｓのデータ長は１７ビットと
なるが、ＭＳＢは常に０であるため、後段の対数振幅出
力端子１２には下位１６ビットを対数振幅データＷとし
て出力する。これまでに述べてきたデータＶ，Ｃ，Ｄ，
Ｒ，Ｓ，Ｗをデータフロー図に整理したものを図５に示
す。最終的に得られた対数振幅データＷをＶ，Ｃ，Ｄで
表わすと、“数８”の通りとなる。
アスデータＤと、１６ビットの対数データＳとの単精度
加算を行う。加算結果Ｄ＋Ｓのデータ長は１７ビットと
なるが、ＭＳＢは常に０であるため、後段の対数振幅出
力端子１２には下位１６ビットを対数振幅データＷとし
て出力する。これまでに述べてきたデータＶ，Ｃ，Ｄ，
Ｒ，Ｓ，Ｗをデータフロー図に整理したものを図５に示
す。最終的に得られた対数振幅データＷをＶ，Ｃ，Ｄで
表わすと、“数８”の通りとなる。
【００４４】
【数８】
【００４５】一方、“表５”および“表６”に示す通
り、Ｃ，Ｄには“数９”の関係が成立することから、対
数振幅データＷは“数１０”と表わされる。
り、Ｃ，Ｄには“数９”の関係が成立することから、対
数振幅データＷは“数１０”と表わされる。
【００４６】
【数９】
【００４７】
【数１０】
【００４８】さらに、振幅データＶと対数振幅データＷ
の関係を表わしたグラフを図６に示す。図２による振幅
検出装置は従来の振幅検出装置と同じ対数関数演算器を
使用しているにも関わらず、対数関数が定義されるＶ≧
１の全領域で対数振幅データＷの単調増加性は保たれて
いることが分かる。
の関係を表わしたグラフを図６に示す。図２による振幅
検出装置は従来の振幅検出装置と同じ対数関数演算器を
使用しているにも関わらず、対数関数が定義されるＶ≧
１の全領域で対数振幅データＷの単調増加性は保たれて
いることが分かる。
【００４９】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されたような効果を奏する。
れているので、以下に記載されたような効果を奏する。
【００５０】従来の振幅検出装置よりも振幅検出誤差を
低減することができる。
低減することができる。
【００５１】また、対数関数演算器のメモリ容量を増や
すことなく、全領域の単調増加性を保つことができる。
すことなく、全領域の単調増加性を保つことができる。
【図１】 この発明の一実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】 この発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】 図１に示した平方根演算器の入出力特性を表
わすグラフである。
わすグラフである。
【図４】 図１に示した振幅検出装置の平方根演算を表
わすデータフロー図である。
わすデータフロー図である。
【図５】 図２に示した振幅検出装置の対数関数演算を
表わすデータフロー図である。
表わすデータフロー図である。
【図６】 図２に示した対数関数演算器の入出力特性を
表わすグラフである。
表わすグラフである。
【図７】 従来の振幅検出装置を示すブロック図であ
る。
る。
【図８】 従来の振幅検出装置による振幅の入出力特性
を表わすグラフである。
を表わすグラフである。
【図９】 従来の振幅検出装置による対数振幅の入出力
特性を表わすグラフである。
特性を表わすグラフである。
１ Ｉｃｈ入力端子、２ Ｑｃｈ入力端子、３ 平方和
演算器、４ シフト量演算器、５ 倍精度乗算器、６
平方根演算器、７ 単精度乗算器、８ 振幅出力端子、
９ バイアス量演算器、１０ 対数関数演算器、１１
単精度加算器、１２ 対数振幅出力端子。
演算器、４ シフト量演算器、５ 倍精度乗算器、６
平方根演算器、７ 単精度乗算器、８ 振幅出力端子、
９ バイアス量演算器、１０ 対数関数演算器、１１
単精度加算器、１２ 対数振幅出力端子。
Claims (2)
- 【請求項１】 複素データの実部を入力するＩｃｈ（Ｉ
ｎ−ｐｈａｓｅ Ｃｈａｎｎｅｌ）入力端子と、複素デ
ータの虚部を入力するＱｃｈ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ
Ｃｈａｎｎｅｌ）入力端子と、ＩｃｈデータとＱｃｈデ
ータの平方和を計算する平方和演算器と、平方和データ
からシフトアップデータとシフトダウンデータを計算す
るシフト量演算器と、平方和データにシフトアップデー
タを乗じる倍精度乗算器と、倍精度乗算結果の平方根を
計算する平方根演算器と、平方根データにシフトダウン
データを乗じる単精度乗算器と、単精度乗算結果を複素
データの振幅データとして出力する振幅出力端子を備え
たことを特徴とする振幅検出装置。 - 【請求項２】 複素データの実部を入力するＩｃｈ入力
端子と、複素データの虚部を入力するＱｃｈ入力端子
と、ＩｃｈデータとＱｃｈデータの平方和を計算する平
方和演算器と、平方和データからシフトアップデータと
シフトダウンデータを計算するシフト量演算器と、平方
和データにシフトアップデータを乗じる倍精度乗算器
と、倍精度乗算結果の平方根を計算する平方根演算器
と、平方根データにシフトダウンデータを乗じる単精度
乗算器と、単精度乗算結果からシフトアップデータとバ
イアスデータを計算するバイアス量演算器と、単精度乗
算結果にシフトアップデータを乗じる単精度乗算器と、
単精度乗算結果の対数関数を計算する対数関数演算器
と、対数関数データにバイアスデータを加算する単精度
加算器と、単精度加算結果を対数振幅データとして出力
する対数振幅出力端子を備えたことを特徴とする振幅検
出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32019194A JP3612759B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 振幅検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32019194A JP3612759B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 振幅検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08180039A true JPH08180039A (ja) | 1996-07-12 |
| JP3612759B2 JP3612759B2 (ja) | 2005-01-19 |
Family
ID=18118727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32019194A Expired - Lifetime JP3612759B2 (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 振幅検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3612759B2 (ja) |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP32019194A patent/JP3612759B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3612759B2 (ja) | 2005-01-19 |
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| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
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