JPH114140A - Oversampling digital filter - Google Patents
Oversampling digital filterInfo
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- JPH114140A JPH114140A JP15647297A JP15647297A JPH114140A JP H114140 A JPH114140 A JP H114140A JP 15647297 A JP15647297 A JP 15647297A JP 15647297 A JP15647297 A JP 15647297A JP H114140 A JPH114140 A JP H114140A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば符号分割多
元接続(Code Division Multiple Access 、以下、CD
MAという)方式による移動体通信のディジタル変調装
置等に用いられ、ディジタルのベースバンド信号をディ
ジタル/アナログ(以下、D/Aという)変換して送出
するD/A変換器の前段に設けられるオーバサンプルデ
ィジタルフィルタに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a code division multiple access (hereinafter, referred to as CD).
This is used in a digital modulation device or the like for mobile communication according to the MA system, and is provided in a stage preceding a D / A converter for converting a digital baseband signal into a digital / analog (hereinafter referred to as D / A) and transmitting the converted signal. It relates to a sample digital filter.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献1:データ圧縮とディジタル変調、(1993.10.1) 、
日経BP社、Jurg Hinderling 他著、「スペクトラム拡
散技術」、P.253-264 文献2:デイジタル移動通信方式、(1993-2)、東京電機
大学出版、山内雪路著、「ディジタル変復調の基本方
式」、P.24-31 移動体通信のデイジタル変調装置で使用されるCDMA
方式は、前記文献1に記載されているように、音声信号
の符号化、畳み込み符号化、インターリーブ、スクラン
ブル、及びスペクトル拡散変調を順次行った後、入力デ
ータに同期したクロックのn倍の周波数のクロックでオ
ーバサンプルするオーバサンプルディジタルフィルタを
用いて1.25MHz以外の帯域成分をカットし、D/A変
換、及び高周波変調して送信する方式である。このCD
MA方式により、同じ帯域を複数の通話チャネルで共有
することができ、移動体通信において収容できるユーザ
数を増大させることができるのである。又、前記文献2
に記載されているように、変調されたベースバンド信号
は帯域が広すぎるので、サイドローブが発生する。その
ため、オ一バサンプルディジタルフィルタを用いて高周
波成分を取り除き、サイドローブを抑えるようにしてい
る。この目的のフィルタは、隣接する帯域へ信号を出さ
ないようにする必要があるため、急峻な遮断特性を持つ
ディジタルフィルタが必要になる。特にCDMA方式で
は、直線位相特性をもつFIR(Finite Impulse Response)
フィルタが用いられることが多い。2. Description of the Related Art Conventionally, techniques in such a field include:
For example, there is one described in the following literature. Reference 1: Data compression and digital modulation, (1993.10.1),
Nikkei BP, Jurg Hinderling et al., "Spread Spectrum Technology", P.253-264 Reference 2: Digital Mobile Communication System, (1993-2), Tokyo Denki University Press, Yuki Yamauchi, "Basic Digital Modulation / Demodulation Method" ”, P.24-31 CDMA Used in Digital Modulation Equipment for Mobile Communications
As described in the above-mentioned document 1, the method is to sequentially perform audio signal encoding, convolutional encoding, interleaving, scrambling, and spread spectrum modulation, and then perform n times the frequency of a clock synchronized with input data. In this method, a band component other than 1.25 MHz is cut using an oversampling digital filter that oversamples with a clock, and D / A conversion and high-frequency modulation are performed for transmission. This CD
According to the MA system, the same band can be shared by a plurality of communication channels, and the number of users that can be accommodated in mobile communication can be increased. Reference 2
The side lobes occur because the modulated baseband signal is too broad, as described in US Pat. For this reason, high frequency components are removed by using an oversampled digital filter to suppress side lobes. Since a filter for this purpose is required not to output a signal to an adjacent band, a digital filter having a steep cutoff characteristic is required. In particular, in the CDMA system, FIR (Finite Impulse Response) having linear phase characteristics
Filters are often used.
【0003】図2は、従来のオーバサンプルディジタル
フィルタの一例を示す構成図である。このオーバサンプ
ルディジタルフィルタは、入力データx(n)が入力さ
れると、クロックclk1の1周期の間に該入力データ
x(n)を出力する補間回路1を有している。補間回路
1の出力側には、シフトレジスタ2が接続されている。
シフトレジスタ2は、オーバサンプリング周波数(例え
ば、クロックclk1の4倍の周波数)のクロックcl
k2に同期して入力データx(n)をシフト動作する6
4個のフリップフロップ(以下、FFという)2−i
(i;0〜63)を有し、該FF2−i(i;0〜6
2)の出力側には、FF2−(i+1)が接続されてい
る。又、FF2−i(i;0〜63)の各出力側には、
タップ係数Ki(i;0〜63)を記憶し、該FF2−
iの出力信号S2−iの値に基づいて該タップ係数Ki
の正、負、又は0のいずれかをそれぞれ出力する係数バ
ッファ3−i(i;0〜63)を有する係数バッファ群
3が接続されている。係数バッファ群3の出力側には、
64入力の加算回路4が接続されている。この加算回路
4は、2入力の加算器(以下、ADDという)4−0−
0〜4−0−31,4−1−0〜4−1−15,4−2
−0〜4−2−7,4−3−0〜4−3−3,4−4−
0,4−4−1,4−5−0が多段接続されて構成さ
れ、該ADD4−5−0からは出力データoutが出力
されるようになっている。次に、図2のオーバサンプル
ディジタルフィルタの動作を説明する。補間回路1は、
クロックclk1の1周期の間に入力データx(n)を
シフトレジスタ2へ送出する。シフトレジスタ2は、オ
ーバサンプリング周波数のクロックclk2に同期して
入力データx(n)をシフト動作すると共に、FF2−
i(i;0〜63)から出力信号S2−iを係数バッフ
ァ3−iへそれぞれ送出する。係数バッファ3−iで
は、出力信号S2−iの値である1,0,−1に応じて
タップ係数Ki,0,−Kiを加算回路4へ送出する。
加算回路4では、係数バッファ3−iから出力された6
4個のタップ係数をクロックc1k2と同じ周波数のク
ロックに同期して加算し、出力データoutを出力す
る。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a conventional oversampled digital filter. This oversampled digital filter has an interpolation circuit 1 that outputs the input data x (n) during one cycle of the clock clk1 when the input data x (n) is input. A shift register 2 is connected to the output side of the interpolation circuit 1.
The shift register 2 has a clock cl of an oversampling frequency (for example, four times the frequency of the clock clk1).
Shift input data x (n) in synchronization with k2 6
Four flip-flops (hereinafter referred to as FFs) 2-i
(I; 0 to 63), and the FF2-i (i; 0 to 6)
The FF2- (i + 1) is connected to the output side of 2). Also, on each output side of FF2-i (i; 0 to 63),
The tap coefficient Ki (i; 0 to 63) is stored.
i based on the value of the output signal S2-i of the tap coefficient Ki
Is connected to a coefficient buffer group 3 having a coefficient buffer 3-i (i; 0 to 63) for outputting any one of positive, negative, and zero. On the output side of the coefficient buffer group 3,
A 64-input adder circuit 4 is connected. The adder circuit 4 has a 2-input adder (hereinafter referred to as ADD) 4-0-
0-4-0-31,4-1-0-0-4-1-15,4-2
-0 to 4-2-7, 4-3-0 to 4-3-3, 4-4-
0, 4-4-1 and 4-5-0 are connected in multiple stages, and the ADD4-5-0 outputs output data out. Next, the operation of the oversampled digital filter of FIG. 2 will be described. The interpolation circuit 1
The input data x (n) is sent to the shift register 2 during one cycle of the clock clk1. The shift register 2 shifts the input data x (n) in synchronization with the clock clk2 of the oversampling frequency,
From i (i; 0 to 63), the output signal S2-i is sent to the coefficient buffer 3-i. The coefficient buffer 3-i sends tap coefficients Ki, 0, and -Ki to the adder circuit 4 in accordance with the values of the output signal S2-i of 1, 0, and -1.
In the adder circuit 4, 6 output from the coefficient buffer 3-i is output.
The four tap coefficients are added in synchronization with a clock having the same frequency as the clock c1k2, and output data out is output.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図2のオーバサンプルディジタルフィルタでは、次のよ
うな課題があった。帯域制限を行う急峻な遮断特性を有
するフィルタをディジタルフィルタで実現する場合、膨
大なフィルタのタップ数が必要になる。このため、ハー
ドウェアを製作する場合、フィルタのタップ係数の数と
同数の入力端子を有する加算回路が必要になり、回路規
模が膨大になるという課題があった。例えば、図2のオ
ーバサンプルディジタルフィルタでは、タップ数が64
であり、加算回路4の入力端子が64個になっている。
そして、加算回路4は、ADD4−0−0〜4−0−3
1(32個),4−1−0〜4−1−15(16個),
4−2−0〜4−2−7(8個),4−3−0〜4−3
−3(4個),4−4−0,4−4−1(2個),4−
5−0(1個)の合計63個の2入力のADDで構成さ
れている。However, the conventional oversampled digital filter shown in FIG. 2 has the following problems. When a digital filter is used to implement a filter having a steep cutoff characteristic for performing band limiting, an enormous number of filter taps is required. For this reason, when manufacturing hardware, an adder circuit having the same number of input terminals as the number of tap coefficients of the filter is required, and there has been a problem that the circuit scale becomes enormous. For example, in the oversampled digital filter of FIG.
, And the number of input terminals of the adder circuit 4 is 64.
Then, the adder circuit 4 adds ADD4-0-0 to 4-0-3.
1 (32), 4-1-0 to 4-1-15 (16),
4-2-0 to 4-2-7 (8 pieces), 4-3-0 to 4-3
-4 (4), 4-4-0, 4-4-1 (2), 4-
It is composed of a total of 63 2-input ADDs of 5-0 (one).
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、所定のサンプリング周波数でサンプリン
グされたディジタルの入力データを該サンプリング周波
数のn倍(n;2以上の自然数)のオーバサンプリング
周波数でフィルタリングするオーバサンプルディジタル
フィルタにおいて、次のような手段を備えている。m個
(m;自然数)の縦続接続されたFFで構成され、前記
入力データを前記サンプリング周波数と同一周波数の第
1のクロックに同期してシフト動作し、該各FFから出
力信号をパラレルに出力するシフトレジスタと、(m−
1)×n個のタップ係数の若番から順次n個ずつ選択し
たn個のタップ係数を元に計算して求めたタップ係数和
群を予め保持し、前記クロックの周期の1/nの周期で
変化するタイミング信号の値と前記各FFの出力信号の
うちの連続する2つの出力信号の各論理レベルとに基づ
き、該タップ係数和群からそれぞれ対応するタップ係数
和を選択して出力する(m−1)個のタップ係数和選択
回路と、前記各タップ係数和選択回路から出力される
(m−1)個のタップ係数和の値を前記オーバサンプリ
ング周波数と同一周波数の第2のクロックに同期して加
算する加算回路とを、備えている。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a method for converting digital input data sampled at a predetermined sampling frequency into a signal having a frequency of n times (n; a natural number of 2 or more) the sampling frequency. An oversampled digital filter that performs filtering at a sampling frequency includes the following means. It is composed of m (m: natural number) cascaded FFs, shifts the input data in synchronization with a first clock having the same frequency as the sampling frequency, and outputs an output signal from each FF in parallel. Shift register, and (m−
1) A group of tap coefficient sums obtained by calculating based on n tap coefficients sequentially selected n by n from the youngest of the x n tap coefficients is held in advance, and a cycle of 1 / n of the cycle of the clock is held. And selecting and outputting the corresponding tap coefficient sums from the tap coefficient sum group based on the value of the timing signal that changes in step (1) and the logical levels of two consecutive output signals of the output signals of the FFs. (m-1) tap coefficient sum selection circuits, and the (m-1) tap coefficient sum values output from each tap coefficient sum selection circuit as a second clock having the same frequency as the oversampling frequency. And an addition circuit for performing addition in synchronization.
【0006】本発明によれば、以上のようにオーバサン
プルディジタルフィルタを構成したので、入力データ
は、第1のクロックに同期してシフトレジスタに順次入
力される。縦続接続されたm個のFFは第1のクロック
のタイミングで1ビットずつシフト動作し、各出力信号
を(m−1)個のタップ係数和選択回路へ送出する。各
タップ係数和選択回路は、タイミング信号の値と前記各
FFの出力信号のうちの連続する2つの出力信号の各論
理レベルとに基づき、タップ係数和群からそれぞれ対応
するタップ係数和を選択して加算回路へ送出する。加算
回路は、第2のクロックに同期してこれらの(m−1)
個のタップ係数和を加算して出力する。従って、前記課
題を解決できるのである。According to the present invention, since the oversampled digital filter is configured as described above, input data is sequentially input to the shift register in synchronization with the first clock. The cascaded m FFs shift one bit at a time at the timing of the first clock, and transmit each output signal to the (m-1) tap coefficient sum selection circuits. Each tap coefficient sum selection circuit selects a corresponding tap coefficient sum from a tap coefficient sum group based on the value of the timing signal and each logical level of two consecutive output signals of the output signals of the FFs. To the adder circuit. The adder circuit synchronizes these (m-1) signals in synchronization with the second clock.
The sum of the tap coefficients is added and output. Therefore, the above problem can be solved.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施形態を示す
オーバサンプルディジタルフィルタの構成図である。こ
のオーバサンプルディジタルフィルタは、クロックcl
kに同期して入力されたディジタルの入力データinを
入力し、該入力データinを該クロックclkで1ビッ
トずつシフト動作するシフトレジスタ10を有してい
る。シフトレジスタ10は、17個のFF10−i
(i;0〜16)を有し、該FF10−i(i;0〜1
5)の出力端子Qには、FF10−(i+1)のデータ
入力端子Dが接続されている。FF10−i(i;0〜
16)のクロック入力端子cpには、クロックclkが
入力されるようになっている。FF10−i(i;0〜
15)及びFF10−(i+1)の出力端子Qには、タ
ップ係数和選択回路群20中のタップ係数和選択回路
(以下、SELという)20−i(i;0〜15)がそ
れぞれ接続されている。又、SEL20−iには、例え
ば4ビットのタイミング信号Ti(i;0〜3)が入力
されるようになっている。このタイミング信号Tiは、
クロックclkの1周期の1/4のパルス幅を有し、各
ビットは4分の1周期ずつ位相が異なっている。更に、
SEL20−i(i;0〜15)には、タップ係数和K
Ai ,KBi ,KCi ,KDi を格納する図示しないメ
モリが接続されている。SEL20−i(i;0〜1
5)は、タイミング信号Ti(i;0〜3)の値とFF
10−i(i;0〜15)及びFF10−(i+1)の
出力信号S10−i,S10−(i+1)の各論理レベ
ルとに基づき、タップ係数和±KAi ,±KBi ,±K
Ci ,±KDi からそれぞれ対応するタップ係数和を選
択して出力する回路である。FIG. 1 is a block diagram of an oversampled digital filter according to an embodiment of the present invention. This oversampling digital filter uses the clock cl
It has a shift register 10 which receives digital input data in input in synchronization with k and shifts the input data in bit by bit with the clock clk. The shift register 10 has 17 FFs 10-i.
(I; 0 to 16), and the FF10-i (i; 0 to 1)
The data input terminal D of the FF 10- (i + 1) is connected to the output terminal Q of 5). FF10-i (i; 0 to 0)
The clock clk is input to the clock input terminal cp of 16). FF10-i (i; 0 to 0)
15) and an output terminal Q of the FF 10- (i + 1) are connected to a tap coefficient sum selection circuit (hereinafter referred to as SEL) 20-i (i; 0 to 15) in the tap coefficient sum selection circuit group 20. I have. Further, for example, a 4-bit timing signal Ti (i; 0 to 3) is input to the SEL 20-i. This timing signal Ti
It has a pulse width of 1/4 of one cycle of the clock clk, and each bit has a different phase by a quarter cycle. Furthermore,
SEL20-i (i; 0 to 15) has a tap coefficient sum K
A i, KB i, KC i , memory (not shown) for storing the KD i are connected. SEL20-i (i; 0 to 1)
5) is the value of the timing signal Ti (i; 0 to 3) and the FF
Tap coefficient sums ± KA i , ± KB i , ± K based on the logic levels of output signals S10-i, S10- (i + 1) of FF 10- (i + 1) and FF 10- (i + 1).
This circuit selects and outputs the corresponding tap coefficient sums from C i and ± KD i .
【0008】SEL20−iの出力側には、16入力の
加算回路30が接続されている。加算回路30は、2入
力のADD30−0−0〜30−0−7(8個),30
−1−0〜30−1−3(4個),30−2−0,30
−2−1(2個),30−3−0(1個)が多段接続さ
れて構成され、クロックclkの4倍の周波数のクロッ
クで動作して出力データoutを出力する回路である。
図3は、メモリに格納されたタップ係数和群を示す図で
ある。このタップ係数和群は、従来の図2のディジタル
フィルタの64個のタップ係数Ki (i;0〜63)を
元に、次式(1)を用いて予め計算しておいたタップ係
数和KA0 ,KB0 ,KC0 ,KD0 ,KA1 ,K
B1 ,KC1 ,KD1 ,…,KA15,KB15,KC15,
KD15である。 KAi =K(4i+3)+K(4i+2)+K(4i+1)+K(4i+0) KBi =K(4i+3)+K(4i+2)+K(4i+1)−K(4i+0) KCi =K(4i+3)+K(4i+2)−K(4i+1)−K(4i+0) KDi =K(4i+3)−K(4i+2)−K(4i+1)−K(4i+0) 但し、 i;1〜15 ・・・(1) 図4は、図1中のタイミング信号Ti及び出力信号S1
0−i,S10−(i+1)の各論理レベルに対応した
SEL20−i(i;0〜15)の出力信号S20−i
を示す図である。A 16-input adder circuit 30 is connected to the output side of the SEL 20-i. The adder circuit 30 includes two input ADDs 30-0-0 to 30-0-7 (eight), 30
-1-0 to 30-1-3 (4 pieces), 30-2-0, 30
-2-1 (two) and 30-3-0 (one) are connected in multiple stages, and operate with a clock having a frequency four times the frequency of the clock clk to output output data out.
FIG. 3 is a diagram illustrating a tap coefficient sum group stored in the memory. This tap coefficient sum group is based on 64 tap coefficients K i (i; 0 to 63) of the conventional digital filter shown in FIG. 2 and is calculated in advance using the following equation (1). KA 0 , KB 0 , KC 0 , KD 0 , KA 1 , K
B 1 , KC 1 , KD 1 ,..., KA 15 , KB 15 , KC 15 ,
KD is 15. KA i = K (4i + 3) + K (4i + 2) + K (4i + 1) + K (4i + 0) KB i = K (4i + 3) + K (4i + 2) + K (4i + 1) −K (4i + 0) KC i = K (4i + 3) + K (4i + 2) -K (4i + 1) -K (4i + 0) KD i = K (4i + 3) -K (4i + 2) -K (4i + 1) -K (4i + 0) where i; 1 to 15 (1) FIG. 4 shows the timing signal Ti and the output signal S1 in FIG.
Output signals S20-i of SEL20-i (i; 0 to 15) corresponding to the respective logic levels 0-i and S10- (i + 1)
FIG.
【0009】図5は、図1の各部の信号のタイムチャー
トであり、縦軸に論理レベル、及び横軸に時間がとられ
ている。但し、入力データin及び出力信号S20−i
は、データを表示している。この図5と図3,4とを参
照しつつ、図1の動作を説明する。FF10−0には、
クロックclkの立上がりのタイミングで入力データi
n(n),in(n+1),in(n+2),…が順次
入力される。FF10−0は、クロックclkの立上が
りのタイミングで1ビットシフト動作し、その出力信号
S10−0をFF10−1及びタップ係数和選択回路2
0−0へ送出する。FF10−i(i;1〜15)は、
クロックclkの立上がりのタイミングで1ビットシフ
ト動作し、各出力信号S10−i(i;1〜15)をS
EL20−(i−1)(i;1〜15)及びSEL20
−i(i;1〜15)へ送出する。FF10−16は、
クロックclkの立上がりのタイミングで1ビットシフ
ト動作し、出力信号S10−16をSEL20−15へ
送出する。SEL20−i(i;0〜15)は、図4に
示すように、タイミング信号Tが“1000”の時、F
F10−(i+1)の出力信号S10−(i+1)が
“0”で且つFF10−iの出力信号S10−iが
“0”であれば、図3中に示すタップ係数和KAiを選
択する。タイミング信号Tが“1000”の時、出力信
号S10−(i+1)が“0”で且つ出力信号S10−
iが“1”であれば、SEL20−i(i;0〜15)
は、タップ係数和KBiを選択する。タイミング信号T
が“1000”の時、出力信号S10−(i+1)が
“1”で且つ出力信号S10−iが“0”であれば、S
EL20−i(i;0〜15)は、タップ係数和KBi
の負の値を選択する。タイミング信号Tが“1000”
の時、出力信号S10−(i+1)が“1”で且つ出力
信号S10−iが“1”であれば、SEL20−i
(i;0〜15)は、タップ係数和KAiの負の値を選
択する。つまり、SEL20−i(i;0〜15)は、
タイミング信号Tの値、出力信号S10−(i+1)及
び出力信号S10−iの各論理レベルに応じて図4中の
タップ係数和を選択し、出力信号S20−iとして加算
回路30へ送出する。但し、図5では、このタップ係数
和をm+0,m+1,m+2,m+3,…で表示してい
る。加算回路30は、SEL20−iから出力される出
力信号S20−iをクロックclkの4倍の周波数のオ
ーバサンプリング周波数のクロックに同期して加算し、
その出力データoutを図示しないD/A変換器に出力
する。FIG. 5 is a time chart of the signals at various parts in FIG. 1, in which the vertical axis represents the logic level and the horizontal axis represents time. However, the input data in and the output signal S20-i
Is displaying data. The operation of FIG. 1 will be described with reference to FIG. 5 and FIGS. In FF10-0,
At the timing of the rising edge of clock clk, input data i
n (n), in (n + 1), in (n + 2),... are sequentially input. The FF 10-0 performs a 1-bit shift operation at the rising edge of the clock clk, and outputs the output signal S10-0 to the FF 10-1 and the tap coefficient sum selection circuit 2
Send to 0-0. FF10-i (i; 1 to 15)
A one-bit shift operation is performed at the rising timing of the clock clk, and each output signal S10-i (i; 1 to 15) is set to S.
EL20- (i-1) (i; 1 to 15) and SEL20
-I (i; 1 to 15). FF10-16 is
A one-bit shift operation is performed at the rising edge of the clock clk, and the output signal S10-16 is sent to the SEL 20-15. As shown in FIG. 4, when the timing signal T is "1000", the SEL 20-i (i; 0 to 15)
If the output signal S10- (i + 1) of F10- (i + 1) is "0" and the output signal S10-i of FF10-i is "0", the tap coefficient sum KAi shown in FIG. 3 is selected. When the timing signal T is "1000", the output signal S10- (i + 1) is "0" and the output signal S10-
If i is "1", SEL20-i (i; 0 to 15)
Selects the tap coefficient sum KBi. Timing signal T
Is "1000", if the output signal S10- (i + 1) is "1" and the output signal S10-i is "0", S
EL20-i (i; 0 to 15) is a tap coefficient sum KBi
Choose a negative value for. Timing signal T is "1000"
At this time, if the output signal S10- (i + 1) is "1" and the output signal S10-i is "1", the SEL 20-i
(I; 0 to 15) selects a negative value of the tap coefficient sum KAi. That is, SEL20-i (i; 0 to 15)
The tap coefficient sum in FIG. 4 is selected according to the value of the timing signal T, and the respective logic levels of the output signal S10- (i + 1) and the output signal S10-i, and sent to the addition circuit 30 as the output signal S20-i. However, in FIG. 5, this tap coefficient sum is represented by m + 0, m + 1, m + 2, m + 3,. The addition circuit 30 adds the output signal S20-i output from the SEL 20-i in synchronization with a clock having an oversampling frequency four times the frequency of the clock clk,
The output data out is output to a D / A converter (not shown).
【0010】次に、本実施形態のオーバサンプルディジ
タルフィルタの伝達特性と、従来の図2のオーバサンプ
ルデイジタルフィルタの伝達特性とが等しいことを説明
する。入力データinがx(16),x(15),…,x(1),x(0)の順
に入力されたとすると、図2中のFF2−i(i;0〜
63)からは、次のようなパターン(i) 〜(iv)がクロッ
クclk2の立ち上がりのタイミングで順次出力され
る。 (i) x(0),x(1),x(1),x(1),x(1),x(2),x(2),x(2), …,x(15),x(16),x(16),x(16) (ii) x(0),x(0),x(1),x(1),x(1),x(1),x(2),x(2), …,x(15),x(15),x(16),x(16) (iii)x(0),x(0),x(O),x(1),x(1),x(1),x(1),x(2), …,x(15),x(15),x(15),x(16) (iv) x(0),x(0),x(0),x(0),x(1),x(1),x(1),x(1), …,x(15),x(15),x(15),x(15) これらのパターン(i) 〜(iv)に示すように、入力データ
x(0),x(1),…,x(15),x(16)に対して各FF2−i(i;
0〜63)の出力信号S2−i(i;0〜63)は一意
的に決まり、係数バッファ3−i(i;0〜63)へ送
出される。係数バッファ3−iからは、対応するタップ
係数が出力されて加算回路4で加算される。加算回路4
からは、出力データoutとして次のようなパターン
(I)〜(IV)がクロックclk2の立ち上がりのタイ
ミングで順次出力される。Next, it will be described that the transfer characteristic of the oversampled digital filter of the present embodiment is equal to the transfer characteristic of the conventional oversampled digital filter of FIG. Assuming that the input data in is input in the order of x (16), x (15),..., X (1), x (0), FF2-i (i;
63), the following patterns (i) to (iv) are sequentially output at the rising edge of the clock clk2. (i) x (0), x (1), x (1), x (1), x (1), x (2), x (2), x (2), ..., x (15), x (16), x (16), x (16) (ii) x (0), x (0), x (1), x (1), x (1), x (1), x (2 ), x (2),…, x (15), x (15), x (16), x (16) (iii) x (0), x (0), x (O), x (1) , x (1), x (1), x (1), x (2),…, x (15), x (15), x (15), x (16) (iv) x (0), x (0), x (0), x (0), x (1), x (1), x (1), x (1), ..., x (15), x (15), x (15 ), x (15) As shown in these patterns (i) to (iv),
x (0), x (1),..., x (15), x (16) for each FF2-i (i;
0-63) is uniquely determined and sent to the coefficient buffer 3-i (i; 0-63). The corresponding tap coefficients are output from the coefficient buffer 3-i and added by the adding circuit 4. Addition circuit 4
Thereafter, the following patterns (I) to (IV) are sequentially output as output data out at the rising edge of the clock clk2.
【0011】[0011]
【数1】 一方、図1中のSEL20−i(i;0〜15)は、上
記パターン(I)〜(IV)の各出力パターンのx(0),x
(1),…,x(16)が出力される図1中の連続する2個のFF
10−(i+1)及びFF10−iの出力信号S10−
(i+1),S10−iに応じたタップ係数和をタイミ
ング信号Tiの各タイミングで選択して出力し、加算回
路30へ送出する。加算回路30は、SEL20−iか
ら出力されたタップ係数和(即ち、出力信号S20−
i)を加算する。従って、加算回路30の出力データo
utは、図2中の加算回路4の出力データoutと同一
になり、本実施形態のオーバサンプルディジタルフイル
タの伝達特性は、従来の図2のオーバサンプルディジタ
ルフィルタの伝達特性と同一になる。(Equation 1) On the other hand, SEL20-i (i; 0 to 15) in FIG. 1 is x (0), x of each output pattern of the above patterns (I) to (IV).
(1),..., X (16) are output and two consecutive FFs in FIG.
10- (i + 1) and the output signal S10- of the FF 10-i
A tap coefficient sum corresponding to (i + 1) and S10-i is selected and output at each timing of the timing signal Ti, and is transmitted to the addition circuit 30. The adding circuit 30 outputs the sum of the tap coefficients output from the SEL 20-i (that is, the output signal S20-i).
i) is added. Therefore, the output data o of the adder circuit 30
ut becomes the same as the output data out of the adding circuit 4 in FIG. 2, and the transfer characteristic of the oversampled digital filter of the present embodiment becomes the same as the transfer characteristic of the conventional oversampled digital filter of FIG.
【0012】以上のように、本実施形態では、以下の利
点(1)〜(3)がある。 (1) オーバサンプルディジタルフィルタを、入力デ
ータinのサンプリング周波数と同一周波数のクロック
clkのタイミングで動作する17個のFF10−i
と、連続する2個のFF10−(i+1)とFF10−
iの出力信号S10−(i+1),S10−iの値に応
じて、クロックclkの1周期の1/4のパルス幅を有
し、それぞれ4分の1周期ずつ位相が異なるタイミング
信号Tiのタイミングでタップ係数和を選択して出力す
るSEL20−iと、クロックclkの周波数の4倍の
周波数のクロックで動作する加算回路30とで構成した
ので、例えばタップ数が64の場合、従来の図2中の加
算回路4が63個の加算器を有しているのに対し、本実
施形態の図1中の加算回路30は63個の2分の1以下
の31個の加算器で構成できる。そのため、回路規模を
低減したオーバサンプルディジタルフィルタを実現でき
る。 (2) FF10−iの個数は従来の図2中のFF2−
iの個数の4分の1+1個に減少し、オーバサンプルデ
ィジタルフィルタの回路規模を低減できる。 (3) 従来の図2中の補間回路1が不要になり、オー
バサンプルディジタルフィルタの回路規模を低減でき
る。As described above, this embodiment has the following advantages (1) to (3). (1) 17 FFs 10-i operating the oversampled digital filter at the timing of the clock clk having the same frequency as the sampling frequency of the input data in
And two consecutive FF10- (i + 1) and FF10-
The timing of the timing signal Ti having a pulse width of 4 of one cycle of the clock clk and having a different phase by a quarter cycle, depending on the values of the output signals S10- (i + 1) and S10-i of i SEL 20-i that selects and outputs the tap coefficient sum and the adder circuit 30 that operates with a clock having a frequency four times the frequency of the clock clk. For example, when the number of taps is 64, the conventional FIG. While the adder circuit 4 in the middle has 63 adders, the adder circuit 30 in FIG. 1 of the present embodiment can be composed of 63 adders, not more than one half and 31 or less. Therefore, an oversampled digital filter with a reduced circuit scale can be realized. (2) The number of FFs 10-i is FF2-
The number of i is reduced to 1/4 + 1, and the circuit size of the oversampled digital filter can be reduced. (3) The conventional interpolation circuit 1 in FIG. 2 becomes unnecessary, and the circuit scale of the oversampled digital filter can be reduced.
【0013】尚、本発明は上記実施形態に限定されず、
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次の(a)〜(c)のようなものがある。 (a) 実施形態では、タップ数64で入力データin
のクロックclkの周波数の4倍のオーバサンプリング
周波数のディジタルフィルタについて説明したが、これ
らのタップ数及びオーバサンプリング周波数の値は、任
意の値でよい。 (b) 実施形態では、1ビットの入力データinにつ
いて説明したが、入力データinが2ビット以上の場合
でも、本発明が適用できる。この場合、シフトレジスタ
10を入力データinのビット数と同じビット構成に
し、タップ係数和選択回路群20は、連続する2個のF
Fの出力信号の値に応じたタップ係数和を選択するよう
に構成する。 (c) 実施形態では、タイミング信号Tiは、クロッ
クclkを4分周したパルス幅を有し、それぞれ4分の
1周期ずつ位相が異なる4ビットの信号で構成したが、
クロックclkを4分周したパルス幅を有し、4つの位
相を表現する信号、例えば2ビットの信号“00”,
“01”,“10”,“11”で構成してもよい。The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications are possible. For example, the following modifications (a) to (c) are available. (A) In the embodiment, input data in with 64 taps
A digital filter having an oversampling frequency four times the frequency of the clock clk described above has been described, but the tap number and the oversampling frequency may be any values. (B) In the embodiment, the one-bit input data in has been described. However, the present invention can be applied even when the input data in has two or more bits. In this case, the shift register 10 has the same bit configuration as the number of bits of the input data in, and the tap coefficient sum selection circuit group 20
It is configured to select the tap coefficient sum according to the value of the output signal of F. (C) In the embodiment, the timing signal Ti has a pulse width obtained by dividing the frequency of the clock clk by four, and is constituted by a 4-bit signal having a different phase by a quarter period.
A signal having a pulse width obtained by dividing the clock clk by 4 and representing four phases, for example, a 2-bit signal “00”,
It may be composed of “01”, “10” and “11”.
【0014】[0014]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、オーバサンプルディジタルフィルタを、入力デー
タのサンプリング周波数と同一周波数のクロックのタイ
ミングで動作するm個のFFと、該m個のFFのうちの
連続する2個のFFの各出力信号の論理レベルとクロッ
クの周期の1/nの周期で変化するタイミング信号の値
とに基づき、予め(m−1)×n個のタップ係数から求
めたタップ係数和を選択して出力する(m−1)個のS
ELと、(m−1)個のSELから出力された(m−
1)個のタップ係数和の値をオーバサンプリング周波数
と同一周波数のクロックに同期して加算する加算回路と
で構成したので、部品点数の少ないオーバサンプルディ
ジタルフィルタを実現できる。As described above in detail, according to the present invention, the oversampled digital filter is provided with m FFs operating at the timing of the clock having the same frequency as the sampling frequency of the input data, and the m FFs. Based on the logic level of each output signal of two consecutive FFs among the FFs and the value of the timing signal that changes at a period of 1 / n of the clock period, (m−1) × n tap coefficients are set in advance. Select and output the tap coefficient sum obtained from (m-1) S
EL and (m-1) output from (m-1) SELs.
1) Since an adder circuit for adding the values of the sum of tap coefficients in synchronization with a clock having the same frequency as the oversampling frequency is provided, an oversampled digital filter with a small number of components can be realized.
【図1】本発明の実施形態のオーバサンプルディジタル
フィルタの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an oversampled digital filter according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来のオーバサンプルディジタルフィルタの構
成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional oversampled digital filter.
【図3】タップ係数和群を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a tap coefficient sum group;
【図4】図1中のSEL20−iの出力信号を示す図で
ある。FIG. 4 is a diagram showing output signals of a SEL 20-i in FIG.
【図5】図1のタイムチャートである。FIG. 5 is a time chart of FIG. 1;
10 シフトレジス
タ 10−i(i;0〜16) FF(フリッ
プフロップ) 20−i(i;0〜15) SEL(タッ
プ係数和選択回路) 30 加算回路 KAi ,KBi ,KCi ,KDi (i;0〜15)タッ
プ係数和10 shift register 10-i (i; 0~16) FF ( flip-flop) 20-i (i; 0~15 ) SEL ( tap coefficient sum selection circuit) 30 adder circuit KA i, KB i, KC i , KD i (I; 0 to 15) Sum of tap coefficients
Claims (1)
グされたディジタルの入力データを該サンプリング周波
数のn倍(n;2以上の自然数)のオーバサンプリング
周波数でフィルタリングするオーバサンプルディジタル
フィルタにおいて、 m個(m;自然数)の縦続接続されたフリップフロップ
で構成され、前記入力データを前記サンプリング周波数
と同一周波数の第1のクロックに同期してシフト動作
し、該各フリップフロップから出力信号をパラレルに出
力するシフトレジスタと、 (m−1)×n個のタップ係数の若番から順次n個ずつ
選択したn個のタップ係数を元に計算して求めたタップ
係数和群を予め保持し、前記クロックの周期の1/nの
周期で変化するタイミング信号の値と前記各フリップフ
ロップの出力信号のうちの連続する2つの出力信号の各
論理レベルとに基づき、該タップ係数和群からそれぞれ
対応するタップ係数和を選択して出力する(m−1)個
のタップ係数和選択回路と、 前記各タップ係数和選択回路から出力される(m−1)
個のタップ係数和の値を前記オーバサンプリング周波数
と同一周波数の第2のクロックに同期して加算する加算
回路とを、 備えたことを特徴とするオーバサンプルディジタルフィ
ルタ。An oversampled digital filter for filtering digital input data sampled at a predetermined sampling frequency at an oversampling frequency n times (n; a natural number of 2 or more) the sampling frequency, wherein m (m; A shift register that shifts the input data in synchronization with a first clock having the same frequency as the sampling frequency, and outputs output signals from the flip-flops in parallel. And a tap coefficient sum group calculated and calculated in advance based on n tap coefficients selected n by n from the (m-1) × n tap coefficients in ascending order. Of the value of the timing signal changing at a period of 1 / n and the output signal of each flip-flop. (M-1) tap coefficient sum selection circuits for selecting and outputting the corresponding tap coefficient sums from the tap coefficient sum group based on the respective logic levels of the two output signals to be executed, (M-1) output from the selection circuit
An adder circuit for adding a sum of tap coefficients in synchronization with a second clock having the same frequency as the oversampling frequency.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15647297A JPH114140A (en) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | Oversampling digital filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15647297A JPH114140A (en) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | Oversampling digital filter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH114140A true JPH114140A (en) | 1999-01-06 |
Family
ID=15628508
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15647297A Withdrawn JPH114140A (en) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | Oversampling digital filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH114140A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001060006A1 (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-16 | Ericsson Inc. | COMBINED TRANSMIT FILTER AND D-to-A CONVERTER |
-
1997
- 1997-06-13 JP JP15647297A patent/JPH114140A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001060006A1 (en) * | 2000-02-08 | 2001-08-16 | Ericsson Inc. | COMBINED TRANSMIT FILTER AND D-to-A CONVERTER |
US6429798B1 (en) | 2000-02-08 | 2002-08-06 | Ericsson Inc. | Combined transmit filter and D-to-A converter |
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---|---|---|---|
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