JPS59105712A - デイジタルフイルタ - Google Patents

デイジタルフイルタ

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JPS59105712A
JPS59105712A JP21597582A JP21597582A JPS59105712A JP S59105712 A JPS59105712 A JP S59105712A JP 21597582 A JP21597582 A JP 21597582A JP 21597582 A JP21597582 A JP 21597582A JP S59105712 A JPS59105712 A JP S59105712A
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JP
Japan
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data
output
coefficient
sampling frequency
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP21597582A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiichi Matsuda
松田 喜一
Toshitaka Tsuda
俊隆 津田
Takeshi Okazaki
健 岡崎
Hideo Kuroda
英夫 黒田
Naoki Takegawa
直樹 武川
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.)
Fujitsu Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd, Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP21597582A priority Critical patent/JPS59105712A/ja
Publication of JPS59105712A publication Critical patent/JPS59105712A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/06Non-recursive filters
    • H03H17/0621Non-recursive filters with input-sampling frequency and output-delivery frequency which differ, e.g. extrapolation; Anti-aliasing

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  • 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】 発明の技術分野 本発明は、標本化周波数が異なる装置間におけるインタ
ーフェイスの機能を行うための標本化周波数変換用のデ
ィジタルフィルタに関するものである。
従来技術と問題点 音声または画像等のアナログ信号をディジクル信号に変
換したのち高度なディジタル処理を行うディジタル機器
が多く用いられるようになったが、これらのディジクル
機器の信号処理速度は、各装置の処理に最適なごとく自
由に選定されているのが現状である。将来ディジタルネ
ットワークが普及するにつれて、前述のごとき各種機器
間の接続が多く行われることになるものと思われるが、
その際各装置において動作速度がそれぞれ異なるため、
これらを直接接続することができない。このよう問題を
解決するため、簡単な回路構成からなる標本化周波数変
換回路の実現が望まれている。
第1図は従来の標本化周波数変換回路の構成を示してい
る。同図において、1はフリツプフロツプ(FF)、2
は制fff11回路(coNT)、3ば乗算器、4はフ
リップフロップ(F F) 、5−1〜5−14はフリ
ップフロップ(F F) 、6−1〜6−15は乗算器
、7は加算器、8はフリップフロップ(FF)であって
、これらはディジタルフィルタを構成している。
第1図において、いま入力データの有する初期周波数を
fl’(例としてfl= 4 x fとする)とし、周
波数変換後の周波数をf2(例としてf2= 3 x 
f )として、flとf2の最小公倍数の周波数f3(
上潮の場合f3= 12x f )を用いて周波数変換
を行うものとする。
第2図は、第1図に示された標本化周波数変換ディジタ
ルフィルタにおける動作原理を説明しζいる。同図にお
いて(a 、)は周波数f1で標本化された信号のスペ
クトルを示し、斜線を付して示された原信号が周波数f
■で標本化されることによって、周波数f1ごとにその
上下に折り返されたスペク1〜ルの繰り返しを住じるこ
とが示されている。
(b)は(a)に示されたデータをAで示す特性のフィ
ルタで処理して斜線で示されたfli分の不要帯域を減
衰させることによって、周波数13で標本化されたデー
タと同様に扱いi↓するようにすることを示している。
(c)はさらに(b)に示された周波数f3で標本化さ
れたデータから一定間隔でデータを抜き出すことによっ
て、周波数f2で標本化されたデータが得られることを
示している。
第1図において、入力データは、その標本化周波数に等
しいflクロックによってT−’ F 1に読め込まれ
る。制御回路2はf3クロックによって制御されて、そ
の3周期ごとに1を出力し残りの2周期は0を出力する
。乗算器4はF F Jの出力と制御回路2の出力を乗
算し、従ってクロックf3の3周期に1回FFIの出力
データをFF4に読み込め、残りの2周期は0を読み込
む。FF4の出力データはf3クロックによってFF5
−1〜F F 5−14を順次シフトする。FF4.F
F5−1〜F F 5−14の出力データはそれぞれ乗
算器6−1〜6−15において係数a7〜a、−a、を
乗算され、各乗算器の出力は加算器7において加算され
る。FF8ばf2クロックに応して加算器7の出力を読
み込んで出力データを生しることによって、所望の周波
数変換された出力を発生ずる。第3図は第2図のディジ
タルフィルタにおけるインパルスレスポンスを示し、f
3クロックによって乗算される係数a7〜a6=a7に
よって定められることが示されている。
第4図は第1図のディジクルフィルタにおりる出力系列
を示し、f3クロックの4周期ごとに変化するデータ系
列が順次出力されることによって、周波数f2で標本化
された出力が得られることが示されている。
このようにして、第1図に示された回路によって標本化
周波数の変換を行うことができる。しかしながら第1図
の標本化周波数変換回路では、処理速度として」二側の
場合最大周波数f3を用いなければならない。入力信号
が広帯域で標本化周波数f1.f2とし′ζ高周波を用
いる必要がある適用領域では、周波数13が100 M
llz近くにもなることがあるが、一般に使用周波数が
高くなると論理演算を行う素子の消費電力が増大するた
め、このような標本化周波数変換回路としては消費電力
が大きい大規模な回路を用いなければならないという問
題があった。
発明の目的 本発明は、このような従来技術の問題点を解決しようと
するものであって、その目的は、標本化された信号をデ
ィジタルフィルタを用いて異なる標本化周波数を有する
信号に変換する際において、高速処理を必要としないデ
ィジタルフィルタの回路形式を提供することにある。
発明の実施例 第5図は本発明のディジタルフィルタの一実施例の構成
を示している。同図において、11はデータ系列速度変
換部1.12は係数制御部、13は演算部である。
第5図において、周波数f1で標本化されたデータ(f
lデータ)は周波数f1のクロック(flクロック)に
よってデータ系列速度変換部11に読み込まれ、周波数
f2のクロック(f2り1コツク)によって周波数f2
で再標本化される。実施例においては、この場合のクロ
ックN、f2の周波数関係は第1図の場合と同様とする
。周波数f2で再標本化されたデータ系列は係数制御部
12に入力され、所要のフィルタの伝達関数を実現する
係数の乗算を行われる。このフィルタは次式によってそ
の伝達関数を与えられるものであって、 −ん F (Z) =  a4  Z    −−(1)その
係数は第2図(b)に示されたフィルタ特性を実現する
ものと等しい。係数制御部12の出力は演算部13に入
力されて全データの加算が行われ、加算結果として周波
数f2で標本化されたデータが出力される。
第6図は本発明のディジタルフィルタの一実施例の具体
的構成例を示して必る。同図において、D−1〜D−5
およびD−6〜D−10はフリップフロップ(F F 
)であって、これらは第5図におけるデータ系列速度変
換部11に対応している。21−1〜21−5は乗算器
であって、これらは第5図におaする係数制御部12に
対応している。22は加算器であって第5図にお6ノる
演算部13に対応している。
第6図において、入力データはf1クロックによってF
FD−1〜FFD−5に順次読み込まれ、FF D−1
〜FFD−5の出力データはf2クロックによってFF
D−6〜FFD−1,0に並列に読み込まれる。FFD
−6〜FFD−10の出力データはそれぞれ乗算器21
−1〜21−5において制御信号に応して係数を乗算さ
れる。この係数は前述の(1)式に従って定められるも
のであり、制御信号に応して選択される。乗算器21−
1〜21−5の出力は加算器22において加算され、加
算結果として所要の周波数変換された出力データを得る
第7図は、第6図におけるデータ系列速度変換部の動作
を説明している。同図において、旧〜d5はFFD−1
〜FFD−5の出力データを示し、実線で示す矢印の位
相のf1クロックで読み込まれ゛(出力されているもの
とする。このデータがFFD−6〜FFD−10に読み
込まれて出力されるとき、f2クロックの位相によって
次の3種類のデータ状態が生じる。(A)はf2クロッ
クが矢印で示すようにf1クロツタの位相と一致したと
きであって、この場合はFFD−1〜F F D−5に
現在のデータが読み込まれる直前のデータすなわちd2
〜d6が読み込まれる。これに対して(B)、  (C
)はf2クロックの位相が図示の矢印のように、f1ク
ロックの位相よりそれぞれ1/3周期、2/3周期遅れ
た場合を示し、FFD−1〜FFll−5のデータがそ
のまま読み込まれて出力される。
第8図は第6図にお&Jる系数制御部の動作を説明して
いる。同図において、A、B、Cはそれぞれ第7図にお
ける3種類のデータ状B’<A> 。
(B)、  (C)に対応して、係数制御部の乗算器2
1−1〜21−5において乗算される係数を示し、例え
ばAの場合は乗算器21−1〜21−5においてそれぞ
れ係数a。1〜805 が乗算される。
第9図は第6図の演算部におけるインパルスレスポンス
動作例を示したものであって、(a)は出力データ系列
を示し、(b)は等価総合特性を示している。両クロッ
クfl、 f2の周波数関係からFFI)−6〜FFD
−10の読み込み位相は順次変化し、従って係数制御部
において乗算すべき係数の状態は第8図におlるB−+
C−A−B→−の順に変化する。係数制御部では第8図
に従って位相の変化に対応して順次係数を選択して乗算
することによって、第9図(a)に示すごとき出力デー
タ系列を発生し、従って入力データに’iJ L、て乗
算される係数は時分割的に変化して、等価総合特性は同
図(b)のようになる。
第10図は第6図のディジタルフィルタが第1図に示さ
れたフィルタと等価になるための、係数の対応を示して
いる。同図に示されるように対応させることによって、
第9図(b)に示された等価総合特性は第3図に示され
たインパルスレスポンスと全く同じになり、同一の特性
が実現される。
発明の詳細 な説明したように本発明によれば、ディジタルフィルタ
を用いて標本化された信号を異なる標本化周波数を有す
る信号に変換する際におりるディジタルフィルタの動作
周波数を、入力信号の標本化周波数または出力信号の標
本化周波数のうちいずれか高い方の周波数に設定するこ
とができるので、従来のディジタルフィルタのように高
速動作を必要とせず、従って低消費電力化が可能になる
とともに、回路構成も著しく節単になるので装置が小型
化される。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の標本化周波数変換ディジタルフィルタの
構成を示す図、第2図は第1図の標本化周波数変換ディ
ジタルフィルタの動作原理を説明する図、第3図は第1
図のディジタルフィルタにおけるインパルスレスポンス
を示す図、第4図は第1図のディジクルフィルタにおけ
る出力データ系列を示す図、第5図は本発明のディジタ
ルフィルタの一実施例の構成を示す図、第6図は本発明
のディジタルフィルタの一実施例の具体的構成例を示す
図、第7図はデータ系列速度変換部の動作を説明する図
、第8図は係数制御部の動作を説明する図、第9図はイ
ンパルスレスポンス動作例を示す図、第10図は係数の
対応を示す図である。 1゛°フリツプフロツプ(FF)、2−制御回路、3−
乗算器、4.5−1〜5−14− フリップフロップ(
FF) 、6−1〜6−15−乗算器、7−加算器、8
・−フリップフロップ(FF) 、II  データ系列
速度変換部、12−係数制御部、13−演算部、D−1
〜D−10−・・フリップフロップ(FF)、21〜1
〜21−5−乗算器、22−加算器 特許出願人 富士通株式会社(外1名)代理人  弁理
士 玉蟲久五部 (外3名)町 第 2 図 t? 第3図 αフαGO5σ40302QIQO”+02σ3σ4α
506a7第4図 区==■[ゴ【=コ 第5図 第7図 第6図 出力テータ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 第1のサンプル周波数で標本化されたデータ系列を第2
    のサンプル周波数で標本化されたデータ系列に変換する
    標本化周波数変換回路において、原人力信号を第1のサ
    ンプル周波数で標本化したデータ系列を第2の標本化周
    波数で再標本化して出力するデータ系列速度変換手段と
    、原人力信号を前記第1のサンプル周波数と第2のサン
    プル周波数の最小公倍数の周波数で標本化した信号を抽
    出するフィルタ特性を実現するディジタルフィルタの係
    数を選択して前記データ系列速度変換手段の出力に乗算
    して出力を発生する係数制御手段と、該係数制御手段に
    おける乗算結果の出力を加算して出力を発生する演算手
    段とを具えたことを特徴とするディジタルフィルタ。
JP21597582A 1982-12-09 1982-12-09 デイジタルフイルタ Pending JPS59105712A (ja)

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JP21597582A JPS59105712A (ja) 1982-12-09 1982-12-09 デイジタルフイルタ

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ID=16681334

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JP21597582A Pending JPS59105712A (ja) 1982-12-09 1982-12-09 デイジタルフイルタ

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62298213A (ja) * 1986-06-17 1987-12-25 Nec Corp 内挿回路
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5355938A (en) * 1976-10-29 1978-05-20 Fujitsu Ltd Digiral filter

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