JPS5910024A - デジタル・フイルタ - Google Patents

デジタル・フイルタ

Info

Publication number
JPS5910024A
JPS5910024A JP11854782A JP11854782A JPS5910024A JP S5910024 A JPS5910024 A JP S5910024A JP 11854782 A JP11854782 A JP 11854782A JP 11854782 A JP11854782 A JP 11854782A JP S5910024 A JPS5910024 A JP S5910024A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
circuit
digital filter
adder
filter
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.)
Pending
Application number
JP11854782A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshifumi Shibuya
澁谷 敏文
Masaharu Kobayashi
正治 小林
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11854782A priority Critical patent/JPS5910024A/ja
Publication of JPS5910024A publication Critical patent/JPS5910024A/ja
Pending 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

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、時分割処理で行なうデジタルフィルタに関す
るものである。
オーディオ機器の分野では、アナログ信号をデジタル信
号に変換し記録再生するPCMレコーダによって、超忠
実再生を実現子ることが可能となり,デジタル・オーデ
ィオ・ディスク等の製品開発が進められている。このよ
うな中で、音質等を劣化させる恐れのないサンプリング
されたデジタル信号に、周波数特性を掛けるという基本
的な構成を有するデジタルフィルタが考えられている。
デジタルフィルタの動作原理(ri、たたみ込み積分を
回路で構成するもので、第1図にデジタルフィルタの原
理構成図を示す。1〜8は,シフトレジスタ、9〜16
け5乗算器、17は加算器である9 次に、第1図の回路の動作を説明する。サンプリング周
期τでサンプリングされているデジタル信号データが図
中のINPUTに加えられる。
そうすると、シフトレジスタ1〜8は、この入力を周期
τでシフトする。ゆえに、シフトレジスタ1〜8のデー
タは、シフトレジスタ8のデータを基準とすると、シフ
トレジスタ7は、時間τ遅延したデータであり、シフト
レジスタ6は、時間2τ遅延したデータで、順次入力側
のシフトレジスタに行くに従ってτずつ遅延したデータ
となる。シフトレジスタ1〜8のデータ出力は、乗算器
9〜16によって係数に1〜に8が掛けられ、加算器1
7で加えられる。この、加算器17の出力が。
フィルタの出力値となる。
上記したフィルタの特性は、乗算器9〜16に加わる係
数に1〜KBで決まる。この係数に1〜に8とフィルタ
の伝達関数との関係I′i第2図に示すフィルタ伝達関
数のインパルス応答の例で示される。
すなわち、インパルス応答は、時間0を中心に左右対称
な波形となっており、これを時間間隔τでサンプリング
したものが係数に+〜に8となる。
ゆえに、シフトレジスタ1〜8で、τ間隔で遅延したデ
ータに伝達関数のインパルス応答を乗算し、加算器17
でその結果を加算することによって、たたみ込み積分を
実現し、フィルタとしての動作を行なうことができる。
第1図に示されているデジタルフィルタの構成は、フィ
ルタ伝達関数のインパルス応答を8個サンプリングした
ときの構成例である。フィルタの精度を上げるためKは
、さらに数多くのサンプリング値を必要とし、その増加
したサンプリングの数だけ、シフトレジスタの段数と乗
算器の数が増加する。したがって、従来のディジタルフ
ィルタにおいては、フィルタの精度を上げようとすると
、回路規模が増大するという欠点があった。
このような回路規模の増大を防ぐために、従来時分割処
理で乗算、加算を行なう回路が考えられている。第3図
は時分割処理で行なうデジタルフィルタの従来例の構成
図を示す。18はデータを格納する書込み読み出し可能
なメモリ(以下RAMと記す)、j9r/′iフィルタ
伝達関数のインパルス応答から求められた係数K I−
Ksが格納されている読み出し専用メモリ(以下ROM
と記す) 、 2ard RAM、ROMの書込み、読
み出しの番地を与えるアドレス制御回路、21ij乗算
器、22は加算器、25f′i加算器22の出力データ
をラッチするラッチ回路である。
第4図は第5図のタイミングチャートを示す。
また、第5図は第5図中に記したA−Dのデータの値を
示す。
以下に、第4図および第5図を用いて、第5図の回路の
動作を説明する。第5図のINPUTには、第4図で示
すように、INPUTデータIrL−1゜In−r 、
Ii’n 、FrL+1 、・・・が周期Tで時系列に
入力する。
このINpUTデータは、アドレス制御回路20で指定
したO〜7番地のアドレスAに順次書き込まれる。第4
図に示されているように、INPIJTデータIn 、
Fn+ 1等をRAM1日に書き込む時間は、データの
周期τに対しIIAM書込制御信号A′のパルスが存在
する期間(1/9τ)でよく、時分割処理で行なうデジ
タルフィルタは、この残りの時間を利用して演算を行な
う。
一例として、RAM18のアドレス0にu7n−t、ア
ドレス1にIi’n−s、・・・、アドレス7にFrL
のデータが格納された状態での演算手順を説明する。R
AI418は、アドレス7にデータIP’nを書き込ん
だ後。
第4図の(イ)、(B)で示されているように、0〜7
のアドレスのデータBを出力する。一方、ROM19は
、アドレス制御回路2Dの制御によって、RAM18か
ら読み出されたデータBと同期して、係数に1〜に8の
値Cを出力する。RAM+8のデータB及びR(′)M
19の係数に1〜Ks (C)は乗算器21で掛算され
る。続いて、加算器22で、ラッチ回路23の出力デー
タEと加算され、ラッチ回路26の入力データとなる。
ラッチ回路25のラッチクロックhとして、第4図で示
すようなりロックα〜hを加え、ラッチクロックαが加
わる前にラッチ回路23を0にクリアする。この時のラ
ッチ回路25のデータEは。
第5図(1)で示すように、ラッチクロックα〜hが加
わるごとに演算が進み、最後のラッチクロックんが加わ
った段階で、第1図におけると同様な演算結果が得られ
る。
上記で示した動作によって、1NpUTデータWnが入
力した時のフィルタ出力のデータが得られる。次に、I
NpU1’データWn+ 1が加わると、第4図および
第5図(2)に示されているように、上記。
と同様な動作が行なわれ、順次フィルタ出方が得られる
ゆえに、第3図の時分割処理で行なう従来のデジタルフ
ィルタで、係13に+〜に808個をN個に増加し、ノ
イルタ精度を向上させる場合にはRAAf+ 8 、R
4N+ 9の容量をN個に増加させ、データ周期τを・
(A’+t)分割して時分割演算することが必要となる
。一方、このように1分割数を増加させた場合には、畜
時間内で1回の乗算と加算を実行する必要が生ずる。し
かしながら、一般に乗算器の演算時間が加算器の演算時
間に此べて大き−いことから、乗算器の演算時間によっ
て、周期τの分割数の上限が決められている。
したがって、上記した従来の時分割処理デジタルフィル
タにおいては、乗算器21の演算時間によって、デジタ
ルフィルタの精度にかかわる演算の回数が制限されると
いう欠点があった。
本発明の目的は、従来と同じ演算時間を持つ乗算器を使
用した状態においても、従来のデジタルフィルタに比べ
、回路規模の増加が少なく2倍の演算を実行することが
出来、したがって精度を向上させることのできるデジタ
ルフィルタを提供することにある。
本発明の特徴は、フィルタ伝遍関数のインパルス応答が
第2図で示でれているように左右対称であることを利用
し、RAMに讐き込まれたデータを読み出す時に、上記
インパルス応答の左右対称部分に対応する2個のデータ
をL併から読み出し、それらの2″)のデータを加算器
で加算し、その結果に、インパルス応答の係数を乗算す
るように構成した点にある。
以下に1本発明を実施vjによっ”C説明する。
1lIJ6図は本発明の一実施例を示す。図において。
26Q」加算器、27はノ?眉のデータを一時格納する
ランチ回路であシ、その他の符号は第3図と同−又は同
等の物を示す。なお、本実施例のデジタルフィルタは、
第1図、第5図と同様のフィルタ伝達関数をもつものと
するっ 次に、本実施例の動作を、第7図のタイミングチャート
を用いて説明する。第7図中のA−Dけ第6図中に記さ
れているデータの値を示す。
また、Eはラッチ回路27のラッチクロックを示す。先
ノ’、 RAM+ 8のアトv、x、OにデータIn−
7が。
アドレス1にデータWn−sが、・・・、アドレス6に
データFn、−Iが格納されるものとする。第7図で。
l17nが書き込み制御信号B′によってア1゛レス7
に書き込まれた後、アドレスBは順次り、7,1,6,
2゜5.5.4の値となる。これによって、データは、
第7図Cに示されているような値が現れる。′[なわち
、一番始めには、アドレス0のデータ′rL−7がラッ
チ回路27に格納される。ゆえに、アドレス7のデータ
FFLが現れたとき、加算器26の出力には、WFL+
FrL−7が現われる。このデータWnぜルーフには、
乗算器21で、ROM+9から出力されたフィルタの係
数に+が掛けられる。その結果のK 1(F+z+Wル
ーフ)は、ラッチクロックαによって、ラッチ回路23
に格納される。次に、データFFL−eがラッチ回路2
7に格納され、同様な動作が順次くり返される。そして
、最後のラッチクロックdが加わった時、ラッチ回路2
3に格納されるデータはK 1 (Fn、)Fn−7)
+に2 (FrL−1+1Vn−6)+Ks fn−2
−1/F++、−s ) 十に4(FrL−3→JF+
+、−4)となる゛。ここで、フィルタの係数はに+ 
−Ks 、に2=Kr 、に3−に6.に4−Ksであ
るので、上記の結果は第1図、第3図と同等の結果が得
られたことになる。
次に、RAMを2個使用した本発明の一実施例を第8図
により説明する。図において、24 、25は入力デー
タを共通に接続したLAN 、 26は、L併24、 
RAId25の出力を加算する加算器であシ、その他の
符号は、第3図と同様である。
前記RAM24は8個のデータを書色込み読み出しする
R、4Mであり、データはアドレス0から7まで順次書
込まれる。又、RAI25は4個のデータを書き込み読
み出しするRAM′であシ、データはアドレス0から3
壕で順次書込まれる。ROM19のデータは、第2図で
示した係数に1〜K11の内、対称なデータをのぞいた
に1〜に4の4個のデータを格納している。INpUT
に加わるデータはfn−2。
In−1,FFL・・・のデータが周期τで順次加わp
、RAM24 、RAM25へは第9図のタイミングチ
ャー)K示すように、書込み制御信号によって、書込み
が行なわれる。
次に、入力データとしてIn−7,F叶s fnがL信
24 、RAM25に送り込まれ、RA)d2Aのアド
レスOにIn−y、アドレス+KFルー6、・・・アド
レス7 K In カ格納し、k/4M25のアドレス
0にIl’n−3アドレス1にIn−j2.・・・アド
レス3にInが格納した状態で、デジタルフィルタとし
ての演算がどのように行なわれるか、第9図のタイミン
グチャート、第10図の各部データを用いて説明する。
なお、第9図の(3)〜(0は第8図中に記されている
符号のデータの値を示す。また、本実施例のデジタルフ
ィルタは、第1図および第3図と同様のフィルタ伝達関
数をもつものとする。
データWnけ第9図のタイミングチャートに示すように
、RAM24のアドレス7及びR/41d25のアドレ
ス3に書込み制御信号B’、D’によって書込まれる。
その後、RAM24からアドレスD〜5のデータu7n
−t−11’n−4が順次読み出される。一方、L唐2
5からは、RAM2a中双力タイミングと同期を取っ゛
Cアドレス3〜0のデータIn−JF’n−3が順次読
み出される。この時、ROM+9は、RAM2a 、R
AM25のデータに対応した係数に+〜に4を出力する
このようなR/4Af24 、25 、ROM19の動
作に対応して。
第9図忙示すように、α〜dの4個のラッチクロックG
がラッチ回路23に加えられる。なお、ラッチクロック
αが加わる前にラッチ回路23け0にクリアする。この
時のデータを第10図(1)に示す。
第10図(1)において、(イ)FiRAM24中に格
納されているデータを示す。すなわち、RAM2a中に
は、アドレス0にデータIi’n−t、アドレス1にW
ルー6゜・・・・・・、アドレス7にIFnが格納され
ている。また。
同図(B)けRAM25中に格納されているデータを示
す。ル併24の場合と同様に、RAM25中のアドレス
3にはデータWn 、アドレス2にはデータH7n−s
アドレス1にはデータIn−2,およびアドレス0には
データFルー3が格納されている。同図<C>はROM
19に格納されているデータを示す。ROM19中にけ
、係数KI−A″4が蓄積されている。
さて、再び第8図と第9図に戻って、本実施例の動作を
説明する。ラッチクロックαがラッチ回路23に加わる
時点で、加算器26出力には。
RAM24 、25のデータを加算したIn−411’
n−7が現れる。
そして1乗算器22出力にはさらに、これに係数A”l
が掛けられた(Fn−)Fn−y )Ktが現れる。し
たがって、ラッチクロックαによシラッチ回路25のデ
ータ出力は、第10図に示されているように、(Ii’
n+Fn−OK里となる。ラッチクロックh、c、dに
対しても同様な演算動作が行なわれ、ラッチクロックd
が加わった時のラッチ回路25のデータは、次式のよう
になる。
fn−tn−y)K1+(FrL−+→FFL−6)K
2+(FFL−z−fn−s )Ks+ (FrL−a
 −+F+L−4)f4      …(1)(り式テ
、At、A2.Ka、A41fi、第2図で明らかなよ
うにKI=Ks 、に2=Ky 、に3=Ke 、に4
=Ksである。したがって、この直を(1)式に代入す
れば、(1)式は次式で示すことが出来る。
IFn−rK 1−44in−6に2−44Vn−bK
s−Ifn−4に4−HT’n、−aKFl−)FW−
2に6’ta−IK74JFnKs         
     −(21ゆえに、この(2)式はg5図の回
路で演算した結果と同じ結果となる。
次に、IFル+!のデータが加わると、前記FBが加わ
った時と同様に演算が行なわれ、第1D図(2)で示す
データがラッチ回路23に現れ、順次デジタルフィルタ
の演算が行なわれる。なお、第10図(2)の符号は同
図(りと同じものを示す。
以上のように、第8図で示した本発明の実施例によシ、
第3図の従来回路と同等な演算を行なうことができる。
この実施例によれば、RA124とRAM25のデータ
が同期して同時に読み出されるので、第6図の実施例で
、2個のデータを読み出すための時間が必要であったも
のが、不要となる。したがって、演算回数をさらに多く
することが可能となる利点がある。
以上のように、本発明によれば、従来時分割処理のデジ
タルフィルタではデータのサンプリング周期τをN++
分割して演算を実行していたものが、 N/2+1分割
で演算を実行することが出来るようになる。ゆえに、従
来のデジタルフィルタに比べて、約2倍の演算を実行す
ることが出来るので、デジタルフィルタの精度を上げる
ことが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、デジタルフィルタの原理構成図。 第2図は−、フィルタ伝達関数のインパルス応答の一例
を示す図、第5図は、従来の時分割処理デジタルフィル
タの構成を示す構成図、第4図は、第3図の主要部の信
号のタイミングチャート、第5図は、第5図の各部のデ
ータを示す図第6図および第8図は、それぞれ本発明の
一実施例を示f構成図、第7図は、第6図の主要部の信
号のタイミングチャート、第9図は第8図主要部の信号
のタイミングナヤート、第10図は第8図の各部のデー
タを示す図である。 19・・・読み出し専用メモ+) (ROM) 。 20・・・アドレス制御回路。 21・・・乗算器、     22.26・・・加l!
i、器。 25・・・ラック−回路。 24.25・・・読み出し書込み可能メモリ(RAM)
。 T 1 回 t51B t 6 図 71El (E)abC オ δ 品

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  アナログ信号をサンプリング周期τでサンプ
    リングすることにより得られたデジタル信号データが順
    次番き込まれる読み出し書き込み可能メモリ、サンプリ
    ング周期τの時間内で、該読み出し書き込み可能メモリ
    のデータを順次読み出す手段、該読み出されたデータに
    左右対称なフィルタの係数を乗算する手段。 および演算処理を行なう手段を具備したデジタルフィル
    タにおいて、該読み出し書き込み可能メモリから前記係
    数の等しい2つのデータを読み出し、該2つのデータを
    加算器で加算し、該加算器出力にフィルタの係数を乗算
    し、演算処理を行なうようにしたことを特徴とするデジ
    タルフィルタ。 (2)  前記係数の等しいデータ促順次読み出すよう
    にしたことを特徴とする特許 囲第1項記載のデジタルフィルタ。 (5)前記係数の等しいデータが、それぞれが記録され
    た2個の読み出し書き込み可能メモリから同時に読み出
    されるようにしたことを特徴と一tる前記特許請求の範
    囲第1項記載のデジタルフィルタ。
JP11854782A 1982-07-09 1982-07-09 デジタル・フイルタ Pending JPS5910024A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11854782A JPS5910024A (ja) 1982-07-09 1982-07-09 デジタル・フイルタ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11854782A JPS5910024A (ja) 1982-07-09 1982-07-09 デジタル・フイルタ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5910024A true JPS5910024A (ja) 1984-01-19

Family

ID=14739284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11854782A Pending JPS5910024A (ja) 1982-07-09 1982-07-09 デジタル・フイルタ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5910024A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6160005A (ja) * 1984-08-31 1986-03-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd デジタルフイルタ
KR100451193B1 (ko) * 2002-06-21 2004-10-02 엘지전자 주식회사 필터회로
CN106301286A (zh) * 2015-05-20 2017-01-04 北京理工大学 一种基于累加器的低复杂度数字匹配滤波方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6160005A (ja) * 1984-08-31 1986-03-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd デジタルフイルタ
KR100451193B1 (ko) * 2002-06-21 2004-10-02 엘지전자 주식회사 필터회로
CN106301286A (zh) * 2015-05-20 2017-01-04 北京理工大学 一种基于累加器的低复杂度数字匹配滤波方法
CN106301286B (zh) * 2015-05-20 2018-10-26 北京理工大学 一种基于累加器的低复杂度数字匹配滤波方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH039471A (ja) 移動平均処理装置
JPH0562495A (ja) サンプリング周波数変換器
US4398262A (en) Time multiplexed n-ordered digital filter
EP0021018B1 (en) Digital filters
JPS5910024A (ja) デジタル・フイルタ
JPS5996513A (ja) 波形の記録及び再生方法
JPS6336572B2 (ja)
JPH02110597A (ja) アドレス制御回路
JPS60114020A (ja) 非巡回型デジタルフィルタ回路
JPH06350399A (ja) デジタル信号をろ波する方法及びデジタル・フィルタ・アーキテクチャ
JPH0767063B2 (ja) デジタル信号処理回路
JPH06103825B2 (ja) ストレ−ジ回路
SU1197062A1 (ru) Цифровой фильтр
JPH0568156B2 (ja)
JPS5811587B2 (ja) デイジタルビ−ムフオ−マ
JPS61152115A (ja) デジタルフイルタ
JPH03211910A (ja) ディジタルフィルタ
SU1124322A1 (ru) Устройство дл решени линейных интегральных уравнений Вольтерры
SU1451723A2 (ru) Устройство дл вычислени мультипликативной свертки
JP3334912B2 (ja) 信号処理装置
JPH02149011A (ja) サンプリング周波数変換装置
SU1734103A1 (ru) Устройство дл решени дифференциальных уравнений в частных производных
JPH0253266A (ja) デジタルデータ補正回路
JPS6351413B2 (ja)
JPS6320048B2 (ja)