JPH11220359A - デジタルフィルタ - Google Patents

デジタルフィルタ

Info

Publication number
JPH11220359A
JPH11220359A JP10019405A JP1940598A JPH11220359A JP H11220359 A JPH11220359 A JP H11220359A JP 10019405 A JP10019405 A JP 10019405A JP 1940598 A JP1940598 A JP 1940598A JP H11220359 A JPH11220359 A JP H11220359A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
output
multiplier
register
adder
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.)
Granted
Application number
JP10019405A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3291461B2 (ja
Inventor
Koji Takano
浩二 高野
Fumiaki Nagao
文昭 長尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP01940598A priority Critical patent/JP3291461B2/ja
Priority to US09/237,837 priority patent/US6279021B1/en
Publication of JPH11220359A publication Critical patent/JPH11220359A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3291461B2 publication Critical patent/JP3291461B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/06Non-recursive filters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/0248Filters characterised by a particular frequency response or filtering method
    • H03H17/0264Filter sets with mutual related characteristics
    • H03H17/0272Quadrature mirror filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 QMFを分離フィルタ及び合成フィルタとし
て動作させる。 【解決手段】 RAM41から順に読み出したデータ
に、ROM42から順に読み出した定数「1」及びフィ
ルタ係数h(n)を乗算器43で乗算し、その乗算データ
を累加算器44で累加算する。累加算器44の累加算デ
ータまたはデコード入力からのデータの一方を、セレク
タ47で選択してレジスタ48、49に供給する。レジ
スタ48、49から読み出したデータを加減算器50で
加算及び減算する。加減算器50の演算データまたはエ
ンコード入力からのデータの一方をセレクタ51で選択
してRAM41に供給する。分離処理の際、加減算器5
0の演算データがエンコード出力となると共に、乗算器
43の出力の1つがモニタ出力となり、合成処理の際、
累加算器44の累加算データがデコード出力となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルオーディ
オ機器等に用いられるデジタルデータの分離及び合成を
行うデジタルフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】FIR型(Finite Impulse Response)の
デジタルフィルタは、式(1)に示すように、入力データ
X(n)とインパルス応答との畳み込みによって出力デー
タY(n)を得るように構成される。
【0003】
【数1】
【0004】ここで、h(k)はフィルタ係数、Nはタッ
プ数である。そこで、式(1)をZ変換すると、
【0005】
【数2】
【0006】が得られ、この式(2)より、
【0007】
【数3】
【0008】となり、周波数応答がわかる。そして、ω
=2πk/Nとすると、式(3)は、
【0009】
【数4】
【0010】となる。この式(4)は、離散的フーリエ変
換(DFT:Discrete Fourier Transform)の式とみなす
ことができる。従って、フィルタ係数h(k)は、式(4)に
よって与えられる周波数特性を逆変換(IDFT:Invers
e Discrete Fourier Transform)することにより求めら
れる。図5は、標準的なFIR型のデジタルフィルタの
構成を示す回路図である。
【0011】複数の遅延素子1は、例えばシフトレジス
タにより構成され、互いに直列に接続されて入力データ
X(n)をそれぞれ一定の期間Tだけ遅延する。複数の乗
算器2は、入力データX(n)の入力側及び各遅延素子1
の出力側にそれぞれ接続され、入力データX(n)及び各
遅延素子1の出力に固有のフィルタ係数h(k)をそれぞ
れ乗算する。これにより、入力データX(n)に対してイ
ンパルス応答の畳み込み処理が行われる。
【0012】総和加算器3は、各乗算器2の出力、即
ち、所定のフィルタ係数h(k)が乗算された入力データ
X(n)及び各遅延素子1の出力の総和をとり、出力デー
タY(n)として出力する。従って、入力データX(n)に対
して、上述の式(1)に従う演算が実行されたことにな
る。このようなデジタルフィルタは、タップ数Nに応じ
て遅延素子1及び乗算器2が配列されるため、タップ数
Nの増加に伴って回路規模が大きくなるという問題を有
している。そこで、時系列の入力データを一旦メモリに
記憶し、そのメモリから読み出した入力データにフィル
タ係数を順次乗算しながら、その乗算結果を累加算する
ようにしたストアードプログラム方式のデジタルフィル
タが提案されている。
【0013】図6は、ストアードプログラム方式のデジ
タルフィルタの構成を示すブロック図である。RAM1
1は、時系列で入力される入力データX(n)を順次記憶
し、ROM12は、予め複数のフィルタ係数h(k)を記
憶する。また、RAM11は、記憶した入力データX
(n)を1ステップ毎に読み出して出力し、ROM12
は、1ステップごとに増加するkの値に対応して特定の
フィルタ係数h(k)を読み出して出力する。なお、この
kは、式(1)に示したkに一致するものである。そし
て、乗算器13は、RAM11から読み出された入力デ
ータX(n-k)にROM12から読み出されたフィルタ係
数h(k)を乗算する。
【0014】累加算器14は、加算器15及びレジスタ
16からなり、乗算器13の乗算結果を累加算する。即
ち、加算器15により乗算器13の出力とレジスタ16
の出力とが加算され、その加算結果が再びレジスタ16
に格納されることにより、乗算器13の乗算結果が順次
加算される。出力レジスタ17は、累加算器14から出
力される累加算結果を取り込み、出力データY(n)とし
て出力する。
【0015】このFIR型デジタルフィルタでは、RA
M11及びROM12からそれぞれ入力データX(n)及
びフィルタ係数h(k)を順次読み出して積和演算を繰り
返すことにより、式(1)に従う演算を実行して出力デー
タY(n)を得ている。このため、タップ数Nが大きくな
ったとしても、回路規模が大きくなることはない。とこ
ろで、第1のフィルタ係数h1(n)を有するデジタルフィ
ルタに対し、
【0016】
【数5】
【0017】により与えられる第2のフィルタ係数h2
(n)を有するデジタルフィルタは、その周波数応答性か
らミラーフィルタと称される。このようなミラーフィル
タにおけるZ変換の関係は、
【0018】
【数6】
【0019】である。ここで、周波数応答性を考える
と、
【0020】
【数7】
【0021】であることから、式(6)は、
【0022】
【数8】
【0023】となる。これにより、ミラーフィルタの周
波数応答性が、π/2で対称となることがわかる。ここ
で、π/2がサンプリング周期の1/4であることか
ら、このミラーフィルタは、QMF(Quadrature Mirror
Filter)と称される。このようなQMFは、アイイーイ
ーイー・トランザクションズ・オン・アコースティック
ス・スピーチ・アンド・シグナル・プロセッシング,エ
イエスエスピー32巻3号,1984年6月,(IEEE Tr
ans. Acoust., Speech, Signal Process.,Vol.ASSP-32,
No.3,June1984)第522頁〜第531頁に詳述されてい
る。
【0024】上述のQMFにより、周波数成分の帯域分
離が行われる分離フィルタにおいては、式(9)及び式(1
0)に示すように、入力データX(n)とインパルス応答と
の畳み込み処理と、それらの加算または減算処理によ
り、入力データX(n)の分離データである2つの出力デ
ータYa(n)、Yb(n)を得るように構成される。
【0025】
【数9】
【0026】
【数10】
【0027】図7は、式(9)及び式(10)に従う帯域分離
処理が行われる分離フィルタの構成を示すブロック図で
ある。複数の遅延素子21は、直列に接続され、入力デ
ータX(n)をそれぞれ一定期間Tだけ遅延する。複数の
第1の乗算器22は、入力データX(n)の入力側及び偶
数段の遅延素子21の出力側に接続され、入力データX
(n)及び各遅延素子21の出力にそれぞれフィルタ係数
h(2k)を乗算する。また、複数の第2の乗算器24は、
奇数段の遅延素子21の出力側に接続され、各遅延素子
21の出力にそれぞれフィルタ係数h(2k+1)を乗算す
る。これにより、入力データX(n)に対するインパルス
応答の畳み込み処理が行われる。
【0028】第1の総和加算器24は、第1の乗算器2
2の各出力を全て加算し、中間データAnを出力する。
一方、第2の総和加算器25は、第2の乗算器23の各
出力を全て加算し、中間データBnを出力する。減算器
26は、第1の総和加算器24から入力される中間デー
タAnから、第2の総和加算器25から入力される中間
データBnを減算し、第1の出力データYa(n)として出
力する。また、加算器27は、第1の総和加算器24か
ら入力される中間データAnと、第2の総和加算器25
から入力される中間データBnとを加算し、第2の出力
データYb(n)として出力する。このようにして式(9)及
び式(10)に従う演算処理が達成される。
【0029】一方、上述のQMFにより、周波数成分の
帯域合成が行われる合成フィルタにおいては、式(11)及
び式(12)に示すように、第1の入力データXa(n)及び第
2の入力データXb(n)の加算値または減算値に対するイ
ンパルス応答の畳み込み処理により、入力データXa
(n)、Xb(n)の合成データである出力データY(n)を得る
ように構成される。
【0030】
【数11】
【0031】
【数12】
【0032】図8は、式(11)及び式(12)に従う帯域合成
処理が行われる合成フィルタの構成を示すブロック図で
ある。減算器31は、第1の入力データXa(n)から第2
の入力データXb(n)を減算し、加算器32は、第1の入
力データXa(n)と第2の入力データXb(n)とを加算す
る。切り換えスイッチ33は、減算器31の出力と加算
器32の出力とを交互に切り換えて出力する。
【0033】複数の遅延素子34は、直列に接続され、
減算器31の出力または加算器32の出力それぞれ一定
期間(T)だけ遅延する。複数の第1の乗算器35は、
スイッチ33の出力及び偶数段の遅延素子34の出力側
に接続され、スイッチ33の出力及び各遅延素子34の
出力にフィルタ係数h(2k)を乗算する。また、複数の第
2の乗算器36は、奇数段の遅延素子34の出力側に接
続され、各遅延素子34の出力にフィルタ係数h(2k+1)
を乗算する。これにより、第1の入力データXa(n)及び
第2の入力データXb(n)の減算値および加算値に対する
インパルス応答の畳み込み処理が行われる。
【0034】第1の総和加算器37は、第1の乗算器3
5の出力を全て加算し、中間データAnを出力する。一
方、第2の総和加算器38は、第2の乗算器26の出力
を全て加算し、中間データBnを出力する。そして、切
り換えスイッチ39は、切り換えスイッチ33と同期し
て、中間データAnと中間データBnとを交互に切り換
え、出力データY(n)として出力する。このようにして
式(11)及び式(12)に従う演算処理が達成される。
【0035】以上のような分離フィルタ及び合成フィル
タを上述のストアードプログラム方式により構成するこ
とは、本出願人により提案された特開平6−21671
5号公報及び特開平7−131295号公報に開示され
ている。
【0036】
【発明が解決しようとする課題】MD(Mini Disc)プレ
ーヤ等のデジタルオーディオ機器においては、録音動作
の際、各種の周波数成分が混在するオーディオデータを
特定の周波数帯域毎に分離するための分離処理が行われ
る。また、再生動作の際、特定の周波数帯域毎に分離さ
れている複数の読み出しデータを元のオーディオデータ
にもどすための合成処理が行われる。即ち、録音動作で
は、図7に示すような分離フィルタを用いてオーディオ
データを特定の周波数成分に分離し、各分離データを圧
縮処理した後に記録媒体に記録するように構成される。
そして、再生動作では、図8に示すような合成フィルタ
を用い、記録媒体から読み出して伸長処理を施した複数
の読み出しデータを合成して出力するように構成され
る。
【0037】録音及び再生が可能な機器においては、分
離フィルタと合成フィルタとを設ける必要があり、回路
規模が大きくなるという問題を有している。上述したス
トアードプログラム方式のQMFを用いたとしても、乗
算器及び累加算器が2組必要になり、回路規模の縮小は
困難である。そこで本発明は、分離処理と合成処理とが
可能なデジタルフィルタを提供することを目的とする。
【0038】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために成されたもので、その特徴とするところ
は、時系列データを記憶するRAMと、上記RAMから
読み出した時系列データに所定のフィルタ係数を乗算す
る乗算器と、上記乗算器の演算結果を順次累加算する累
加算器と、上記累加算器の演算結果または第1及び第2
のの入力時系列データの何れか一方を選択する第1のセ
レクタと、上記セレクタの選択データを交互に取り込む
第1及び第2のレジスタと、上記第1及び第2のレジス
タから取り出される2つのデータを加算または減算する
加減算器と、上記加減算器の演算結果または第3の入力
時系列データの何れか一方を選択して上記RAMに供給
する第2のセレクタと、を備え、上記累加算器の演算結
果を上記第1及び第2の入力時系列データの合成データ
となる第1の出力時系列データとして出力すると共に、
上記加減算器の演算結果を上記第3の入力時系列データ
の分離データとなる第2及び第3の出力時系列データと
して出力することにある。
【0039】本発明によれば、第1のセレクタで累加算
器の演算結果を選択すると共に、第2のセレクタで入力
時系列データを選択することにより、入力時系列データ
に対して乗算処理及び累加算処理が行われた後、その演
算結果に対して加減算処理が行われるようになる。ま
た、第1のセレクタで入力時系列データを選択し、第2
のセレクタで加減算器の演算結果を選択することによ
り、複数の入力時系列データに対して加減算処理が行わ
れた後、その演算結果に対して乗算処理及び累加算処理
が行われるようになる。乗算処理及び累加算処理の後に
加減算処理を行うことで分離フィルタが実現され、加減
算処理の後に乗算処理及び累加算処理を行うことで合成
フィルタが実現される。
【0040】
【発明の実施の形態】図1は、本発明のデジタルフィル
タに関する第1の実施形態を示すブロック図である。R
AM41は、後述する第2のセレクタ51に接続され、
第2のセレクタ51から入力される時系列のデータを所
定の期間記憶し、演算処理の各ステップ毎に順次読み出
して出力する。ROM42は、定数「1」及び複数のフ
ィルタ係数h(k)を記憶し、所定のタイミングで定数
「1」を読み出すと共に、1ステップごとに増加するk
の値に対応して所定のフィルタ係数h(k)を読み出して
繰り返し出力する。このkは、上述の式(9)〜式(12)に
示したkに一致するものである。乗算器43は、RAM
41及びROM42に接続され、RAM41から読み出
されたデータにROM42から読み出された定数「1」
またはフィルタ係数h(k)を乗算する。累加算器44
は、加算器45及びレジスタ46からなり、RAM41
から読み出されたデータとフィルタ係数h(k)との乗算
データをタップ数に従って累加算する。即ち、レジスタ
46から読み出したデータと乗算器43から入力される
乗算データとを加算器45で加算し、その加算データを
再びレジスタ46に格納することにより、乗算器43の
乗算結果を累加算する。
【0041】第1のセレクタ47は、累加算器44及び
デコード入力に接続され、累加算器44から入力される
累加算データまたは時系列の入力データXa(n)、Xb(n)
の一方を選択して出力する。ここで、デコード入力から
は、2種類の入力データXa(n)、Xb(n)が時分割で1デ
ータずつ交互に入力される。第1のレジスタ48及び第
2のレジスタ49は、第1のセレクタ47に接続され、
第1のセレクタ47から連続して入力される累加算デー
タあるいは入力データXa(n)、Xb(n)を交互に取り込ん
で格納し、それぞれ所定のタイミングで出力する。例え
ば、第1のセレクタ47から奇数番目に出力されるデー
タA(n)を第1のレジスタ48に格納し、偶数番目に出
力されるデータB(n)を第2のレジスタ49に格納する
ように構成される。加減算器50は、第1のレジスタ4
8及び第2のレジスタ49に接続され、各レジスタ4
8、49から読み出されるデータA(n)、B(n)を減算あ
るいは加算する。第2のセレクタ51は、加減算器50
及びエンコード入力に接続され、加減算器50から入力
される加減算データまたは時系列の入力データX(n)の
一方を選択して出力する。第3のセレクタ52は、乗算
器43及び累加算器44に接続され、乗算器43から入
力される乗算データまたは累加算器44から入力される
累加算データの一方を選択して出力する。
【0042】第1の出力レジスタ53は、加減算器50
に接続され、入力データX(n)の分離処理のときに、各
演算処理毎に加減算器50から入力される加減算データ
を格納し、出力データYa(n)、Yb(n)として出力する。
例えば、減算演算及び加算演算を交互に繰り返す加減算
器50に対応し、減算データを出力データYa(n)として
出力し、加算データを出力データYb(n)として出力す
る。この第1の出力レジスタ53の出力がエンコード出
力となる。第2の出力レジスタ54は、第3のセレクタ
52に接続され、入力データX(n)の分離処理のとき
に、乗算器43から第3のセレクタ52を通して入力さ
れる乗算データを格納する。この乗算データは、ROM
42から供給される乗数が「1」であることから、入力
データX(n)そのものとなる。このときの出力レジスタ
の出力、即ち、入力データX(n)がモニタ出力となる。
また、第2の出力レジスタ54は、入力データXa(n)、
Xb(n)の合成処理のときに、累加算器44から第3のセ
レクタ52を通して入力される累加算データを格納し、
出力データY(n)として出力する。この第2の出力レジ
スタ54の出力がデコード出力となる。
【0043】以上のデジタルフィルタは、第1のセレク
タ47が累加算器44の累加算データを選択し、第2の
セレクタ51が入力データX(n)を選択したときに分離
フィルタとして働き、入力データX(n)に対する出力デ
ータYa(n)、Yb(n)を第1の出力レジスタ53から出力
し、入力データX(n)自体を第2の出力レジスタ54か
ら出力する。このとき、第2の出力レジスタ54から出
力される入力データX(n)については、録音動作の際、
入力されてくるオーディオデータをそのまま出力させる
DIT(Digital Interface Transfer)機能に対応可能で
ある。そして、第1のセレクタ47が入力データXa
(n)、Xa(n)を選択し、第2のセレクタ51が加減算器
50の加減算データを選択したときに合成フィルタとし
て働き、入力データXa(n)、Xa(n)に対する出力データ
Y(n)を第2の出力レジスタ54から出力する。
【0044】ところで、ROM42に記憶させる定数を
「1」以外の値に設定すれば、モニタ出力のレベルを変
更することが可能になる。即ち、入力データX(n)に乗
算することによって入力データX(n)を増幅または減衰
させるような定数を選択できるように構成することで、
モニタ出力のレベルを所望の値に調整できるようなる。
【0045】図2は、図1に示すデジタルフィルタが、
タップ数Nを「4」とした分離フィルタとして働く場合
の動作を説明するタイミング図であり、n=4のときを
示している。この動作の際、第1のセレクタ47は累加
算器44の累加算データを選択し、第2のセレクタ51
は入力データX(n)を選択し、第3のセレクタ52は乗
算データを選択している。
【0046】タップ数N=4として式(9)及び式(10)を
計算すると、式(9)について、
【0047】
【数13】
【0048】となり、式(10)について、
【0049】
【数14】
【0050】となる。入力データX(8)は、第2のセレ
クタ51を通してRAM41に書き込まれる。図2で
は、入力データX(0)〜X(7)の書き込みについて図示を
省略してあるが、入力データX(0)〜X(7)は、入力デー
タX(8)よりも先に入力されており、それぞれRAM4
1に記憶されている。
【0051】まず、RAM41から入力データX(8)が
読み出され、これに対応してROM42から定数「1」
が読み出されると、これらが乗算器43によって乗算さ
れ、その乗算データ、即ち、入力データX(8)がそのま
ま第3のセレクタ52を通して第2の出力レジスタ54
に供給される。続いて、ROM42からフィルタ係数h
(0)が読み出されると、乗算器43によって入力データ
X(8)とフィルタ係数h(0)とが乗算され、その乗算デー
タが累加算器44に供給される。このとき、累加算器4
4のデータはクリアされており、入力データX(8)とフ
ィルタ係数h(0)との乗算値が、 A1=h(0)・X(8) なるデータとしてそのままレジスタ46に格納される。
続いて、RAM41から入力データX(6)、X(4)、X
(2)が順に読み出されると共に、ROM42からフィル
タ係数h(2)、h(4)、h(6)が順に読み出され、それぞ
れ乗算器43により乗算され、各乗算データが順次累加
算器44に供給される。累加算器44では、入力される
乗算データが累加算され、 A2=h(2)・X(6)+A1 A3=h(4)・X(4)+A2 A4=h(6)・X(2)+A3 なるデータがレジスタ46に順次格納される。そして、
最終的に格納された、 A4=h(0)・X(8)+h(2)・X(6)+h(4)・X(4)+h
(6)・X(2) なるデータが、第1のセレクタ47を通して第1のレジ
スタ48に格納される。
【0052】続いて、RAM41から入力データX(7)
が読み出され、これに対応してROM42からフィルタ
係数h(1)が読み出されると、これらが乗算器43によ
って乗算され、その乗算データが累加算器44に供給さ
れる。このとき、累加算器44のレジスタ46はクリア
されており、入力データX(7)とフィルタ係数h(1)との
乗算値が、 B1=h(1)・X(7) なるデータとしてそのままレジスタ46に格納される。
続いて、RAM41から入力データX(5)、X(3)、X
(1)が順に読み出されると共に、ROM42からフィル
タ係数h(3)、h(5)、h(7)が順に読み出され、それぞ
れの乗算データが累加算器44に順次供給される。従っ
て、 B2=h(3)・X(5)+B1 B3=h(5)・X(3)+B2 B4=h(7)・X(1)+B3 なるデータがレジスタ46に順次格納される。そして、
最終的に格納された、 B4=h(1)・X(7)+h(3)・X(5)+h(5)・X(3)+h
(7)・X(1) なるデータが、第1のセレクタ47を通して第2のレジ
スタ49に格納される。
【0053】そして、第1のレジスタ48及び第2のレ
ジスタ49からデータA4、B4がそれぞれ加減算器50
に入力され、データA4とデータB4とが加算され、さら
に、データA4からデータB4が減算される。この加減算
器50の加算データ、即ち、 A4+B4=h(6)・X(2)+h(4)・X(4)+h(2)・X(6)
+h(0)・X(8)+h(7)・X(1)+h(5)・X(3)+h(3)
・X(5)+h(1)・X(7) は、出力データYb(4)として第1の出力レジスタ53に
格納される。また、減算データ、即ち、 A4−B4=h(6)・X(2)+h(4)・X(4)+h(2)・X(6)
+h(0)・X(8)−h(7)・X(1)−h(5)・X(3)−h(3)
・X(5)−h(1)・X(7) は、出力データYa(4)として第1の出力レジスタ53に
格納される。この結果、式(13)及び式(14)で表される演
算処理が成されたことになる。
【0054】図3は、図1に示すデジタルフィルタが、
タップ数Nを「4」とした合成フィルタとして働く場合
の動作を説明するタイミング図であり、n=4のときを
示している。この動作の際、第1のセレクタ47が入力
データXa(n)、Xa(n)を選択し、第2のセレクタ51が
加減算器50の加減算データを選択し、第3のセレクタ
52が累加算データを選択している。
【0055】タップ数N=4として式(11)および式(12)
を計算すると、式(11)について、
【0056】
【数15】
【0057】となり、式(12)について、
【0058】
【数16】
【0059】となる。時分割で交互に入力される入力デ
ータXa(4)、Xb(4)は、第1のセレクタ47を通してぞ
れぞれ第1のレジスタ48及び第2のレジスタ49に格
納される。そして、第1のレジスタ48に格納された入
力データXa(4)から第2のレジスタ49に格納された入
力データXb(4)が、加減算器50によって減算され、そ
の減算データ{Xa(4)−Xb(4)}が第2のセレクタ51
を通してRAM41に書き込まれる。図3では、入力デ
ータXa(1)〜Xa(3)、Xb(1)〜Xb(3)の減算処理につい
て図示を省略してあるが、入力データXa(1)〜Xa(3)、
Xb(1)〜Xb(3)は、入力データXa(4)、Xb(4)等と同様
に、第1のレジスタ48及び第2のレジスタ49にそれ
ぞれ格納された後、加減算器50によってそれぞれ減算
され、減算データ{Xa(1)−Xb(1)}〜{Xa(3)−Xb
(3)}としてRAM41に記憶されている。
【0060】まず、RAM41から減算データ{Xa(4)
−Xb(4)}が読み出され、これに対応してROM42か
らフィルタ係数h(0)が読み出されると、乗算器43で
これらが乗算され、乗算データが累加算器44に供給さ
れる。このとき、累加算器44のレジスタ46はクリア
されており、減算データ{Xa(4)−Xb(4)}とフィルタ
係数h(0)との乗算値が、 A1=h(0)・{Xa(4)−Xb(4)} なるデータとしてそのままレジスタ46に格納される。
続いて、RAM41から減算データ{Xa(3)−Xb
(3)}、{Xa(2)−Xb(2)}、{Xa(1)−Xb(1)}が順
に読み出されると共に、ROM42からフィルタ係数h
(2)、h(4)、h(6)が順に読み出されると、それぞれが
乗算器43で乗算され、その乗算データが順次累加算器
44に供給される。累加算器44では、入力される乗算
データが累加算され、 A2=h(2)・{Xa(3)−Xb(3)}+A1 A3=h(4)・{Xa(2)−Xb(2)}+A2 A4=h(6)・{Xa(1)−Xb(1)}+A3 なるデータがレジスタ46に順次格納される。そして、
最終的に格納された、 A4=h(0)・{Xa(4)−Xb(4)}+h(2)・{Xa(3)−
Xb(3)}+h(4)・{Xa(2)−Xb(2)}+h(6)・{Xa
(1)−Xb(1)} なるデータが、出力データY(8)として第2の出力レジ
スタ54に格納される。
【0061】続いて、第1のレジスタ48に格納された
入力データXa(4)と第2のレジスタ49に格納された入
力データXb(4)とが加減算器50で加算され、その加算
データ{Xa(4)+Xb(4)}が、第2のセレクタ51を通
してRAM41に書き込まれる。図3では、入力データ
Xa(1)〜Xa(3)、Xb(1)〜Xb(3)に関する加算処理につ
いて図示を省略してあるが、入力データXa(1)〜Xa
(3)、Xb(1)〜Xb(3)は、入力データXa(4)、Xb(4)等
と同様に、第1のレジスタ48及び第2のレジスタ49
にそれぞれ格納された後、加減算器50により加算さ
れ、加算データ{Xa(1)+Xb(1)}〜{Xa(3)+Xb
(3)}としてRAM41に記憶されている。
【0062】RAM41から加算データ{Xa(4)+Xb
(4)}が読み出され、これに対応してROM42からフ
ィルタ係数h(1)が読み出されると、乗算器43でこれ
らが乗算され、その乗算データが累加算器44に供給さ
れる。このとき、累加算器44のデータはクリアされて
おり、加算データ{Xa(4)+Xb(4)}とフィルタ係数h
(1)との乗算データが、 B1=h(1)・{Xa(4)+Xb(4)} なるデータとしてそのままレジスタ46に格納される。
続いて、RAM41から加算データ{Xa(3)+Xb
(3)}、{Xa(2)+Xb(2)}、{Xa(1)+Xb(1)}が順
に読み出されると共に、ROM42からフィルタ係数h
(3)、h(5)、h(7)が順に読み出され、それぞれの乗算
データが順次累加算器44に供給される。従って、 B2=h(3)・{Xa(3)+Xb(3)}+B1 B3=h(5)・{Xa(2)+Xb(2)}+B2 B4=h(7)・{Xa(1)+Xb(1)}+B3 なるデータが第1のレジスタ36に順次格納される。最
終的に格納された、 B4=h(1)・{Xa(4)+Xb(4)}+h(3)・{Xa(3)+
Xb(3)}+h(5)・{Xa(2)+Xb(2)}+h(7)・{Xa
(1)+Xb(1)} なるデータが出力データY(9)として第2の出力レジス
タ54に格納される。この結果、式(15)及び式(16)で表
される演算処理が成されたことになる。
【0063】図4は、本発明のデジタルフィルタに関す
る第2の実施形態を示すブロック図である。この実施形
態においては、第3のセレクタ52'をRAM41及び
累加算器44に接続し、RAM41から読み出されるデ
ータまたは累加算器44の累加算データの何れかを選択
して出力するようにしている。即ち、入力データX(n)
の分離処理の際、RAM41から読み出される入力デー
タX(n)が、乗算器43を通さずに直接第2の出力レジ
スタ54に取り込まれるように構成している。この第3
のセレクタ52'の選択動作は、図1に示す第3のセレ
クタ52と同一である。尚、第3のセレクタ52'以外
の構成及び動作については、図1と同一であり、説明は
省略する。
【0064】このような構成によれば、RAM41から
読み出される入力データX(n)をそのまま第2の出力レ
ジスタ54に取り込むようにしているため、入力データ
X(n)のレベル調整はできないが、乗算器43の乗算動
作を1回少なくすることができる。以上の実施形態にお
いては、デジタルフィルタのタップ数が4の場合を例示
しているが、回路構成の変更を伴うことなくタップ数を
5以上にすることは容易である。
【0065】
【発明の効果】本発明によれば、回路規模の縮小に有利
なストアードプログラム方式のQMFにおいて、乗算
器、累加算器及び加減算器をそれぞれ共通にして分離フ
ィルタと合成フィルタとを構成することができる。そし
て、分離フィルタにおいて、入力されるデータをそのま
ま外部へ出力することができるようになる。従って、回
路規模の縮小が図れると共に、出力データの利用範囲を
広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のデジタルフィルタの第1の実施形態を
示すブロック図である。
【図2】本発明のデジタルフィルタの分離動作を説明す
るタイミング図である。
【図3】本発明のデジタルフィルタの合成動作を説明す
るタイミング図である。
【図4】本発明のデジタルフィルタの第2の実施形態を
示すブロック図である。
【図5】FIR型デジタルフィルタの構成を示す回路図
である。
【図6】ストアードプログラム方式のデジタルフィルタ
の構成を示すブロック図である。
【図7】QMFを用いた分離フィルタの構成図である。
【図8】QMFを用いた合成フィルタの構成図である。
【符号の説明】
1、21、34 遅延素子 2、22、23、35、36 乗算器 3、24、25、37、38 総和加算器 11、41 RAM 12、42 ROM 13、43 乗算器 14、44 累加算器 15、45 加算器 16、46、48、49 レジスタ 17、53、54 出力レジスタ 26、31 減算器 27、32 加算器 47、51、52、52' セレクタ 50 加減算器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 時系列データを記憶するRAMと、上記
    RAMから読み出した時系列データに定数または所定の
    フィルタ係数を乗算する乗算器と、上記時系列データに
    上記フィルタ係数を乗算した上記乗算器の演算結果を順
    次累加算する累加算器と、上記累加算器の演算結果また
    は第1及び第2のの入力時系列データの何れか一方を選
    択する第1のセレクタと、上記セレクタの選択データを
    交互に取り込む第1及び第2のレジスタと、上記第1及
    び第2のレジスタから取り出される2つのデータを加算
    または減算する加減算器と、上記加減算器の演算結果ま
    たは第3の入力時系列データの何れか一方を選択して上
    記RAMに供給する第2のセレクタと、上記時系列デー
    タに上記定数を乗算した上記乗算器の演算結果または上
    記累加算器の演算結果の何れか一方を選択する第3のレ
    ジスタと、を備え、第1の動作で、上記累加算器の演算
    結果を上記第1及び第2の入力時系列データの合成デー
    タとなる第1の出力時系列データとして出力し、第2の
    動作で、上記加減算器の演算結果を上記第3の入力時系
    列データの分離データとなる第2及び第3の出力時系列
    データとして出力すると共に、上記乗算器の演算結果を
    上記第3の入力時系列データのモニタデータとして出力
    することを特徴とするデジタルフィルタ。
  2. 【請求項2】 複数のフィルタ係数を記憶し、上記乗算
    器の演算のタイミング毎に1つのフィルタ係数を読み出
    して上記乗算器に供給するROMをさらに備えたことを
    特徴とする請求項1に記載のデジタルフィルタ。
  3. 【請求項3】 上記ROMは、定数を記憶し、上記第3
    の入力時系列データが上記RAMから読み出される特定
    のタイミングで上記定数を読み出して上記乗算器に供給
    することを特徴とする請求項2に記載のデジタルフィル
    タ。
  4. 【請求項4】 上記加減算器の演算結果を第2または第
    3の出力時系列データをとして保持する第1の出力レジ
    スタと、第1の動作で上記累加算器の演算結果を第1の
    出力時系列データとして保持し、第2の動作で上記乗算
    器の演算結果をモニタデータとして保持する第1の出力
    レジスタと、をさらに備えたことを特徴とする請求項1
    に記載のデジタルフィルタ。
JP01940598A 1998-01-30 1998-01-30 デジタルフィルタ Expired - Fee Related JP3291461B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01940598A JP3291461B2 (ja) 1998-01-30 1998-01-30 デジタルフィルタ
US09/237,837 US6279021B1 (en) 1998-01-30 1999-01-26 Digital filters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01940598A JP3291461B2 (ja) 1998-01-30 1998-01-30 デジタルフィルタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11220359A true JPH11220359A (ja) 1999-08-10
JP3291461B2 JP3291461B2 (ja) 2002-06-10

Family

ID=11998360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP01940598A Expired - Fee Related JP3291461B2 (ja) 1998-01-30 1998-01-30 デジタルフィルタ

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6279021B1 (ja)
JP (1) JP3291461B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002063764A1 (en) * 2001-02-05 2002-08-15 Conexant Systems, Inc. Systems and methods for a partial sum digital fir filter

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6556044B2 (en) 2001-09-18 2003-04-29 Altera Corporation Programmable logic device including multipliers and configurations thereof to reduce resource utilization
TW417082B (en) * 1997-10-31 2001-01-01 Yamaha Corp Digital filtering processing method, device and Audio/Video positioning device
JP3414336B2 (ja) * 1999-11-04 2003-06-09 日本電気株式会社 Firフィルタ、ランプアップ・ランプダウン回路
JP2001136222A (ja) * 1999-11-05 2001-05-18 Sony Corp キャリア再生回路、受信装置、ループフィルタ回路および発振回路
US6542914B1 (en) 2000-09-01 2003-04-01 Lecroy Corporation Method and apparatus for increasing bandwidth in sampled systems
US6701335B2 (en) 2002-02-27 2004-03-02 Lecroy Corporation Digital frequency response compensator and arbitrary response generator system
US7599913B2 (en) * 2003-03-04 2009-10-06 Avaya, Inc. Time series monitoring system
AU2004230519A1 (en) * 2003-04-11 2004-10-28 Sgx Pharmaceuticals, Inc. Compound libraries and methods for drug discovery
US8620980B1 (en) 2005-09-27 2013-12-31 Altera Corporation Programmable device with specialized multiplier blocks
US8266199B2 (en) 2006-02-09 2012-09-11 Altera Corporation Specialized processing block for programmable logic device
US8041759B1 (en) 2006-02-09 2011-10-18 Altera Corporation Specialized processing block for programmable logic device
US8301681B1 (en) 2006-02-09 2012-10-30 Altera Corporation Specialized processing block for programmable logic device
US8266198B2 (en) 2006-02-09 2012-09-11 Altera Corporation Specialized processing block for programmable logic device
US7836117B1 (en) 2006-04-07 2010-11-16 Altera Corporation Specialized processing block for programmable logic device
US7822799B1 (en) 2006-06-26 2010-10-26 Altera Corporation Adder-rounder circuitry for specialized processing block in programmable logic device
US8386550B1 (en) 2006-09-20 2013-02-26 Altera Corporation Method for configuring a finite impulse response filter in a programmable logic device
CN101162895B (zh) * 2006-10-11 2010-06-16 中兴通讯股份有限公司 一种高速fir滤波器实现装置
US7930336B2 (en) 2006-12-05 2011-04-19 Altera Corporation Large multiplier for programmable logic device
US8386553B1 (en) 2006-12-05 2013-02-26 Altera Corporation Large multiplier for programmable logic device
US7814137B1 (en) 2007-01-09 2010-10-12 Altera Corporation Combined interpolation and decimation filter for programmable logic device
US8650231B1 (en) 2007-01-22 2014-02-11 Altera Corporation Configuring floating point operations in a programmable device
US7865541B1 (en) 2007-01-22 2011-01-04 Altera Corporation Configuring floating point operations in a programmable logic device
US8645450B1 (en) 2007-03-02 2014-02-04 Altera Corporation Multiplier-accumulator circuitry and methods
US7949699B1 (en) 2007-08-30 2011-05-24 Altera Corporation Implementation of decimation filter in integrated circuit device using ram-based data storage
US8959137B1 (en) 2008-02-20 2015-02-17 Altera Corporation Implementing large multipliers in a programmable integrated circuit device
US8244789B1 (en) 2008-03-14 2012-08-14 Altera Corporation Normalization of floating point operations in a programmable integrated circuit device
US8626815B1 (en) 2008-07-14 2014-01-07 Altera Corporation Configuring a programmable integrated circuit device to perform matrix multiplication
US8255448B1 (en) 2008-10-02 2012-08-28 Altera Corporation Implementing division in a programmable integrated circuit device
US8307023B1 (en) 2008-10-10 2012-11-06 Altera Corporation DSP block for implementing large multiplier on a programmable integrated circuit device
US8645449B1 (en) 2009-03-03 2014-02-04 Altera Corporation Combined floating point adder and subtractor
US8706790B1 (en) 2009-03-03 2014-04-22 Altera Corporation Implementing mixed-precision floating-point operations in a programmable integrated circuit device
US8468192B1 (en) 2009-03-03 2013-06-18 Altera Corporation Implementing multipliers in a programmable integrated circuit device
US8886696B1 (en) 2009-03-03 2014-11-11 Altera Corporation Digital signal processing circuitry with redundancy and ability to support larger multipliers
US8805916B2 (en) 2009-03-03 2014-08-12 Altera Corporation Digital signal processing circuitry with redundancy and bidirectional data paths
US8549055B2 (en) 2009-03-03 2013-10-01 Altera Corporation Modular digital signal processing circuitry with optionally usable, dedicated connections between modules of the circuitry
US8650236B1 (en) 2009-08-04 2014-02-11 Altera Corporation High-rate interpolation or decimation filter in integrated circuit device
US8412756B1 (en) 2009-09-11 2013-04-02 Altera Corporation Multi-operand floating point operations in a programmable integrated circuit device
US8396914B1 (en) 2009-09-11 2013-03-12 Altera Corporation Matrix decomposition in an integrated circuit device
US7948267B1 (en) 2010-02-09 2011-05-24 Altera Corporation Efficient rounding circuits and methods in configurable integrated circuit devices
US8539016B1 (en) 2010-02-09 2013-09-17 Altera Corporation QR decomposition in an integrated circuit device
US8601044B2 (en) 2010-03-02 2013-12-03 Altera Corporation Discrete Fourier Transform in an integrated circuit device
US8458243B1 (en) 2010-03-03 2013-06-04 Altera Corporation Digital signal processing circuit blocks with support for systolic finite-impulse-response digital filtering
US8484265B1 (en) 2010-03-04 2013-07-09 Altera Corporation Angular range reduction in an integrated circuit device
US8510354B1 (en) 2010-03-12 2013-08-13 Altera Corporation Calculation of trigonometric functions in an integrated circuit device
US8539014B2 (en) 2010-03-25 2013-09-17 Altera Corporation Solving linear matrices in an integrated circuit device
US8589463B2 (en) 2010-06-25 2013-11-19 Altera Corporation Calculation of trigonometric functions in an integrated circuit device
US8862650B2 (en) 2010-06-25 2014-10-14 Altera Corporation Calculation of trigonometric functions in an integrated circuit device
US8577951B1 (en) 2010-08-19 2013-11-05 Altera Corporation Matrix operations in an integrated circuit device
US8645451B2 (en) 2011-03-10 2014-02-04 Altera Corporation Double-clocked specialized processing block in an integrated circuit device
US9600278B1 (en) 2011-05-09 2017-03-21 Altera Corporation Programmable device using fixed and configurable logic to implement recursive trees
US8812576B1 (en) 2011-09-12 2014-08-19 Altera Corporation QR decomposition in an integrated circuit device
US8949298B1 (en) 2011-09-16 2015-02-03 Altera Corporation Computing floating-point polynomials in an integrated circuit device
US9053045B1 (en) 2011-09-16 2015-06-09 Altera Corporation Computing floating-point polynomials in an integrated circuit device
US8762443B1 (en) 2011-11-15 2014-06-24 Altera Corporation Matrix operations in an integrated circuit device
US8543634B1 (en) 2012-03-30 2013-09-24 Altera Corporation Specialized processing block for programmable integrated circuit device
US9098332B1 (en) 2012-06-01 2015-08-04 Altera Corporation Specialized processing block with fixed- and floating-point structures
US8996600B1 (en) 2012-08-03 2015-03-31 Altera Corporation Specialized processing block for implementing floating-point multiplier with subnormal operation support
US9207909B1 (en) 2012-11-26 2015-12-08 Altera Corporation Polynomial calculations optimized for programmable integrated circuit device structures
US9189200B1 (en) 2013-03-14 2015-11-17 Altera Corporation Multiple-precision processing block in a programmable integrated circuit device
US9348795B1 (en) 2013-07-03 2016-05-24 Altera Corporation Programmable device using fixed and configurable logic to implement floating-point rounding
US9379687B1 (en) 2014-01-14 2016-06-28 Altera Corporation Pipelined systolic finite impulse response filter
US9684488B2 (en) 2015-03-26 2017-06-20 Altera Corporation Combined adder and pre-adder for high-radix multiplier circuit
US10942706B2 (en) 2017-05-05 2021-03-09 Intel Corporation Implementation of floating-point trigonometric functions in an integrated circuit device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0537298A (ja) * 1991-07-29 1993-02-12 Rohm Co Ltd デイジタルフイルタ
JPH06216715A (ja) 1993-01-20 1994-08-05 Sanyo Electric Co Ltd ディジタルフィルタ
JP3177358B2 (ja) 1993-11-08 2001-06-18 三洋電機株式会社 デジタルフィルタ
KR100295257B1 (ko) 1993-01-20 2001-09-17 다카노 야스아키 디지탈필터
JP3197648B2 (ja) 1993-01-20 2001-08-13 三洋電機株式会社 ディジタルフィルタ
JP3693367B2 (ja) * 1994-07-28 2005-09-07 富士通株式会社 積和演算器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002063764A1 (en) * 2001-02-05 2002-08-15 Conexant Systems, Inc. Systems and methods for a partial sum digital fir filter

Also Published As

Publication number Publication date
JP3291461B2 (ja) 2002-06-10
US6279021B1 (en) 2001-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3291461B2 (ja) デジタルフィルタ
US6510445B2 (en) Digital filters
US7492848B2 (en) Method and apparatus for efficient multi-stage FIR filters
US5438532A (en) Digital filter for use in synthesizing filter or a separation filter
WO2002089334A1 (en) Resampling system and apparatus
JP3584027B2 (ja) デジタルフィルタ
JP3296772B2 (ja) デジタルフィルタ
JP3349421B2 (ja) 音声データの圧縮/伸長装置及びデジタルフィルタ
JPH11220358A (ja) デジタルフィルタ
JPH11220357A (ja) デジタルフィルタ
JP3197648B2 (ja) ディジタルフィルタ
JP3485786B2 (ja) 音声データの圧縮/伸長装置
JP3177358B2 (ja) デジタルフィルタ
JPH0834407B2 (ja) 入力加重形トランスバーサルフィルタ
JPS6145408B2 (ja)
JP2733403B2 (ja) デシメーション用ディジタルフィルタ
JP3097599B2 (ja) ディジタルフィルタ
JPH0998069A (ja) Fir型ディジタルフィルタ
JP3172046B2 (ja) サンプリングレートコンバータ
JP2864827B2 (ja) ウエーブレット変換装置
JPH06216715A (ja) ディジタルフィルタ
JP3582453B2 (ja) マルチパイロットトーン検出方法および整合フィルタ
JP3555551B2 (ja) マルチパイロットトーン検出方法および整合フィルタ
JP2853722B2 (ja) サブバンド符号化復号化装置
JP4267293B2 (ja) フィルタ処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees