JPH11308075A - デジタルフィルタ回路 - Google Patents

デジタルフィルタ回路

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JPH11308075A
JPH11308075A JP11252998A JP11252998A JPH11308075A JP H11308075 A JPH11308075 A JP H11308075A JP 11252998 A JP11252998 A JP 11252998A JP 11252998 A JP11252998 A JP 11252998A JP H11308075 A JPH11308075 A JP H11308075A
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JP
Japan
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tap
digital filter
tap coefficient
input
circuit
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JP11252998A
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English (en)
Inventor
Tadahiro Konno
忠弘 今野
Mitsuo Kubo
光生 久保
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Kokusai Electric Corp
Original Assignee
Kokusai Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のデジタルフィルタ回路では、デジタル
フィルタに設定したタップ係数を確認するにはRAM、
ベリファイプログラム、CPUを必要として回路規模が
増大するという問題点があったが、本発明は、回路規模
の増大を抑えてタップ係数の訂正を実現するデジタルフ
ィルタ回路を提供する。 【解決手段】 タップ係数エラー検出回路2でROM4
から出力されたタップ係数の総和とデジタルフィルタ1
に保持されているタップ係数の総和とを比較し、不一致
であればデジタルフィルタ1に保持されているタップ係
数に誤りあると判定し、その判定結果で再書き込み制御
回路3がROM4に再度タップ係数をデジタルフィルタ
1に出力させる指示を出力して、デジタルフィルタ1に
おけるタップ係数の更新を行うデジタルフィルタ回路で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル信号処理
を行うデジタルフィルタ回路に係り、特にタップ係数デ
ータを読み込む最中に障害によりデータが書き換わった
場合に、正常なタップ係数データを再度読み込ませる回
路部分の規模を小さくしたデジタルフィルタ回路に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のデジタルフィルタ回路について図
4を用いて説明する。図4は、従来のデジタルフィルタ
回路の概略構成ブロック図である。従来のデジタルフィ
ルタ回路は、図4に示すように、FIRフィルタ又はI
IRフィルタ等から成るデジタルフィルタ1′と、タッ
プ係数データを記憶するROM4′とを備えている。
【0003】従来のデジタルフィルタ回路の各部につい
て説明する。デジタルフィルタ1′は、電源投入時にR
OM4′にアドレスバスを介して指定アドレスを出力
し、ROM4′からデータバスを介して当該指定アドレ
スにおけるタップ係数データの入力を受け、設定するも
のであり、更に、入力される入力信号について設定され
たタップ係数データにて重み付けを行い、出力信号とし
て出力するものである。
【0004】ここで、デジタルフィルタ1′は、FIR
フィルタ又はIIRフィルタ等から構成されるものであ
る。FIR(Finite-duration Impulse Response)フィ
ルタは、インパルス応答波形を通すと、ある決まった時
間だけ信号を出力する有限長インパルス応答フィルタで
ある。IIR(Infinite-duration Impulse Response)
フィルタは、インパルス応答波形を通すと、フィードバ
ック・ループにより無限にインパルス応答波形の減衰波
形が出力され続ける無限長インパルス応答フィルタであ
る。
【0005】ROM4′は、デジタルフィルタ1′に対
してタップ係数データを記憶するものであり、電源投入
時に外部からシステムリセット信号が入力されると、デ
ジタルフィルタ1′からアドレスバスを介して指定アド
レスを受け取り、当該指定アドレスにおけるタップ係数
データをデータバスを介してデジタルフィルタ1′に出
力するものである。
【0006】次に、従来のデジタルフィルタ回路の動作
について説明する。従来のデジタルフィルタ回路は、電
源投入時に外部からシステムリセット信号がROM4′
に入力されると、デジタルフィルタ1′からの指定アド
レスをアドレスバスを介して入力し、指定アドレスにお
けるタップ係数データを読み取って、データバスを介し
てデジタルフィルタ1′に出力する。タップ係数データ
を入力したデジタルフィルタ1′は、内部にそのタップ
係数データを設定保持する。
【0007】デジタルフィルタ1′にタップ係数データ
が設定された状態で、入力信号が入力されてタップ係数
データを用いて重み付けを行って出力信号として出力す
るようになっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のデジタルフィルタ回路では、電源投入時に一度だけ
ROM4′からデジタルフィルタ1′にタップ係数が設
定されるものであるため、タップ係数を変更する場合に
はROM4′の内容を書き換えればよいが、デジタルフ
ィルタ1′がROM4′からタップ係数データを読み込
む最中に、もし電源のハザードや電磁ノイズあるいは他
の何らかの原因でタップ係数のデータが不意に書き変わ
ってしまった場合には、次の電源投入時まで誤ったタッ
プ係数でデジタルフィルタ1′が動作することになる。
【0009】これに対する対処として、タップ係数デー
タを設定するデジタルフィルタ1′内のレジスタを読み
書き両用とし、書き込んだ後に読み出してROM4′に
記憶されているタップ係数データと比較してベリファイ
(確認)する方法が考えられる。
【0010】しかし、この方法はタップ係数データ設定
のレジスタをRAM(Random Access Memory)のように
読み書き可能に設計する必要があり、かつCPU等の演
算処理回路とべリファイを行うためのプログラム(べリ
ファイプログラム)が必要となり、全体の回路規模が著
しく増大するという問題点があった。
【0011】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、タップ係数データを読み込む最中に障害等によりデ
ータが書き換わった場合に、正常なタップ係数データを
再度読み込ませると共に、当該回路部分の規模を小さく
できるデジタルフィルタ回路を提供することを目的とし
ている。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための請求項1記載の発明は、デジタルフィルタ
回路において、外部から入力されて設定されたタップ係
数を用いて入力信号に重み付けを行うデジタルフィルタ
と、前記デジタルフィルタに対するタップ係数を記憶す
ると共に、電源投入時若しくはタップ係数更新信号の入
力時に記憶するタップ係数を前記デジタルフィルタに出
力する記憶手段と、前記記憶手段からデジタルフィルタ
へのタップ係数が出力される際にタップ係数の入力を受
け、当該タップ係数の総和を演算し、前記デジタルフィ
ルタに各々設定されたタップ係数の入力を受けて加算処
理し、前記演算した総和と前記加算処理した結果とを比
較し、不一致の場合に特定信号を出力するタップ係数エ
ラー検出回路と、前記特定信号の入力を受けると前記記
憶手段に対して前記デジタルフィルタへのタップ係数出
力を指示するタップ係数更新信号を出力する再書き込み
制御回路とを有することを特徴としており、タップ係数
の誤りを早期に訂正できると共に、回路規模の増大を抑
えることができる。
【0013】上記従来例の問題点を解決するための請求
項2記載の発明は、請求項1記載のデジタルフィルタ回
路において、デジタルフィルタは、多段に接続され、入
力信号を一定時間遅延させる遅延素子と、タップ係数を
保持する複数のタップレジスタと、前記遅延素子からの
信号と当該遅延素子に対応するタップレジスタに保持さ
れたタップ係数との乗算を行う乗算器と、前記各乗算器
における乗算結果の総和を演算する加算器とを備えるデ
ジタルフィルタであり、タップ係数エラー検出回路は、
前記デジタルフィルタにおける各タップレジスタからの
タップ係数の総和を演算する加算器と、記憶手段から入
力されるタップ係数から総和を演算して記憶するチェッ
クレジスタと、前記加算器での演算された総和と前記チ
ェックレジスタに記憶された総和とを比較し、不一致で
あれば特定信号を出力する比較器とを備えるタップ係数
エラ一検出回路であることを特徴としており、タップ係
数の誤りを早期に訂正できると共に、回路規模の増大を
抑えることができる。
【0014】上記従来例の問題点を解決するための請求
項3記載の発明は、請求項1又は2記載のデジタルフィ
ルタ回路において、デジタルフィルタは、インパルス応
答波形を通すとある決まった時間の出力が得られるFI
Rフィルタであることを特徴としている。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係るデ
ジタルフィルタ回路は、記憶手段(ROM)から出力さ
れるタップ係数の総和とデジタルフィルタに設定されて
いるタップ係数の総和とを比較し、不一致の場合に記憶
手段から再度タップ係数をデジタルフィルタに出力して
更新するものであり、回路規模を増大させることのない
簡易な構成にて、早期にタップ係数の誤りを訂正できる
ものである。
【0016】本発明の実施の形態に係るデジタルフィル
タ回路について図1を用いて説明する。図1は、本発明
の実施の形態に係るデジタルフィルタ回路の構成ブロッ
ク図である。本実施の形態のデジタルフィルタ回路(本
回路)は、図1に示すように、テジタルフィルタ1と、
タップ係数エラー検出回路2と、再書き込み制御回路3
と、記憶手段としてのROM4とから構成されている。
【0017】本回路の各部を具体的に説明する。テジタ
ルフィルタ1は、FIRフィルタ又はIIRフィルタ等
から構成されるものであり、更に電源投入時にROM4
からタップ係数データが設定され、入力信号の重み付け
処理を行う際に、タップ係数をタップ係数エラー検出回
路2に出力し、またROM4からタップ係数更新データ
を入力し、更新されたタップ係数データを再度設定する
ものである。
【0018】タップ係数エラー検出回路2は、ROM4
からテジタルフィルタ1にタップ係数データが出力され
る際に、タップ係数のチェックサム(Check Sum )を記
憶しており、更にテジタルフィルタ1から入力されるタ
ップ係数について総和を演算し、記憶しているチェック
サムと比較し、その結果をタップ係数エラー判定フラグ
として再書き込み制御回路3に出力するものである。
尚、チェックサムとは、ここではタップ係数の総和を意
味し、データの塊の中の全バイトに対して、連続的に算
術演算又は論理演算を行って得られた値のことである。
【0019】また、タップ係数エラー判定フラグは、比
較結果が一致していればフラグは立たず、比較結果が不
一致であればフラグが立つようになっている。つまり、
タップ係数エラー検出回路2は、予め記憶するチェック
サムとテジタルフィルタ1から入力されるタップ係数の
総和とを比較し、両者が一致しない場合に、タップ係数
に誤りがあると判定してタップ係数エラー判定フラグを
出力するものである。ここでは、フラグを出力するよう
にしているが、判定結果を通常のデータとして出力する
ようにしても構わない。
【0020】再書き込み制御回路3は、タップ係数エラ
ー判定フラグの入力を受けると、ROM4に対してタッ
プ係数更新のためのイネーブル信号(タップ係数更新信
号)を出力する。
【0021】ROM4は、タップ係数データを記憶して
いるものであり、電源投入時にテジタルフィルタ1にそ
のタップ係数データを出力するものである。また、RO
M4は、再書き込み制御回路3からタップ係数更新のた
めのイネーブル信号(タップ係数更新信号)の入力を受
けると、テジタルフィルタ1に対して再度タップ係数デ
ータを出力する。ここで、再度出力されるタップ係数デ
ータをタップ係数更新データと呼ぶことにする。
【0022】次に、本回路の動作を図1を用いて説明す
る。尚、本発明の特徴部分を明確にするために、電源投
入時にROM4からテジタルフィルタ1にタップ係数デ
ータが設定された際に障害等によりデータ内容が書き換
わってしまった場合について説明する。
【0023】電源投入時に、ROM4からテジタルフィ
ルタ1にタップ係数データが設定されるのは従来の回路
と同様であるが、本回路では、そのタップ係数データが
タップ係数エラー検出回路2にも出力され、タップ係数
エラー検出回路2でタップ係数の総和が演算されてチェ
ックサムとして記憶される。
【0024】そして、テジタルフィルタ1で設定された
タップ係数を用いて入力信号の重み付け処理が為される
際に、タップ係数がタップ係数エラー検出回路2に出力
される。そして、タップ係数エラー検出回路2では、入
力されるタップ係数の総和を演算し、予め記憶されてい
るチェックサムと比較する。ここでは、タップ係数デー
タの設定時に障害等によりデータ内容が書き換わってし
まった場合であるので、比較結果は不一致となる。する
と、タップ係数エラー検出回路2は、タップ係数エラー
判定フラグを立て再書き込み制御回路3に出力する。
【0025】再書き込み制御回路3では、タップ係数エ
ラー判定フラグの入力によりROM4にタップ係数更新
信号を出力する。すると、ROM4は、テジタルフィル
タ1にタップ係数更新データを出力する。そして、テジ
タルフィルタ1は、タップ係数更新データに従ってタッ
プ係数を更新する。
【0026】次に、本発明の実施の形態に係るテジタル
フィルタ回路のテジタルフィルタとタップ係数エラー検
出回路について、テジタルフィルタがFIRフィルタで
ある場合を図2を用いて、テジタルフィルタがIIRフ
ィルタである場合を図3を用いて説明する。図2は、テ
ジタルフィルタがFIRフィルタである場合のテジタル
フィルタ回路の部分的な構成ブロック図であり、図3
は、テジタルフィルタがIIRフィルタである場合のテ
ジタルフィルタ回路の部分的な構成ブロック図である。
【0027】FIRフィルタを用いた例では、図2に示
すように、テジタルフィルタ10として、タップ係数の
数に応じて多段に接続された遅延素子11と、各遅延素
子11に対応して設けられたタップレジスタ12と、各
遅延素子11からの出力と対応するタップレジスタ12
からの出力とを乗算する乗算器13と、各乗算器13か
らの出力を加算する加算器14とを備え、タップ係数エ
ラー検出回路20として、各タップレジスタ12からの
出力を受けて加算する加算器21と、チェックサムを記
憶するチェックレジスタ22と、加算器21での加算結
果とチェックレジスタ22のチェックサムとを比較する
比較器23と、チェックサムを演算するチェックサム演
算回路24とを備えている。
【0028】図2における各部を具体的に説明する。遅
延素子11a〜11xは、例えばフリップフロップで構
成され、タップ係数TA0〜TAnの数に対応して多段
に接続されている。遅延素子11aには入力信号が入力
され、その後段の遅延素子11には前段の遅延素子11
の出力が入力されて一定時間遅延し、更に後段の遅延素
子11に出力されると共に、遅延素子11a〜11xか
らの出力は各々乗算器13a〜13xに出力されるもの
である。尚、遅延素子11xの後段には遅延素子がない
ため、出力は乗算器13xにのみ出力される。
【0029】タップレジスタ12a〜12xは、タップ
係数TA0〜TAnがROM4から入力されて記憶し、
乗算器13a〜13xに各々出力すると共に、各タップ
係数はタップ係数エラー検出回路20の加算器21にも
出力されるものである。
【0030】乗算器13a〜13xは、遅延素子11a
〜11xからの出力とタップレジスタ12a〜12xか
らの出力とを各々乗算し、加算器14に出力するもので
ある。また、加算器14は、乗算器13a〜13xから
の出力を加算してFIR出力信号として出力するもので
ある。この乗算器13と加算器14における乗算及び加
算処理が入力信号に対する重み付けを行っていることに
なる。
【0031】タップ係数エラー検出回路20における加
算器21は、FIRフィルタのデジタルフィルタ10の
タップレジスタ12a〜12xからタップ係数TA0〜
TAnを入力し、加算処理して比較器23に出力するも
のである。
【0032】また、チェックサム演算回路24は、RO
M4から入力されたタップ係数データについて総和を演
算し、チェックレジスタ22に出力するものである。チ
ェックレジスタ22は、チェックサム演算回路24から
入力されるチェックサムを記憶し、比較器23に出力す
るものである。
【0033】比較器23は、加算器21からの出力Aと
チェックレジスタ22からの出力Bとを比較し、一致し
ていなければタップ係数にエラーがあると判定し、タッ
プ係数エラー判定フラグを再書き込み制御回路3に出力
するものである。
【0034】次に、図2における動作について説明す
る。ROM4からデジタルフィルタ10にタップ係数デ
ータが入力されると、タップ係数がタップレジスタ12
a〜12xに設定される。そして、入力信号が遅延素子
11aに入力されて順次後段の遅延素子11に出力され
ながら、遅延素子11xまで信号が入力された状態に
て、遅延素子11a〜11xからの出力a〜xが乗算器
13a〜13xに同じタイミングで出力される。また、
この時、タップレジスタ12a〜12xからTAP0〜
TAPnが乗算器13a〜13xに出力され、乗算器1
3a〜13xにて乗算され、乗算結果が加算器14に出
力される。そして、加算器14にて全ての乗算結果を加
算して出力する。この後、遅延素子11にて順次信号が
遅延する度に乗算器13での乗算と加算器14での加算
処理が為されるものである。
【0035】また、タップレジスタ12a〜12xから
TAP0〜TAPnが乗算器13a〜13xに出力され
るタイミングで、TAP0〜TAPnがタップ係数にエ
ラー検出回路20の加算器21に入力されて、加算さ
れ、比較器23にてチェックレジスタ22のチェックサ
ムと比較され、不一致であればタップ係数エラー判定フ
ラグを再書き込み制御回路3に出力する。その後は、図
1の動作で説明したように、タップ係数の更新が為され
る。
【0036】次に、デジタルフィルタとしてIIRフィ
ルタを用いた例を図3を用いて説明する。IIRフィル
タを用いた例では、図3に示すように、テジタルフィル
タ30として、タップ係数の数に応じて多段に接続され
た遅延素子31と、各遅延素子31に対応して設けられ
たタップレジスタ32と、各遅延素子31からの出力と
対応するタップレジスタ32からの出力とを乗算する乗
算器33と、各乗算器33からの出力を加算する加算器
34とを備え、タップ係数エラー検出回路20として、
各タップレジスタ32からの出力を受けて加算する加算
器21と、チェックサムを記憶するチェックレジスタ2
2と、加算器21での加算結果とチェックレジスタ22
のチェックサムとを比較する比較器23と、チェックサ
ムを演算するチェックサム演算回路24とを備えてい
る。
【0037】デジタルフィルタ30としてのIIRフィ
ルタは、入力信号が加算器34にまず入力され、入力信
号と各乗算器33a〜33xでの乗算結果とを加算した
信号がIIR出力として出力されるものである。デジタ
ルフィルタ30の各部は、基本的には図2のFIRフィ
ルタの各部と同様であるので、以下図3における動作を
主に説明する。
【0038】デジタルフィルタ30において、入力信号
は加算器34を介して遅延素子31aに入力され、更に
後段の遅延素子31へと順次遅延出力を行う。そして、
遅延素子31a〜31xからの出力a′〜x′が乗算器
33a〜33xに出力されると共に、タップレジスタ3
2a〜32xのタップ係数TAP0〜TAPnも乗算器
33a〜33x及びタップ係数エラー検出回路20の加
算器21に出力される。
【0039】乗算器33では、遅延素子31a〜31x
からの出力とタップレジスタ32a〜32xからの出力
とを各々乗算し、乗算結果を加算器34に出力する。加
算器34では、入力信号に乗算器33a〜33xからの
乗算結果を加算してIIR出力として出力するものであ
る。
【0040】また、タップレジスタ32a〜32xから
のタップ係数TAP0〜TAPnを入力したタップ係数
エラー検出回路20は、図2で説明したものと同様のも
のとなっているので、ここでは説明を省略する。
【0041】本発明の実施の形態に係るデジタルフィル
タ回路によれば、タップ係数エラー検出回路2(図2,
3ではタップ係数エラー検出回路20)でタップ係数の
チェックサムをチェックレジスタ22に記憶しておき、
デジタルフィルタ1(図2ではデジタルフィルタ10,
図3ではデジタルフィルタ30)から入力されるタップ
係数を加算器21で加算し、比較器23で比較し、不一
致であればタップ係数エラー判定フラグを再書き込み制
御回路3に出力し、再書き込み制御回路3がROM4に
再度のタップ係数データの出力を指示し、ROM4から
デジタルフィルタ1にタップ係数更新データを出力して
デジタルフィルタ1にタップ係数の設定を行うようにし
ているので、回路規模を増大させることなく、電源投入
時に障害等によって発生するタップ係数データの書き込
み誤りを容易に訂正できる効果がある。
【0042】これにより、誤ったタップ係数を次の電源
投入時より前の早期に訂正できるため、デジタルフィル
タ回路の誤動作が継続するのを防止できるものである。
【0043】また、チェックレジスタ22と加算器21
と比較器23を用いてタップ係数のエラーを検出するよ
うにしているので、RAM、ベリファイプログラム及び
CPUを必要とせず、回路規模を小さくできるものであ
る。
【0044】
【発明の効果】本発明によれば、タップ係数エラー検出
回路を用いて記憶手段から出力されたタップ係数の総和
とデジタルフィルタに保持されているタップ係数の総和
を比較して不一致であればデジタルフィルタに設定され
たタップ係数に誤りあると判定し、その判定結果にて再
書き込み制御回路を用いて再度記憶手段からデジタルフ
ィルタにタップ係数を出力させるデジタルフィルタ回路
としているので、タップ係数の誤りを早期に訂正できる
と共に、回路規模の増大を抑えることができる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るデジタルフィルタ回
路の構成ブロック図である。
【図2】テジタルフィルタがFIRフィルタである場合
のテジタルフィルタ回路の部分的な構成ブロック図であ
る。
【図3】テジタルフィルタがIIRフィルタである場合
のテジタルフィルタ回路の部分的な構成ブロック図であ
る。
【図4】従来のデジタルフィルタ回路の構成ブロック図
である。
【符号の説明】
1,1′,10…デジタルフィルタ、 2,20…タッ
プ係数エラー検出回路、 3…再書き込み制御回路、
4,4′…ROM、 11…遅延素子、 12…タップ
レジスタ、 13…乗算器、 14…加算器、 21…
加算器、 22…チェックレジスタ、 23…比較器、
24…チェックサム演算回路、 31…遅延素子、
32…タップレジスタ、 33…乗算器、 34…加算

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外部から入力されて設定されたタップ係
    数を用いて入力信号に重み付けを行うデジタルフィルタ
    と、 前記デジタルフィルタに対するタップ係数を記憶すると
    共に、電源投入時若しくはタップ係数更新信号の入力時
    に記憶するタップ係数を前記デジタルフィルタに出力す
    る記憶手段と、 前記記憶手段からデジタルフィルタへのタップ係数が出
    力される際にタップ係数の入力を受け、当該タップ係数
    の総和を演算し、前記デジタルフィルタに各々設定され
    たタップ係数の入力を受けて加算処理し、前記演算した
    総和と前記加算処理した結果とを比較し、不一致の場合
    に特定信号を出力するタップ係数エラー検出回路と、 前記特定信号の入力を受けると前記記憶手段に対して前
    記デジタルフィルタへのタップ係数出力を指示するタッ
    プ係数更新信号を出力する再書き込み制御回路とを有す
    ることを特徴とするデジタルフィルタ回路。
  2. 【請求項2】 デジタルフィルタは、多段に接続され、
    入力信号を一定時間遅延させる遅延素子と、タップ係数
    を保持する複数のタップレジスタと、前記遅延素子から
    の信号と当該遅延素子に対応するタップレジスタに保持
    されたタップ係数との乗算を行う乗算器と、前記各乗算
    器における乗算結果の総和を演算する加算器とを備える
    デジタルフィルタであり、 タップ係数エラー検出回路は、前記デジタルフィルタに
    おける各タップレジスタからのタップ係数の総和を演算
    する加算器と、記憶手段から入力されるタップ係数から
    総和を演算して記憶するチェックレジスタと、前記加算
    器での演算された総和と前記チェックレジスタに記憶さ
    れた総和とを比較し、不一致であれば特定信号を出力す
    る比較器とを備えるタップ係数エラ一検出回路であるこ
    とを特徴とする請求項1記載のデジタルフィルタ回路。
  3. 【請求項3】 デジタルフィルタは、インパルス応答波
    形を通すとある決まった時間の出力が得られるFIRフ
    ィルタであることを特徴とする請求項1又は請求項2記
    載のデジタルフィルタ回路。
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JP11252998A Pending JPH11308075A (ja) 1998-04-22 1998-04-22 デジタルフィルタ回路

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JP (1) JPH11308075A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006300746A (ja) * 2005-04-21 2006-11-02 Daihen Corp 信号処理装置

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JP2006300746A (ja) * 2005-04-21 2006-11-02 Daihen Corp 信号処理装置

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