JPH0865105A - Sampling frequency converter - Google Patents

Sampling frequency converter

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JPH0865105A
JPH0865105A JP19411194A JP19411194A JPH0865105A JP H0865105 A JPH0865105 A JP H0865105A JP 19411194 A JP19411194 A JP 19411194A JP 19411194 A JP19411194 A JP 19411194A JP H0865105 A JPH0865105 A JP H0865105A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
time
sampling
clock signal
data
sampling frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP19411194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumito Tomaru
史人 都丸
Makoto Onishi
誠 大西
Tadashi Komuro
忠 小室
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Hitachi Denshi KK
Original Assignee
Hitachi Denshi KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Denshi KK filed Critical Hitachi Denshi KK
Priority to JP19411194A priority Critical patent/JPH0865105A/en
Publication of JPH0865105A publication Critical patent/JPH0865105A/en
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Abstract

PURPOSE: To attain high stability and to reduce the power consumption by reducing the operating speed of the entire system with a time varying coefficient filter when input data sampled by a 1st clock signal are sampled by a 2nd clock signal having a 2nd sampling frequency. CONSTITUTION: Progression data according to a prescribed rule are formed as a table and it is stored in advance in a memory 102. A latch circuit 5 latches a count at a time when an output sampling clock fOUT is received and gives the count to the memory 102 as address data. The progression data stored in the address of the memory 102 are sequentially read and given to a memory 6 as address data. A time varying coefficient αn (2) is read from the memory 6 and given to a time varying coefficient filter 3. Thus, output data y(t) resulting from input data applied with prescribed product sum calculation and whose sampling frequency is converted are outputted to a switch 11 according to an output sample rate. The switch 11 is used to sample the data y(t) and the result is outputted to an output terminal 12.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は,通信装置を始め,種々
のディジタル信号処理装置に用いられるサンプリング周
波数変換装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sampling frequency conversion device used in various digital signal processing devices including communication devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】動作標本化周波数の異なる複数の回路間
でデータを授受するディジタル信号処理装置において
は,各回路間にサンプリング周波数を任意の変換比で変
換できるサンプリング周波数変換装置が必要となるが,
従来,このサンプリング周波数変換装置は,サンプリン
グ周波数の変換比が簡単な整数比でない場合等,その動
作クロック周波数が著しく高くなり,ハードウェア構成
が非常に複雑となるため,回路規模の増大,消費電力の
増加等の問題を招来していた。この点を配慮したサンプ
リング周波数変換装置の公知技術としては,例えば,特
開平4−332214号公報「高速補間装置」に示され
ているように,時変係数FIR (Finite Impulse Respo
nse )フィルタを用いたサンプリング周波数変換装置の
例が知られている。以下,この従来例について図3を参
照して説明する。
2. Description of the Related Art In a digital signal processing device for exchanging data between a plurality of circuits having different operation sampling frequencies, a sampling frequency conversion device capable of converting a sampling frequency with an arbitrary conversion ratio is required between the circuits. ,
Conventionally, this sampling frequency conversion device has a significantly high operating clock frequency when the sampling frequency conversion ratio is not a simple integer ratio, and the hardware configuration becomes very complicated, resulting in an increase in circuit scale and power consumption. Was causing problems such as an increase in As a known technique of a sampling frequency conversion device in consideration of this point, for example, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 4-332214, "High-speed interpolation device", a time-varying coefficient FIR (Finite Impulse Respo) is used.
An example of a sampling frequency conversion device using a (nse) filter is known. Hereinafter, this conventional example will be described with reference to FIG.

【0003】図3において,入力端子1に印加された入
力データは,まずスイッチ2の一方の端子に与えられ
る。このスイッチ2には,基準クロック発生器10から
発生した周波数fの基準クロックをN分周(Nは正の整
数)した周波数f/Nの入力サンプリングクロック(以
下,クロックfin)が与えられており,上記入力データ
は,このクロックfinの入力タイミングに従って標本化
され,時変係数フィルタ3に供給される。時変係数フィ
ルタ3は,この入力サンプリングクロックfinの入力タ
イミング(入力サンプルレート)に従って入力データx
(t)を取り込み,内部のデータを順次更新させる一方
で,上記基準クロックをM分周(Mは正の整数であって
M≠N)した周波数f/Mなる出力サンプルリングクロ
ック(以下,クロックfout )の入力タイミング(出力
サンプルレート)に従って所定の積和演算処理を行い,
サンプリング周波数を変換し直したデータy(t)を出
力する。一方,カウンタ4は,上記周波数fの基準クロ
ック信号を動作クロック信号として高速にカウンタ値を
更新し,ラッチ5に該カウンタ値を順次出力している
が,上記入力サンプルレートに従って入力データx
(t)が取り込まれると同時にカウンタ値を一旦リセッ
トし,カウンタ値をリセットした後は直ちにカウントを
開始し,再びカウント値を更新している。また,ラッチ
5は,上記出力サンプリングクロックfout が入力され
た時刻におけるカウンタ値を保持し,補間係数が記憶さ
れているメモリ6に対し,この保持したカウンタ値をア
ドレスデータとして与える。メモリ6に与えられるアド
レスデータ,即ち上記保持されたカウンタ値は,データ
が入力されてから最初に出力されるまでの時間(出力デ
ータの標本化時刻)に対応している。メモリ6は,この
アドレスデータによって指定されたアドレスに予め記憶
された所定の補間係数を読み出し,時変係数α(t)を
時変係数フィルタ3に与える。
In FIG. 3, the input data applied to the input terminal 1 is first applied to one terminal of the switch 2. The switch 2 is supplied with an input sampling clock (hereinafter, clock f in ) of frequency f / N obtained by dividing the reference clock of frequency f generated from the reference clock generator 10 by N (N is a positive integer). cage, the input data, this is sampled in accordance with the input timing of a clock f in, it is supplied to the variable coefficient filter 3 when. Time-varying coefficient filter 3, the input data x according to the input timing of the input sampling clock f in (input sample rate)
(T) is fetched and the internal data is sequentially updated, while an output sampling clock (hereinafter referred to as a clock) having a frequency f / M obtained by dividing the reference clock by M (M is a positive integer and M ≠ N). According to the input timing (output sample rate) of f out ), a predetermined product-sum calculation process is performed,
The data y (t) with the sampling frequency converted again is output. On the other hand, the counter 4 updates the counter value at high speed by using the reference clock signal of the frequency f as the operation clock signal and sequentially outputs the counter value to the latch 5, but the input data x is input according to the input sample rate.
At the same time as (t) is taken in, the counter value is reset once, and immediately after the counter value is reset, counting is started and the count value is updated again. Further, the latch 5 holds the counter value at the time when the output sampling clock f out is input, and gives the held counter value as address data to the memory 6 in which the interpolation coefficient is stored. The address data given to the memory 6, that is, the held counter value corresponds to the time from the input of data to the first output (sampling time of output data). The memory 6 reads out a predetermined interpolation coefficient stored in advance at an address designated by this address data, and gives the time-varying coefficient α (t) to the time-varying coefficient filter 3.

【0004】時変係数フィルタ3では,この与えられた
時変係数αn(t) を用いて,入力データに所定の積和
演算を施した後,サンプリング周波数が変換された出力
データy(t)を出力サンプルレートに従ってスイッチ
11に出力する。スイッチ11には,出力サンプリング
クロックfout が供給されており,同様に上記出力サン
プルレートに従って出力データy(t)を標本化して,
出力端子12に出力する。このようにして,サンプリン
グ周波数の変換が行われる。
In the time-varying coefficient filter 3, the given time-varying coefficient α n (t) is used to perform a predetermined sum-of-products operation on the input data, and then the output data y (t ) Is output to the switch 11 according to the output sample rate. An output sampling clock f out is supplied to the switch 11, and similarly, the output data y (t) is sampled in accordance with the above output sample rate,
Output to the output terminal 12. In this way, the sampling frequency is converted.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術におい
ては,上述したように,入出力サンプリング周波数の比
が簡単な整数比ではない場合であっても,比較的簡易な
構成で低速に動作するサンプリング周波数変換装置を実
現している。しかし,データ信号が入力されてから最初
に出力されるまでの時間,すなわち,出力データの標本
化時刻を高精度に計測する必要が有ることから,計時手
段については依然として高速のカウント動作が必要であ
り,サンプリング周波数変換装置全体で考えると,その
動作周波数を低減できない問題を有していた。また,入
力と出力のサンプリングクロックfinとfout が非同期
であるシステムにおいて,この両サンプリングクロック
のタイミングが非常に近接しているときには,上記時変
係数フィルタにおけるデータの更新動作及び積和演算動
作が,使用するデバイスの状態によっては正しい順序で
行なわれず,その結果,誤ったデータが出力される危険
性を有していた。本発明者は,サンプリング周波数変換
装置について研究した結果,入出力のサンプリングクロ
ックfinとfout が同期状態に有るとき,上記時変係数
を格納したメモリ6に与えられるアドレスデータを出力
データの標本化時刻毎に時系列的に捉えると,所定の規
則に従う数列となり,高速のカウント動作を必要とせず
に,正しい標本化時刻データが得られることを発見し
た。
In the above-mentioned prior art, as described above, even when the ratio of the input / output sampling frequencies is not a simple integer ratio, it operates at a low speed with a relatively simple structure. Implements a sampling frequency converter. However, since it is necessary to measure the time from the input of the data signal to the first output, that is, the sampling time of the output data with high accuracy, the clocking means still needs a high-speed counting operation. However, considering the sampling frequency converter as a whole, there was a problem that the operating frequency could not be reduced. Further, in a system in which the input and output sampling clocks f in and f out are asynchronous, when the timings of the sampling clocks are very close to each other, the data update operation and the product-sum operation operation in the time-varying coefficient filter are performed. However, there is a risk that incorrect data may be output as a result of incorrect ordering depending on the state of the device used. The present inventor has studied a sampling frequency conversion apparatus, when the sampling clock f in and f out of the input and output is in the synchronization state, samples of the output data of the address data supplied to the memory 6 that stores the time-varying coefficients It was discovered that the time series of each sampling time gives a sequence according to a predetermined rule, and correct sampling time data can be obtained without requiring a high-speed counting operation.

【0006】本発明の第1の目的は,サンプリング周波
数変換装置において,出力データの標本化時刻を計測す
る計時手段の動作クロック周波数を低減し,もってサン
プリング周波数変換装置全体の動作クロック周波数を低
減することにある。また,本発明の第2の目的は,入出
力のサンプリングクロックが非同期状態で与えられるシ
ステムであっても,常に正しいタイミングでデータの更
新動作,積和演算動作を行うことのできるサンプリング
周波数変換装置を提供することにある。
A first object of the present invention is to reduce the operating clock frequency of the clocking means for measuring the sampling time of output data in the sampling frequency converter, and thus reduce the operating clock frequency of the entire sampling frequency converter. Especially. A second object of the present invention is to provide a sampling frequency conversion device capable of always performing data update operation and product-sum operation at correct timing even in a system in which input / output sampling clocks are given in an asynchronous state. To provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記第1の目的
を達成するために,第1のサンプリング周波数を有する
第1のクロック信号で標本化された入力データを第2の
サンプリング周波数を有する第2のクロック信号で標本
化し直した出力データに変換せしめる時変係数フィルタ
と,所定の周波数の動作クロック信号が与えられ上記第
2のクロック信号の標本化時刻を計測する計時手段と,
該計時手段から与えられる標本化時刻データをアドレス
データとして入力し該標本化時刻で定まる係数を上記時
変係数フィルタに与える第1の記憶手段とを備えたサン
プリング周波数変換装置において,上記計時手段は,動
作クロック信号を上記第2のクロック信号とする計時手
段であって,該計時手段と上記第1の記憶手段との間に
該第1のメモリ手段に与える上記アドレスデータを記憶
した第2の記憶手段を備える構成としたものである。ま
た,上記第2の目的を達成するために,入出力のサンプ
リングクロックの近接を検知したときにクロック間のわ
ずかな時間差から正しい演算順序を決定できるように,
上記第1のクロック信号と第2のクロック信号の衝突を
検出したとき検出信号を出力するエッジ検出回路と,該
エッジ検出回路に接続され上記検出信号が与えられたと
き,所定の順序付けに従って入力処理動作および出力処
理動作を行うための順序回路とを備える構成としたもの
である。
In order to achieve the above first object, the present invention has a second sampling frequency for input data sampled with a first clock signal having a first sampling frequency. A time-varying coefficient filter for converting the output data resampled by the second clock signal, and a clocking means for measuring the sampling time of the second clock signal given an operating clock signal of a predetermined frequency,
In the sampling frequency conversion device having a first storage means for inputting the sampling time data given from the time measuring means as address data and giving a coefficient determined by the sampling time to the time varying coefficient filter, A second clock means for using the operation clock signal as the second clock signal, the second clock means storing the address data to be supplied to the first memory means between the time counting means and the first storage means. The storage means is provided. Further, in order to achieve the above-mentioned second object, when the proximity of the input and output sampling clocks is detected, the correct operation order can be determined from the slight time difference between the clocks.
An edge detection circuit that outputs a detection signal when a collision between the first clock signal and the second clock signal is detected, and input processing according to a predetermined ordering when the detection signal is supplied to the edge detection circuit. And a sequential circuit for performing the output operation and the output processing operation.

【0008】[0008]

【作用】その結果,時変係数フィルタの係数値を決める
ためのカウンタを高速に動作させる必要が無く,サンプ
リング周波数変換装置全体の動作速度を低減できるた
め,高安定,低消費電力化が可能となり,より高いサン
プリング周波数への応用が可能となる。また,入出力の
サンプリングクロックが非同期であるシステムにおい
て,常に正しい順序でデータ処理が行なわれ,正しい演
算結果を得ることができるため,高精度,高安定なサン
プリング周波数変換装置が実現できる。
As a result, it is not necessary to operate the counter for determining the coefficient value of the time-varying coefficient filter at high speed, and the operating speed of the entire sampling frequency converter can be reduced, so that high stability and low power consumption can be achieved. , Applicable to higher sampling frequency. Further, in a system in which the input and output sampling clocks are asynchronous, the data processing is always performed in the correct order and the correct operation result can be obtained, so that a highly accurate and highly stable sampling frequency conversion device can be realized.

【0009】[0009]

【実施例】以下,本発明の一実施例について,図1を参
照して詳細に説明する。本実施例は,入出力のサンプリ
ングクロックfinとfout とが同期状態で与えられるシ
ステムに好適なサンプリング周波数変換装置の一例であ
る。図1は本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。図1において,入力端子1は,スイッチ2,時変
係数フィルタ3,スイッチ11を介して出力端子12に
接続される。一方,基準クロック発生器10は,N分周
器8を介してスイッチ2と,M分周器9を介してスイッ
チ11,カウンタ101,ラッチ5に接続されている。
カウンタ101はラッチ5,メモリ102,メモリ6を
介して時変係数フィルタ3に接続されている。以下,本
実施例の動作について説明する。
An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to FIG. The present embodiment is an example of a sampling frequency conversion device suitable for a system in which input and output sampling clocks f in and f out are applied in a synchronized state. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment of the present invention. In FIG. 1, an input terminal 1 is connected to an output terminal 12 via a switch 2, a time-varying coefficient filter 3, and a switch 11. On the other hand, the reference clock generator 10 is connected to the switch 2 via the N frequency divider 8 and to the switch 11, the counter 101 and the latch 5 via the M frequency divider 9.
The counter 101 is connected to the time-varying coefficient filter 3 via the latch 5, the memory 102, and the memory 6. The operation of this embodiment will be described below.

【0010】入力端子1に印加された入力データは,ま
ずスイッチ2の一方の端子に与えられる。このスイッチ
2には,基準クロック発生器10から発生した周波数f
の基準クロックをN分周した周波数f/Nなる入力サン
プリングクロックfinが与えられており,上記入力デー
タは,このクロックfinの入力タイミングに従って標本
化され,時変係数フィルタ3に供給される。時変係数フ
ィルタ3は,この入力サンプリングクロックfinの入力
タイミング(入力サンプルレート)に従って入力データ
x(t)を取り込み,既に取り込まれている過去のデー
タをそのタップ数分だけ順次シフトし,内部のデータを
順次更新させる一方で,上記基準クロックをM分周した
周波数f/Mなる出力サンプルリングクロックfout
入力タイミング(出力サンプルレート)に従って所定の
積和演算処理を行い,サンプリング周波数を変換し直し
たデータy(t)を出力する。一方,カウンタ101
は,基準クロック発生器10で発生させた基準クロック
をM分周器9でM分周した周波数f/Mなる出力サンプ
リングクロックfout が動作クロック信号として与えら
れている。このカウンタ101は,N進カウンタになっ
ており,0から(N−1)までのカウンタ値を取り,ラ
ッチ5に該カウンタ値を順次出力している。 入出力の
サンプリングクロック信号finとfout が同期している
とき,メモリ6に与えられるアドレスデータは,出力デ
ータの標本化時刻で時系列的に見ると,所定の規則に従
い0から(N−1)までの値を取る数列となっている。
The input data applied to the input terminal 1 is first applied to one terminal of the switch 2. This switch 2 has a frequency f generated by the reference clock generator 10.
The reference clock is given a N divider frequencies f / N becomes the input sampling clock f in, the input data, this is sampled in accordance with the input timing of a clock f in, is supplied to the variable coefficient filter 3 when . The time-varying coefficient filter 3 takes in the input data x (t) according to the input timing (input sample rate) of the input sampling clock fin, sequentially shifts the already taken in past data by the number of taps, and internally Data is sequentially updated, while predetermined product-sum calculation processing is performed in accordance with the input timing (output sample rate) of the output sampling ring clock f out having a frequency f / M obtained by dividing the reference clock by M to convert the sampling frequency. The re-produced data y (t) is output. On the other hand, the counter 101
Is an output sampling clock f out having a frequency f / M obtained by dividing the reference clock generated by the reference clock generator 10 by M by the M divider 9 as an operation clock signal. The counter 101 is an N-ary counter, takes a counter value from 0 to (N-1), and sequentially outputs the counter value to the latch 5. When the input / output sampling clock signals f in and f out are synchronized, the address data given to the memory 6 is 0 to (N− It is a number sequence that takes values up to 1).

【0011】ここで,この所定の規則に従う数列につい
て具体的に説明する。本実施例において,基準クロック
fと入力サンプリングクロックfinとの周波数の比は,
f/fin=Nであり,基準クロックと出力サンプリング
クロックfout との周波数の比は,f/fout =Mとな
っている(N,Mは正の整数,N>M)。また,出力デ
ータの標本化時刻におけるカウンタ値は,前回出力され
た時のカウンタ値にMを加算し,Nで割った剰余で与え
られ,要素Nの数列が繰り返される。具体例として,f
in=48kHz,fout =76kHz,f=912kH
z(N=19,M=12)とし,mod(k,m)はk
をmで割った剰余,最初の出力時間のカウント値を0と
すると, 0→ 0+12=12 → 12+12=24, mod(24,19)=5 → 5+12=17
→17+12=29, mod(29,19)=10 → 10+12=22, mod(22,
19)=3 → 3+12=15 → 15+12=27, mod(27,19)=8→ 8+12
=20, mod(20,19)=1 → 1+12=13 → 13+12=25, mod(25,1
9)=6 → 6+12=18 → 18+12=30, mod(30,19)=11→ 1
1+12=23, mod(23,19)=4→ 4+12=16 →
16+12=28, mod(28,19)=9 → 9+12=21, mod(21,19)=2
→ 2+12=14, → 14+12=26, mod(26,19)=
7 → 7+12=19,mod(19,19)=0 となり,数列は{0,12,5,17,10,3,15,8,1,13,6,18,11,4,
16,9,2,14,7}となる。
Here, a sequence of numbers that complies with this predetermined rule will be specifically described. In this embodiment, the ratio of the frequency of the reference clock f and the input sampling clock f in the
f / f in = N, and the frequency ratio between the reference clock and the output sampling clock f out is f / f out = M (N and M are positive integers, N> M). The counter value at the sampling time of the output data is given by the remainder obtained by adding M to the counter value at the time of the previous output and dividing by N, and the sequence of elements N is repeated. As a specific example, f
in = 48 kHz, f out = 76 kHz, f = 912 kHz
z (N = 19, M = 12) and mod (k, m) is k
Is the remainder divided by m, and the count value of the first output time is 0, 0 → 0 + 12 = 12 → 12 + 12 = 24, mod (24,19) = 5 → 5 + 12 = 17
→ 17 + 12 = 29, mod (29,19) = 10 → 10 + 12 = 22, mod (22,
19) = 3 → 3 + 12 = 15 → 15 + 12 = 27, mod (27,19) = 8 → 8 + 12
= 20, mod (20,19) = 1 → 1 + 12 = 13 → 13 + 12 = 25, mod (25,1
9) = 6 → 6 + 12 = 18 → 18 + 12 = 30, mod (30,19) = 11 → 1
1 + 12 = 23, mod (23,19) = 4 → 4 + 12 = 16 →
16 + 12 = 28, mod (28,19) = 9 → 9 + 12 = 21, mod (21,19) = 2
→ 2 + 12 = 14, → 14 + 12 = 26, mod (26,19) =
7 → 7 + 12 = 19, mod (19,19) = 0, and the sequence is {0,12,5,17,10,3,15,8,1,13,6,18,11,4,
16,9,2,14,7}.

【0012】本実施例においては,上記のように所定の
規則に従った数列データをテーブル化してメモリ102
に予め記憶しておく。一方,ラッチ回路5は,出力サン
プリングクロックfout が入力された時刻(すなわち,
出力データの標本化時刻)におけるカウンタ値を保持
し,該保持したカウント値をメモリ102に対してアド
レスデータとして与える,メモリ102は,そのアドレ
スに格納された数列データを順次読み出し,この数列デ
ータをアドレスデータとして,メモリ6に与える。さら
に,メモリ6は,そのアドレスに格納された時変係数α
n (τ)を読み出して,時変係数フィルタ3に与える。
時変係数フィルタ3は,この与えられた時変係数α
n(t) を用いて,入力データに所定の積和演算を施し
た後,サンプリング周波数を変換した出力データy
(t)を出力サンプルレートに従ってスイッチ11に出
力する。スイッチ11には,出力サンプリングクロック
out が供給されており,出力サンプルレートに従って
出力データy(t)を標本化して,出力端子12に出力
する。このようにして,サンプリング周波数の変換が行
われる。
In the present embodiment, as described above, the sequence data in accordance with the predetermined rule is tabulated and stored in the memory 102.
It is stored in advance. On the other hand, the latch circuit 5 receives the time when the output sampling clock f out is input (that is,
The counter value at the sampling time of the output data) is held, and the held count value is given to the memory 102 as address data. The memory 102 sequentially reads out the sequence data stored at the address, and outputs this sequence data. It is given to the memory 6 as address data. Further, the memory 6 stores the time-varying coefficient α stored at the address.
n (τ) is read out and given to the time-varying coefficient filter 3.
The time-varying coefficient filter 3 uses the given time-varying coefficient α
Output data y obtained by performing a predetermined multiply-accumulate operation on the input data using n (t) and then converting the sampling frequency
(T) is output to the switch 11 according to the output sample rate. The output sampling clock f out is supplied to the switch 11, and the output data y (t) is sampled according to the output sample rate and output to the output terminal 12. In this way, the sampling frequency is converted.

【0013】以上説明した実施例において,メモリ10
2に与えられるカウント値と時変係数αn (τ)の値が
同一であって一対一で対応している場合は,上記メモリ
102を削除し,構成を簡素化することができる。この
場合,出力サンプリングクロックfout が入力された時
刻におけるカウンタ101のカウンタ値をラッチ5で一
旦保持し,この保持したカウント値をアドレスデータと
して直接メモリ6に与え,該メモリ6は対応するアドレ
スに格納された時変係数αn (τ)を時変係数フィルタ
3に供給するように構成すればよい。
In the embodiment described above, the memory 10
When the count value given to 2 and the value of the time-varying coefficient α n (τ) are the same and have a one-to-one correspondence, the memory 102 can be deleted and the configuration can be simplified. In this case, the counter value of the counter 101 at the time when the output sampling clock f out is input is temporarily held by the latch 5, and the held count value is directly given to the memory 6 as address data. The stored time-varying coefficient α n (τ) may be supplied to the time-varying coefficient filter 3.

【0014】次に,入出力のサンプリングクロックが非
同期で与えられるシステムにおいて好適な本発明の他の
実施例を図2を参照して説明する。図2において,入力
端子1は,スイッチ2,時変係数フィルタ3,スイッチ
11を介して出力端子12に接続される。一方,入力サ
ンプリングクロック入力端子103は,スイッチ2,カ
ウンタ108に接続され,エッジ検出部104,順序回
路105を介し時変係数フィルタ3に接続される。ま
た,出力サンプリングクロック入力端子106はラッチ
5,メモリ6を介して時変係数フィルタ3と接続され,
一方でスイッチ11,エッジ検出部104に接続されて
いる。また,カウンタクロック入力端子107は,カウ
ンタ108に接続される。以下,この動作について説明
する。
Another embodiment of the present invention suitable for a system in which input / output sampling clocks are asynchronously applied will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the input terminal 1 is connected to the output terminal 12 via the switch 2, the time-varying coefficient filter 3, and the switch 11. On the other hand, the input sampling clock input terminal 103 is connected to the switch 2 and the counter 108, and is connected to the time-varying coefficient filter 3 via the edge detection unit 104 and the sequential circuit 105. The output sampling clock input terminal 106 is connected to the time-varying coefficient filter 3 via the latch 5 and the memory 6,
On the other hand, the switch 11 and the edge detection unit 104 are connected. Further, the counter clock input terminal 107 is connected to the counter 108. Hereinafter, this operation will be described.

【0015】入力サンプリングクロックfin,出力サン
プリングクロックfout 及びカウンタクロック(以下,
CNT )はそれぞれ独立なクロックである。カウンタク
ロックfCNT は,カウンタクロック入力端子107から
入力され,カウンタ108の値を順次カウントアップさ
せる。一方,入力サンプリングクロックfinが入力サン
プリングクロック入力端子13から入力されると,スイ
ッチ2を介して入力端子1より入力データx(t)が時
変係数フィルタ3へ取り込まれ,時変係数フィルタ3の
内部ではデータが順次シフトされる。また,カウント1
08では,この入力サンプリングクロックfinが入力さ
れる毎に,カウント値をリセットする。また,出力サン
プリングクロック入力端子106から入力された出力サ
ンプリングクロックfout により,カウンタ108のカ
ウント値がラッチ5で保持され,このカウント値τをア
ドレスデータとしてメモリ6に与え,該メモリ6から時
変係数αn (τ)を読み出し,時変係数フィルタ3に与
える。時変係数フィルタ3は,この与えられた時変係数
を用いて所定の積和演算(補間処理)を行う。
An input sampling clock f in , an output sampling clock f out and a counter clock (hereinafter,
f CNT ) is an independent clock. The counter clock f CNT is input from the counter clock input terminal 107 and sequentially increments the value of the counter 108. On the other hand, when the input sampling clock f in is input from the input sampling clock input terminal 13, the input from the input terminal 1 through the switch 2 data x (t) it is taken to the time-varying coefficient filter 3, time-varying coefficient filter 3 The data is sequentially shifted inside the. Also, count 1
In 08, each time the input sampling clock f in is input, resets the count value. Further, the count value of the counter 108 is held in the latch 5 by the output sampling clock f out input from the output sampling clock input terminal 106, the count value τ is given to the memory 6 as address data, and the time change from the memory 6 is performed. The coefficient α n (τ) is read out and given to the time-varying coefficient filter 3. The time-varying coefficient filter 3 performs a predetermined product-sum calculation (interpolation process) using the given time-varying coefficient.

【0016】通常,補間処理を行なう際のシステムクロ
ックは,入力サンプリングクロックfinや出力サンプリ
ングクロックfout よりも高い周波数を用いて動作させ
るが,この入力サンプリングクロックと出力サンプリン
グクロックの立上りが,このシステムクロックの周期よ
りも短い時間間隔で生じる場合がある。この時の動作を
図5を用いて説明する。例として,時変係数フィルタを
汎用DSP(Digital Signal Pros
essor)を用いてハードウェアを構成する場合,入
力サンプリングクロックfin,出力サンプリングクロッ
クfout ,システムクロックSCLKの関係を図5に示
す。 通常,DSPを用いて,複数の処理を同時に行
なう場合,割込み処理を用いて実現することが多く,各
割込み処理を起動するパルスのエッジから,DSPが割
込み処理を開始するに必要な時間が,システムクロック
の数で規定されている。本実施例では,割込みパルスエ
ッジから,割込み処理開始まで3システムクロックを要
するものとして説明する。図5に示すように,ある時刻
t1において出力サンプリングクロックによって,割込
みが生じた後,1システムクロック以内に,入力サンプ
リングクロックによる割込みが生じた場合でも,正しい
補間処理を行なうためには,わずかでも先に割込みが発
生した方の処理を先に行なう必要がある。一方,通常,
DSP等の割込み処理においては,システムとして優先
順位が定められており,割込み処理が同時に発生した場
合,優先順位の低い方の処理を待たせておき,優先順位
の高い方の処理を先に行なう。ここで,入力サンプリン
グクロックに対応する割込みパルスfinに高い優先順位
が割り当てられているとすると,出力サンプリングパル
スに対応する割込みパルスfout のエッジが先に立ち下
がっているにもかかわらず,DSPでは,同時に割込み
が発生したものとみなし,データ入力の処理を先に行な
ってしまうため,正しい演算結果が得られない。
Normally, the system clock at the time of performing the interpolation processing is operated using a frequency higher than the input sampling clock f in and the output sampling clock f out , but the rising edges of the input sampling clock and the output sampling clock are It may occur at a time interval shorter than the cycle of the system clock. The operation at this time will be described with reference to FIG. As an example, a time-varying coefficient filter is a general-purpose DSP (Digital Signal Pros).
FIG. 5 shows the relationship among the input sampling clock f in , the output sampling clock f out , and the system clock SCLK when the hardware is configured by using (essor). Normally, when a plurality of processes are simultaneously performed by using the DSP, it is often realized by using the interrupt process, and the time required for the DSP to start the interrupt process from the edge of the pulse that activates each interrupt process is It is defined by the number of system clocks. In this embodiment, it is assumed that 3 system clocks are required from the interrupt pulse edge to the start of interrupt processing. As shown in FIG. 5, even if an interrupt occurs due to the input sampling clock within one system clock after the interrupt occurs due to the output sampling clock at a certain time t1, even a slight amount is required to perform correct interpolation processing. It is necessary to perform the process of the one in which the interrupt occurs first. On the other hand, usually
In interrupt processing such as DSP, priority is set as a system, and when interrupt processing occurs at the same time, processing with lower priority is made to wait and processing with higher priority is performed first. . Here, when the higher priority interrupt pulse f in corresponding to the input sampling clock assigned, despite the edge of the interrupt pulse f out corresponding to the output sampling pulse is fallen previously, DSP However, since it is considered that an interrupt occurs at the same time and the data input process is performed first, a correct operation result cannot be obtained.

【0017】本発明では,図2に示すように,エッジ検
出部104において入力サンプリングクロックfinと出
力サンプリングクロックfout のどちらのエッジが先に
立ち下がったかを検出し,その差が3システムクロック
以内である時には,順序回路15において後に立ち下が
った割込みパルスを遅延させることで,時変係数フィル
タ3における処理を正しい順序で行なわれように制御す
るものである。
In the present invention, as shown in FIG. 2, the edge detection unit 104 detects which edge of the input sampling clock f in and the output sampling clock f out has fallen first, and the difference is 3 system clocks. When it is within the range, by delaying the interrupt pulse that has fallen later in the sequential circuit 15, the processing in the time-varying coefficient filter 3 is controlled to be performed in the correct order.

【0018】本発明の応用例を図4を用いて説明する。
図4は,本発明を用いたステレオFM放送用変調器のブ
ロック図である。ディジタルオーディオ信号源18は,
サンプリング周波数変換装置19を介し,ディジタルス
テレオ変調部20に接続される。さらに,ディジタルス
テレオ変調部20は,他のサンプリング周波数変換装置
21に接続され,ディジタルFM変調部22,DA変換
器23を介して被変調波出力端子24に接続される。以
下,この動作について説明する。ディジタルオーディオ
信号源18は,DAT(ディジタルオーディオテープレ
コーダ)やCD(コンパクトディスク)等,信号源の種
類によって,そのサンプリング周波数が異なる。一方,
ディジタルステレオ変調部20では19kHzのパイロッ
ト信号の挿入,38kHzの平衡変調等が行なわれるた
め,その処理は,n×19kHz(n;正整数)を基準と
する処理速度であることが望ましい。そこで,ディジタ
ルオーディオ信号源18のサンプリング周波数を,サン
プリング周波数変換装置19においてn×19kHzのサ
ンプリング周波数に変換し,ディジタルステレオ変調部
20で処理しやすいサンプリング周波数に変換する。さ
らに,その出力をサンプリング周波数変換装置21で,
DA変換器23の変換レートに変換し,FM変調部22
でFM変調処理を行なった後,DA変換器23でアナロ
グ信号にし,FM変調された被変調波を被変調波出力端
子24より出力するものである。
An application example of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a block diagram of a stereo FM broadcast modulator using the present invention. The digital audio signal source 18 is
The sampling frequency converter 19 is connected to the digital stereo modulator 20. Further, the digital stereo modulator 20 is connected to another sampling frequency converter 21, and is connected to the modulated wave output terminal 24 via the digital FM modulator 22 and the DA converter 23. Hereinafter, this operation will be described. The sampling frequency of the digital audio signal source 18 varies depending on the type of signal source such as DAT (digital audio tape recorder) or CD (compact disk). on the other hand,
Since the digital stereo modulation unit 20 performs the insertion of the pilot signal of 19 kHz, the balanced modulation of 38 kHz, etc., the processing speed is preferably based on n × 19 kHz (n; positive integer). Therefore, the sampling frequency of the digital audio signal source 18 is converted into a sampling frequency of n × 19 kHz in the sampling frequency converter 19 and converted into a sampling frequency that can be easily processed by the digital stereo modulator 20. Furthermore, the output is sampled by the sampling frequency converter 21,
The conversion rate of the DA converter 23 is converted to the FM modulation section 22.
After the FM modulation processing is performed by the, the DA converter 23 converts the signal into an analog signal, and the FM-modulated modulated wave is output from the modulated wave output terminal 24.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば,入出力
サンプリングクロックが同期している場合には,高速カ
ウンタを必要とせず,入力サンプリングクロック又は出
力サンプリングクロック,どちらか速い方のクロックと
同じ処理速度で動作させることができるため,低消費電
力化,低価格化が可能となる。また,高速カウンタを必
要としないことから,より高いサンプリング周波数の変
換処理への適用が可能となる。また,入出力のサンプリ
ングクロックが非同期状態で与えられるシステムにおい
て,常に処理の手順を誤ることなく,補間処理が行なわ
れるため,高精度に,所要の周波数へのサンプリング周
波数の変換が可能になる。また,本発明を適用すること
によって,ディジタル信号処理を必要とするすべての音
声,画像伝送用通信装置,データ伝送用通信装置の高速
化,高精度化,低消費電力化,低価格化が可能となる。
具体的には,本発明の応用例として,上記の応用例以外
に業務用無線機,ディジタルセルラ等の無線通信装置
や,モデム等の有線通信装置など,現在ディジタル化が
進められ,または,今後ディジタル化が推進されるすべ
ての通信装置に応用が可能である。
As described above, according to the present invention, when the input / output sampling clocks are synchronized, a high-speed counter is not required, and the input sampling clock or the output sampling clock, whichever is faster, is used. Since they can be operated at the same processing speed, low power consumption and low price are possible. Moreover, since a high-speed counter is not required, it can be applied to conversion processing of higher sampling frequency. Further, in a system in which input / output sampling clocks are given in an asynchronous state, interpolation processing is always performed without erroneous processing procedures, so that the sampling frequency can be converted to a required frequency with high accuracy. Further, by applying the present invention, it is possible to speed up, improve accuracy, reduce power consumption, and reduce the cost of all communication devices for voice and image transmission and data transmission that require digital signal processing. Becomes
Specifically, as application examples of the present invention, in addition to the above-described application examples, commercial communication devices, wireless communication devices such as digital cellular phones, wired communication devices such as modems, etc. are currently being digitized, or in the future. It can be applied to all communication devices in which digitization is promoted.

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

【図1】本発明の一実施例を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図3】従来の技術を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a conventional technique.

【図4】本発明の応用例を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing an application example of the present invention.

【図5】時変係数フィルタの動作クロックの関係を示す
タイミング図
FIG. 5 is a timing diagram showing the relationship between the operation clocks of the time-varying coefficient filter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…入力端子 2…スイッチ 3…時
変係数フィルタ 4…カウンタ 5…ラッチ 6…メ
モリ 8…N分周器 9…M分周器 10…
基準クロック発生器 11…スイッチ 12…出力端子 101…カウンタ 102…メモリ 103…入力サンプリングクロック入力端子 104
…エッジ検出部 105…順序回路 106…出力サンプリングクロ
ック入力端子 107…カウンタクロック入力端子 108
…カウンタ 18…ディジタルオーディオ信号源 19…
サンプリング周波数変換装置 20…ディジタルステレ
オ変調部 21…サンプリング周波数変換
装置 22…ディジタルFM変調部
23…DA変換器 24…被変調波出力端子 x(t)…サンプリング周波数変換前の入力データ信号 y(t)…サンプリング周波数変換後の出力データ信号
αn (τ)…時変係数 fin…入力サンプリング
クロック fout …出力サンプリングクロック SCLK…時変係数フィルタのシステムクロック
1 ... Input terminal 2 ... Switch 3 ... Time-varying coefficient filter 4 ... Counter 5 ... Latch 6 ... Memory 8 ... N divider 9 ... M divider 10 ...
Reference clock generator 11 ... Switch 12 ... Output terminal 101 ... Counter 102 ... Memory 103 ... Input sampling clock input terminal 104
... edge detection unit 105 ... sequential circuit 106 ... output sampling clock input terminal 107 ... counter clock input terminal 108
... Counter 18 ... Digital audio signal source 19 ...
Sampling frequency converter 20 ... Digital stereo modulator 21 ... Sampling frequency converter 22 ... Digital FM modulator
23 ... DA converter 24 ... modulated wave output terminal x (t) ... input before sampling frequency converted data signal y (t) ... output data signals after the sampling frequency conversion alpha n (tau) ... time-varying coefficient f in ... Input sampling clock f out ... Output sampling clock SCLK ... System clock of time-varying coefficient filter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1のサンプリング周波数を有する第1
のクロック信号で標本化された入力データを第2のサン
プリング周波数を有する第2のクロック信号で標本化し
直した出力データに変換せしめる時変係数フィルタと,
所定の周波数の動作クロック信号が与えられ上記第2の
クロック信号の標本化時刻を計測する計時手段と,該計
時手段から与えられる標本化時刻データをアドレスデー
タとして入力し該標本化時刻で定まる係数を上記時変係
数フィルタに与える第1の記憶手段とを備えたサンプリ
ング周波数変換装置において,上記計時手段は,動作ク
ロック信号を上記第2のクロック信号とする計時手段で
あって,該計時手段と上記第1の記憶手段との間に該第
1の記憶手段に与える上記アドレスデータを記憶した第
2の記憶手段を具備することを特徴とするサンプリング
周波数変換装置。
1. A first having a first sampling frequency
A time-varying coefficient filter for converting the input data sampled with the clock signal into the output data resampled with the second clock signal having the second sampling frequency,
Clocking means for measuring the sampling time of the second clock signal given an operating clock signal of a predetermined frequency, and sampling time data given from the clocking means are inputted as address data and a coefficient determined by the sampling time In the sampling frequency conversion device for providing the time-varying coefficient filter to the time-varying coefficient filter, the clocking means is a clocking means that uses an operating clock signal as the second clock signal. A sampling frequency conversion device comprising: a second storage means for storing the address data given to the first storage means, between the first storage means.
【請求項2】 第1のサンプリング周波数を有する第1
のクロック信号で標本化された入力データを第2のサン
プリング周波数を有する第2のクロック信号で標本化し
直した出力データに変換せしめる時変係数フィルタと,
所定の周波数の動作クロック信号が与えられ上記第2の
クロック信号の標本化時刻を計測する計時手段と,該計
時手段から与えられる標本化時刻データをアドレスデー
タとして入力し該標本化時刻で定まる係数を上記時変係
数フィルタに与える第1の記憶手段とを備えたサンプリ
ング周波数変換装置において,上記計時手段は,動作ク
ロック信号を上記第2のクロック信号とする計時手段で
あることを特徴とするサンプリング周波数変換装置。
2. A first having a first sampling frequency
A time-varying coefficient filter for converting the input data sampled with the clock signal into the output data resampled with the second clock signal having the second sampling frequency,
Clocking means for measuring the sampling time of the second clock signal given an operating clock signal of a predetermined frequency, and sampling time data given from the clocking means are inputted as address data and a coefficient determined by the sampling time In the sampling frequency conversion device, the sampling means is provided with a first storage means for supplying the time-varying coefficient filter to the time-varying coefficient filter, wherein the clocking means is a clocking means using an operation clock signal as the second clock signal. Frequency converter.
【請求項3】 第1のサンプリング周波数を有する第1
のクロック信号で標本化された入力データを第2のサン
プリング周波数を有する第2のクロック信号で標本化し
直した出力データに変換せしめる時変係数フィルタと,
所定の周波数の動作クロック信号が与えられ上記第2の
クロック信号の標本化時刻を計測する計時手段と,該計
時手段から与えられる標本化時刻データをアドレスデー
タとして入力し該標本化時刻で定まる係数を上記時変係
数フィルタに与える第1の記憶手段とを備え,上記第1
のクロック信号と第2のクロック信号とが非同期である
システムにおけるサンプリング周波数変換装置におい
て,上記第1のクロック信号と第2のクロック信号の衝
突を検出したとき検出信号を出力するエッジ検出回路
と,該エッジ検出回路に接続され上記検出信号が与えら
れたとき,所定の順序付けに従って上記時変係数フィル
タにおけるデータ処理動作を制御せしめる順序回路とを
具備することを特徴とするサンプリング周波数変換装
置。
3. A first having a first sampling frequency
A time-varying coefficient filter for converting the input data sampled with the clock signal into the output data resampled with the second clock signal having the second sampling frequency,
Clocking means for measuring the sampling time of the second clock signal given an operating clock signal of a predetermined frequency, and sampling time data given from the clocking means are inputted as address data and a coefficient determined by the sampling time Is provided to the time-varying coefficient filter, and the first storage means is provided.
An edge detection circuit that outputs a detection signal when a collision between the first clock signal and the second clock signal is detected in a sampling frequency conversion device in a system in which the clock signal and the second clock signal are asynchronous with each other; A sampling frequency conversion device, comprising: a sequential circuit connected to the edge detection circuit and controlling a data processing operation in the time-varying coefficient filter according to a predetermined ordering when the detection signal is given.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載のサ
ンプリング周波数変換装置を具備する通信装置。
4. A communication device comprising the sampling frequency conversion device according to claim 1. Description:
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