JPH10135742A - 信号波形発生装置 - Google Patents
信号波形発生装置Info
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- JPH10135742A JPH10135742A JP28416796A JP28416796A JPH10135742A JP H10135742 A JPH10135742 A JP H10135742A JP 28416796 A JP28416796 A JP 28416796A JP 28416796 A JP28416796 A JP 28416796A JP H10135742 A JPH10135742 A JP H10135742A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 取扱いが容易であり、少ないハードウェア構
成によって信号波形を発生することの可能な信号波形発
生装置を提供する。 【解決手段】 第２の係数（Ａ）及び正弦波の今回値
（ｙi）の積と第１の係数（Ｂ）及び余弦波の今回値
（ｘi）の積との和を演算し、これを正弦波の新たな瞬
時値（ｙi+1）として第１の記憶手段（９）に記憶させ
る第１の演算手段（１９）と、第２の係数（Ａ）及び余
弦波の今回値（ｘi）の積と第１の係数（Ｂ）及び正弦
波の今回値（ｙi）の積との差を演算し、これを余弦波
の新たな瞬時値（ｘi+1）として第２の記憶手段（１
０）に記憶させる第２の演算手段（１９）と、を備え
る。
成によって信号波形を発生することの可能な信号波形発
生装置を提供する。 【解決手段】 第２の係数（Ａ）及び正弦波の今回値
（ｙi）の積と第１の係数（Ｂ）及び余弦波の今回値
（ｘi）の積との和を演算し、これを正弦波の新たな瞬
時値（ｙi+1）として第１の記憶手段（９）に記憶させ
る第１の演算手段（１９）と、第２の係数（Ａ）及び余
弦波の今回値（ｘi）の積と第１の係数（Ｂ）及び正弦
波の今回値（ｙi）の積との差を演算し、これを余弦波
の新たな瞬時値（ｘi+1）として第２の記憶手段（１
０）に記憶させる第２の演算手段（１９）と、を備え
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は信号波形発生装置に
関し、特に、正弦波を発生する信号波形発生装置に関す
る。
関し、特に、正弦波を発生する信号波形発生装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の波形発生装置の例を図５を参照し
て説明する。同図において、１はクロック発生器、２は
アドレスコントローラ、３はデータメモリ、４はＤ／Ａ
変換器、５はローパスフィルタ、６はデータバス、７は
デジタル信号プロセッサ、である。
て説明する。同図において、１はクロック発生器、２は
アドレスコントローラ、３はデータメモリ、４はＤ／Ａ
変換器、５はローパスフィルタ、６はデータバス、７は
デジタル信号プロセッサ、である。
【０００３】かかる構成において、波形を発生する場合
は、デジタル信号プロセッサ７によって信号波形を形成
するための波形データを生成する。この波形データはバ
ス６を介してデータメモリ３に格納される。データメモ
リ３からのデータの読出しは、アドレスコントローラ２
による一連のアドレスの付与によって行われる。メモリ
から読出されたデータはＤ／Ａ変換器４によってレベル
信号に変換され、ローパスフィルタ５によって高調波成
分が除去されて平滑化される。アドレスコントローラ２
によるアドレスの読出しアドレスの付与及びＤ／Ａ変換
器４によるアナログ信号への変換はクロック信号発生器
１から供給されるクロック信号に同期して行われる。
は、デジタル信号プロセッサ７によって信号波形を形成
するための波形データを生成する。この波形データはバ
ス６を介してデータメモリ３に格納される。データメモ
リ３からのデータの読出しは、アドレスコントローラ２
による一連のアドレスの付与によって行われる。メモリ
から読出されたデータはＤ／Ａ変換器４によってレベル
信号に変換され、ローパスフィルタ５によって高調波成
分が除去されて平滑化される。アドレスコントローラ２
によるアドレスの読出しアドレスの付与及びＤ／Ａ変換
器４によるアナログ信号への変換はクロック信号発生器
１から供給されるクロック信号に同期して行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
信号波形発生装置は、オペレータにデジタル信号プロセ
ッサに関する数学的知識を要求する不具合がある。
信号波形発生装置は、オペレータにデジタル信号プロセ
ッサに関する数学的知識を要求する不具合がある。
【０００５】例えば、波形発生装置が発生する波形の周
波数は、アドレスコントローラ２によってデータメモリ
３から読出す周波数と、波形メモリ内に格納される波形
データが波形の１周期を何データによって構成される
か、によって決定される。従って、デジタル信号プロセ
ッサ７によってデータを作成する際に、クロック発生器
の周波数を決定し、これを基に発生する信号の周波数
と、１周期を構成するデータの数と、をパラメータとし
て数学的にデータを作成する必要がある。
波数は、アドレスコントローラ２によってデータメモリ
３から読出す周波数と、波形メモリ内に格納される波形
データが波形の１周期を何データによって構成される
か、によって決定される。従って、デジタル信号プロセ
ッサ７によってデータを作成する際に、クロック発生器
の周波数を決定し、これを基に発生する信号の周波数
と、１周期を構成するデータの数と、をパラメータとし
て数学的にデータを作成する必要がある。
【０００６】また、周波数のみが異なる信号波形を発生
する場合にも、波形データを作りなおす必要がある不具
合がある。
する場合にも、波形データを作りなおす必要がある不具
合がある。
【０００７】上述したように、発生する信号波形はクロ
ック発生器１の周波数と波形メモリ内の波形データによ
って決定されるので、発生する波形の周波数を変える際
にはクロック発生器１の周波数を考慮してデジタル信号
プロセッサ７によって再度波形データを作成し直す必要
がある。従って、デバッグ等において、発生している信
号の周波数の一時的変更等を即座に行うことができな
い。
ック発生器１の周波数と波形メモリ内の波形データによ
って決定されるので、発生する波形の周波数を変える際
にはクロック発生器１の周波数を考慮してデジタル信号
プロセッサ７によって再度波形データを作成し直す必要
がある。従って、デバッグ等において、発生している信
号の周波数の一時的変更等を即座に行うことができな
い。
【０００８】また、演算処理を行うためのデジタル信号
プロセッサ７やデータメモリ３等の比較的に高価なハー
ドウェアを必要とする不具合がある。
プロセッサ７やデータメモリ３等の比較的に高価なハー
ドウェアを必要とする不具合がある。
【０００９】よって、本発明は、取扱いが容易であり、
少ないハードウェア構成によって信号波形を発生するこ
との可能な信号波形発生装置を提供することを目的とす
る。
少ないハードウェア構成によって信号波形を発生するこ
との可能な信号波形発生装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の信号波形発生装置は、正弦波若しくは余弦
波の瞬時値（ｙi、ｘi）を所定時間差（Δｔ）で連続的
に演算して求めて、これをレベル信号に変換して所定周
波数（ｆ）の正弦波若しくは余弦波の信号を発生する信
号波形発生装置において、周波数（ｆ）の正弦波の瞬時
値の今回値（ｙi）を記憶する第１の記憶手段（９）
と、周波数（ｆ）の余弦波の瞬時値の今回値（ｘi）を
記憶する第２の記憶手段（１０）と、時間差（Δｔ）と
周波数（ｆ）の正弦波関数による第１の係数（Ｂ）を記
憶する第３の記憶手段（１１）と、時間差（Δｔ）と周
波数（ｆ）の余弦波関数による第２の係数（Ａ）を記憶
する第４の記憶手段（１２）と、第２の係数（Ａ）及び
正弦波の今回値（ｙi）の積と第１の係数（Ｂ）及び余
弦波の今回値（ｘi）の積との和を演算し、これを正弦
波の新たな瞬時値（ｙi+1）として第１の記憶手段
（９）に記憶させる第１の演算手段（１９）と、第２の
係数（Ａ）及び余弦波の今回値（ｘi）の積と第１の係
数（Ｂ）及び正弦波の今回値（ｙi）の積との差を演算
し、これを余弦波の新たな瞬時値（ｘi+1）として第２
の記憶手段（１０）に記憶させる第２の演算手段（１
９）と、を備えることを特徴とする。
め、本発明の信号波形発生装置は、正弦波若しくは余弦
波の瞬時値（ｙi、ｘi）を所定時間差（Δｔ）で連続的
に演算して求めて、これをレベル信号に変換して所定周
波数（ｆ）の正弦波若しくは余弦波の信号を発生する信
号波形発生装置において、周波数（ｆ）の正弦波の瞬時
値の今回値（ｙi）を記憶する第１の記憶手段（９）
と、周波数（ｆ）の余弦波の瞬時値の今回値（ｘi）を
記憶する第２の記憶手段（１０）と、時間差（Δｔ）と
周波数（ｆ）の正弦波関数による第１の係数（Ｂ）を記
憶する第３の記憶手段（１１）と、時間差（Δｔ）と周
波数（ｆ）の余弦波関数による第２の係数（Ａ）を記憶
する第４の記憶手段（１２）と、第２の係数（Ａ）及び
正弦波の今回値（ｙi）の積と第１の係数（Ｂ）及び余
弦波の今回値（ｘi）の積との和を演算し、これを正弦
波の新たな瞬時値（ｙi+1）として第１の記憶手段
（９）に記憶させる第１の演算手段（１９）と、第２の
係数（Ａ）及び余弦波の今回値（ｘi）の積と第１の係
数（Ｂ）及び正弦波の今回値（ｙi）の積との差を演算
し、これを余弦波の新たな瞬時値（ｘi+1）として第２
の記憶手段（１０）に記憶させる第２の演算手段（１
９）と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ説明する。
て図面を参照しつつ説明する。
【００１２】まず、図２は、正弦波を形成する波形デー
タの並びの例を示している。この波形の周波数をｆとす
ると、一般的に、波形データのレベル値ｙは、ｙ＝ｓｉ
ｎ２πｆ・ｔ と表すことができる。
タの並びの例を示している。この波形の周波数をｆとす
ると、一般的に、波形データのレベル値ｙは、ｙ＝ｓｉ
ｎ２πｆ・ｔ と表すことができる。
【００１３】ｔ＝ｔ1のとき、 ｙ1＝ｓｉｎ２πｆ・ｔ1、ｘ1＝ｃｏｓ２πｆ・ｔ1 と
する。
する。
【００１４】ｔ＝ｔ2のとき、 ｙ2＝ｓｉｎ２πｆ・ｔ2、ｘ2＝ｃｏｓ２πｆ・ｔ2 と
する。
する。
【００１５】ｔ2−ｔ1＝Δｔ とすると、 ｙ2＝ｓｉｎ２πｆ（ｔ1＋Δｔ）＝ｓｉｎ２πｆｔ1・
ｃｏｓ２πｆΔｔ＋ｃｏｓ２πｆｔ1・ｓｉｎ２πｆΔ
ｔ ｘ2＝ｃｏｓ２πｆ（ｔ1＋Δｔ）＝ｃｏｓ２πｆｔ1・
ｃｏｓ２πｆΔｔ−ｓｉｎ２πｆｔ1・ｓｉｎ２πｆΔ
ｔ となる。
ｃｏｓ２πｆΔｔ＋ｃｏｓ２πｆｔ1・ｓｉｎ２πｆΔ
ｔ ｘ2＝ｃｏｓ２πｆ（ｔ1＋Δｔ）＝ｃｏｓ２πｆｔ1・
ｃｏｓ２πｆΔｔ−ｓｉｎ２πｆｔ1・ｓｉｎ２πｆΔ
ｔ となる。
【００１６】Δｔは、常に一定なので、ｃｏｓ２πｆΔ
ｔ（＝Ａ）、ｓｉｎ２πｆΔｔ（＝Ｂ）は定数となる。
ｔ（＝Ａ）、ｓｉｎ２πｆΔｔ（＝Ｂ）は定数となる。
【００１７】よって、ｙの値は、ｙi+1＝Ａ・ｙi＋Ｂ・
ｘi となり、１つ前の時刻のｘ，ｙの値からから求め
ることができる。
ｘi となり、１つ前の時刻のｘ，ｙの値からから求め
ることができる。
【００１８】同様に、ｘの値も、ｘi+1＝Ａ・ｘi−Ｂ・
ｙｉ となり、１つ前の時刻のｘ，ｙの値からから求め
ることができる。
ｙｉ となり、１つ前の時刻のｘ，ｙの値からから求め
ることができる。
【００１９】図３は、このような正弦波の演算を行う演
算処理ブロックの構成例を示している。ｔ＝０ のとき
の各ブロック値は演算により、あるいは初期値設定によ
り得られる。次いで、ｔ＝ｔ1 における各値が求めら
れる。以後、順次、ｔ＝ｔ∞までｘi及びｙiの値を求め
ることができる。
算処理ブロックの構成例を示している。ｔ＝０ のとき
の各ブロック値は演算により、あるいは初期値設定によ
り得られる。次いで、ｔ＝ｔ1 における各値が求めら
れる。以後、順次、ｔ＝ｔ∞までｘi及びｙiの値を求め
ることができる。
【００２０】図１は、本発明の実施の形態を示すブロッ
ク図である。同図において、１クロック発生器、４はＤ
／Ａ変換器、５はローパスフィルタ、９〜１２はレジス
タ、１５サンプルホールド回路、１６はレジスタ、１７
は遅延回路、１８はデータ転送部、１９は演算器、２０
はＣＰＵである。
ク図である。同図において、１クロック発生器、４はＤ
／Ａ変換器、５はローパスフィルタ、９〜１２はレジス
タ、１５サンプルホールド回路、１６はレジスタ、１７
は遅延回路、１８はデータ転送部、１９は演算器、２０
はＣＰＵである。
【００２１】次に、装置の動作について説明する。ま
ず、ＣＰＵ２０によってレジスタ９〜１２に初期値が設
定される。演算器１９はレジスタ９〜１２の値に基づい
て図３に示す演算をクロック信号に同期して繰返す。す
なわち、ｙi〓Ａ・ｙi＋Ｂ・ｘi の第１の演算と、ｘi
〓Ａ・ｘi−Ｂ・ｙｉ の第２の演算とを行う。演算値
ｘi及びｙiは、正弦波及び余弦波の離散的なデータとし
て夫々レジスタ９及び１０に与えられ、レジスタの内容
を逐次更新する。
ず、ＣＰＵ２０によってレジスタ９〜１２に初期値が設
定される。演算器１９はレジスタ９〜１２の値に基づい
て図３に示す演算をクロック信号に同期して繰返す。す
なわち、ｙi〓Ａ・ｙi＋Ｂ・ｘi の第１の演算と、ｘi
〓Ａ・ｘi−Ｂ・ｙｉ の第２の演算とを行う。演算値
ｘi及びｙiは、正弦波及び余弦波の離散的なデータとし
て夫々レジスタ９及び１０に与えられ、レジスタの内容
を逐次更新する。
【００２２】レジスタ９に保持されたデータｙiはデー
タ転送部１８を経由してレジスタ１６に保持される。デ
ータ転送部１８は遅延回路１７によって遅延されたクロ
ックによって動作し、演算器１９におけるクロック付与
からの演算処理時間分を待ち、演算終了後にレジスタ１
６にレジスタ９の値を書込む。レジスタ９に保持される
値ｙiはサンプルホールド回路１５を経由してＤ／Ａ変
換器４に供給する。サンプルホールド回路１５はクロッ
ク信号に同期してレジスタ１６の出力を取込み、クロッ
ク信号の１周期の間これを保持する。Ｄ／Ａ変換器４の
出力はローパスフィルタ５により、平滑にされ、正弦波
が出力される。正弦波の出力信号は図示しない増幅器に
よって所望のレベルに設定可能である。なお、レジスタ
１０の出力をデータ転送部１８に与えることによってＬ
ＰＦ５から余弦波出力を得ることができる。レジスタ９
〜１２の初期値ｘi、ｙi、Ａ及びＢはＣＰＵ２０によっ
て書替えることができるので、出力信号の周波数ｆの変
更を簡単に行うことができる。初期値の計算もＣＰＵ２
０で行える。
タ転送部１８を経由してレジスタ１６に保持される。デ
ータ転送部１８は遅延回路１７によって遅延されたクロ
ックによって動作し、演算器１９におけるクロック付与
からの演算処理時間分を待ち、演算終了後にレジスタ１
６にレジスタ９の値を書込む。レジスタ９に保持される
値ｙiはサンプルホールド回路１５を経由してＤ／Ａ変
換器４に供給する。サンプルホールド回路１５はクロッ
ク信号に同期してレジスタ１６の出力を取込み、クロッ
ク信号の１周期の間これを保持する。Ｄ／Ａ変換器４の
出力はローパスフィルタ５により、平滑にされ、正弦波
が出力される。正弦波の出力信号は図示しない増幅器に
よって所望のレベルに設定可能である。なお、レジスタ
１０の出力をデータ転送部１８に与えることによってＬ
ＰＦ５から余弦波出力を得ることができる。レジスタ９
〜１２の初期値ｘi、ｙi、Ａ及びＢはＣＰＵ２０によっ
て書替えることができるので、出力信号の周波数ｆの変
更を簡単に行うことができる。初期値の計算もＣＰＵ２
０で行える。
【００２３】図４は、本願発明の応用例を示している。
この例では、複数の信号波形発生装置Ａ〜Ｎの各出力信
号を加算器によって合成し、例えば、フーリエ級数で表
現されるような正弦波による合成波形を得るものであ
る。この構成では、１台のＣＰＵで各信号波形発生装置
のデータレジスタにデータバスを介して正弦波を決定す
る値を設定することができる。
この例では、複数の信号波形発生装置Ａ〜Ｎの各出力信
号を加算器によって合成し、例えば、フーリエ級数で表
現されるような正弦波による合成波形を得るものであ
る。この構成では、１台のＣＰＵで各信号波形発生装置
のデータレジスタにデータバスを介して正弦波を決定す
る値を設定することができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の信号波形
発生装置によれば、比較的簡単な装置構成によって正弦
波の発生を行うことが可能であり、また、レジスタのデ
ータを書替えることで周波数の設定を簡単に行うことが
可能である。
発生装置によれば、比較的簡単な装置構成によって正弦
波の発生を行うことが可能であり、また、レジスタのデ
ータを書替えることで周波数の設定を簡単に行うことが
可能である。
【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】正弦波データの出力例を説明する説明図であ
る。
る。
【図３】正弦波（あるいは余弦波）データを求める演算
処理を説明する説明図である。
処理を説明する説明図である。
【図４】本発明の応用例を示すブロック図である。
【図５】従来の信号波形発生装置の構成例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
４ Ｄ／Ａ変換器 ５ ローパスフィルタ ９〜１２、１６ レジスタ １５ サンプルホールド回路 １８ データ転送部 １９ 演算器 ２０ ＣＰＵ
Claims (3)
- 【請求項１】正弦波若しくは余弦波の瞬時値を所定時間
差で連続的に演算して求め、これをレベル信号に変換し
て所定周波数の正弦波若しくは余弦波の信号を発生する
信号波形発生装置であって、 前記周波数の正弦波の瞬時値の今回値を記憶する第１の
記憶手段と、 前記周波数の余弦波の瞬時値の今回値を記憶する第２の
記憶手段と、 前記時間差と前記周波数の正弦波関数による第１の係数
を記憶する第３の記憶手段と、 前記時間差と前記周波数の余弦波関数による第２の係数
を記憶する第４の記憶手段と、 前記第２の係数及び前記正弦波の今回値の積と前記第１
の係数及び前記余弦波の今回値の積との和を演算し、こ
れを正弦波の新たな瞬時値として前記第１の記憶手段に
記憶させる第１の演算手段と、 前記第２の係数及び前記余弦波の今回値の積と前記第１
の係数及び前記正弦波の今回値の積との差を演算し、こ
れを余弦波の新たな瞬時値として前記第２の記憶手段に
記憶させる第２の演算手段と、 を備えたことを特徴とする信号波形発生装置。 - 【請求項２】前記第１乃至第４の記憶手段に初期値を設
定する初期値設定手段、 をそれぞれ備えたことを特徴とする請求項１記載の信号
波形発生装置。 - 【請求項３】請求項１に記載の信号波形発生装置を複数
備え、それ等の出力信号を重畳して正弦波若しくは余弦
波の合成波形を形成することを特徴とする合成波形信号
発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28416796A JPH10135742A (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 信号波形発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28416796A JPH10135742A (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 信号波形発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10135742A true JPH10135742A (ja) | 1998-05-22 |
Family
ID=17675058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28416796A Pending JPH10135742A (ja) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | 信号波形発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10135742A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007189506A (ja) * | 2006-01-13 | 2007-07-26 | Yokogawa Electric Corp | Ｄｄｓ信号発生装置 |
| CN112540204A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-23 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种功率源控制装置 |
-
1996
- 1996-10-25 JP JP28416796A patent/JPH10135742A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007189506A (ja) * | 2006-01-13 | 2007-07-26 | Yokogawa Electric Corp | Ｄｄｓ信号発生装置 |
| JP4696920B2 (ja) * | 2006-01-13 | 2011-06-08 | 横河電機株式会社 | Ｄｄｓ信号発生装置 |
| CN112540204A (zh) * | 2020-12-09 | 2021-03-23 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种功率源控制装置 |
| CN112540204B (zh) * | 2020-12-09 | 2023-09-05 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种功率源控制装置 |
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