JPS61152115A - Digital filter - Google Patents

Digital filter

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JPS61152115A
JPS61152115A JP27324184A JP27324184A JPS61152115A JP S61152115 A JPS61152115 A JP S61152115A JP 27324184 A JP27324184 A JP 27324184A JP 27324184 A JP27324184 A JP 27324184A JP S61152115 A JPS61152115 A JP S61152115A
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JP
Japan
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memory
counter
data
series
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP27324184A
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Japanese (ja)
Inventor
Yushi Inagaki
雄史 稲垣
Akinari Nishikawa
西川 明成
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Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Audio Video Engineering Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Audio Video Engineering Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Abstract

PURPOSE:To multiply the conversion rate of sampling frequency by N and 1/N with a reduced circuit size by providing a memory and a memory counter relating to coefficient data and multiplied data, respectively. CONSTITUTION:In cased an inputted function selecting signal multiplies the sampling frequency by N, a counter control circuit 57 controls an output value so as to be shifted by one whenever said circuit 57 counts the action of a ROM address counter 56 at every m-times in a m/N-adic terms, and writes the multiplied data in the memory 52 while m/N-number of multiplied data are read out N-times. On the other hand, where the function selecting signal multiplies the sample frequency by 1/N, the counter control circuit 57 sets the action of the counter 56 in (m-1)-adic terms, divides the multiplied data into N-series with respect to the memory 52 so as to read the data at every series, and writes new multiplied data once whenever each series is read out.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、デジタル信号処理に適用されるデジタルフィ
ルタに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a digital filter applied to digital signal processing.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

近時、音響機器の分野では可及的に高忠実度再生化を図
るものとして、 PCM(パレスコードモジ凰し−ジ曹
ン)技術を利用したPCMレコーダやDAD (デジタ
ルオーディオディスク)プレーヤ等のデジタル記録再生
装置が普及されつつある。そこで、このデジタル記録再
生装置の基本的な構成について第5図を参照して説明す
る。先ず、入力端子Iに供給された音声信号等のアナロ
グ信号は。
Recently, in the field of audio equipment, PCM recorders and DAD (digital audio disc) players, etc., which utilize PCM (Palace Code Modification) technology, have been introduced in an effort to achieve as high fidelity playback as possible. Digital recording and reproducing devices are becoming popular. Therefore, the basic configuration of this digital recording/reproducing apparatus will be explained with reference to FIG. 5. First, an analog signal such as an audio signal is supplied to the input terminal I.

ローパスフィルタαaによって不要な高周波成分が除去
された後、サンプル・ホールド回路0に供給されて所定
のサンプリング周波数(例えばDADプレーヤの場合4
4.1 KHz )の周期間隔でサンプリングされる。
After unnecessary high frequency components are removed by the low-pass filter αa, the signal is supplied to the sample/hold circuit 0 and set at a predetermined sampling frequency (for example, 4 in the case of a DAD player).
sampled at periodic intervals of 4.1 KHz).

このサンプリングされたアナログ信号は。This sampled analog signal.

人/D (analof to difltal )変
換器a4によって量子化及び符号化されてデジタル信号
に変換され、デジタル処理回路α9によってエラー訂正
コード付加及びデジタル変調の処理が施された後、テー
プやディスク等の記録媒体(IQに記録される。そして
、再生時に記録媒体部から取シ出される再生信号は。
After being quantized and encoded into a digital signal by the human/D (analof to difltal) converter a4, and subjected to error correction code addition and digital modulation processing by the digital processing circuit α9, it is transferred to a tape, disk, etc. The reproduction signal is recorded on the recording medium (IQ) and taken out from the recording medium section during reproduction.

デジタル復調処理回路(17)によって復調及び記録媒
体αeの欠陥等によるエラーの訂正が施され元のデジタ
ル信号に戻される。このデジタル信号はD/A(dlI
口ml to analop)変換器顛によって階段状
のアナログ信号に変換された後、ローパスフィルタ(1
1によルノイズとなる高調波成分を除去して連続的なア
ナログ信号つまり元の音声信号として出力端子(至)よ
り取り出されるようになっている。
A digital demodulation processing circuit (17) performs demodulation and correction of errors caused by defects in the recording medium αe, and returns the signal to the original digital signal. This digital signal is D/A (dlI
After being converted into a step-like analog signal by a converter (to analog), it is passed through a low-pass filter (1
1, harmonic components that become noise are removed, and a continuous analog signal, that is, the original audio signal, is output from the output terminal (to).

ところで、上記のようなデジタル記録再生装置は、アナ
ログ信号をサンプリングして再び元に戻すと、原信号に
含まれる周波数成分にサンプリング周波数を中心として
折返される高調波成分が発生し、結果として原信号の帯
域上限付近に高調波が分布することKなるため、これを
取り除く必要から6− /<スフィルタα優に急峻なフ
ィルタ特性を持たせている。しかるに、 A/D変換変
換器α後段あるいはD/A変換変換器前段に第5図中点
線で示したデジタルフィルタCυを介在させ、デジタル
信号の段階で上記高調波成分を取り除くようKすれば。
By the way, in the digital recording/reproducing device as described above, when an analog signal is sampled and restored again, a harmonic component that is folded back around the sampling frequency is generated in the frequency component included in the original signal, and as a result, the original signal is Since harmonics are distributed near the upper limit of the signal band, it is necessary to remove them, so the 6-/<s filter α is provided with a very steep filter characteristic. However, if a digital filter Cυ shown by a dotted line in FIG. 5 is interposed after the A/D conversion converter α or before the D/A conversion converter, the harmonic components can be removed at the digital signal stage.

ローパスフィルタ0.a9のフィルタ特性ヲ軽減スるこ
とができる。
Low pass filter 0. The filter characteristics of a9 can be reduced.

ここで、上記のデジタルフィルタQ1)について説明す
る。通常、デジタル信号にフィルタ特性を与える場合1
周波数領域で操作する方法と時間領域で操作する方法と
がある。そこで1周波数領域で操作する方法とは、デジ
タル信号の時間領域における入力系列(j(→)をFF
T (高速フーリエ変換器)によシ周波数領域の値Xに
)変換して、同波数領域で所望の特性をもつ伝達関数G
(ロ)と乗算し、しかる後その積Y(→をIFFT(高
速フーリエ逆変換器)によって時間領域の出力系列(ν
(→)に変換するものである。しかしながら、この方法
では入力系列(j(→)が長時間連続しているときに実
時間処理が困難とな)、またFFT及びIFFTの専用
のハードフェアが必要なため回路規模が大きく且つコス
ト面でもかなシ割高になる。
Here, the above-mentioned digital filter Q1) will be explained. Normally, when giving filter characteristics to a digital signal 1
There are methods that operate in the frequency domain and methods that operate in the time domain. Therefore, the method of operating in one frequency domain is to convert the input sequence (j(→)) in the time domain of the digital signal to FF
T (fast Fourier transformer) to a value X in the frequency domain) to obtain a transfer function G having desired characteristics in the same wavenumber domain
(b), and then the product Y(→ is processed by IFFT (inverse fast Fourier transformer)
(→). However, this method requires an input sequence (real-time processing is difficult when j(→) continues for a long time) and dedicated hardware for FFT and IFFT, resulting in a large circuit scale and high cost. However, Kana is relatively expensive.

一方、上記の時間領域で操作する方法とは、入力系列(
1(→)と所望のフィルタ特性となるインパルス応答列
(&(ル)) (b ==Q、 1.2. ・+ m 
)との有限のたたみ込みにより出力系列(yTh) )
を得るものである。すなわち、この操作はたたみ込み演
算式シト)り4(A)を累積加算するもので1Lそのた
めの回路構成は一般的に第6図に示すようになる。つま
り。
On the other hand, the above method of operating in the time domain is the input series (
1 (→) and the impulse response sequence (& (ru)) that has the desired filter characteristics (b ==Q, 1.2. ・+ m
) by finite convolution with the output series (yTh) )
This is what you get. That is, this operation is to cumulatively add the convolution calculation formula 4(A), and the circuit configuration for this purpose is generally shown in FIG. In other words.

入力系列(j(−))の各入力信号を複数の遅延素子(
1サンプル遅延)(ハ)を用いて順次遅延させ、これら
複数の入力信号をそれぞれ定常乗算器(至)によシ対応
する係数データと乗算し、それらの値を加算器(財)に
よシ全で加算するものである。しかし。
Each input signal of the input series (j(-)) is routed through multiple delay elements (
These multiple input signals are each multiplied by the corresponding coefficient data by the stationary multiplier (to), and these values are then input to the adder (to). It is added in total. but.

この方法を採用してもたたみ込み演算の次数が高い場合
は、必要とする遅延素子(例えばシフトレジスメ)及び
乗算器の数が膨大になり1回路規模が大きく々ることは
避けられない。例えば前述し九ような高調波成分が多く
含まれた入力信号を扱うデジタルフィルタにおいては、
フィルタ特性を設定する上で係数データの数をかなり多
く取らなければならず高次の演算となる。
Even if this method is adopted, if the order of the convolution operation is high, the number of required delay elements (for example, shift registers) and multipliers will become enormous, and the size of one circuit will inevitably increase. For example, in a digital filter that handles an input signal containing many harmonic components, such as the one mentioned above,
In setting the filter characteristics, a considerably large number of coefficient data must be obtained, resulting in high-order calculations.

このようなことから、第6図に示した回路の改良として
、入力信号及び係数データをそれぞれ記憶素子に格納し
順次読み出して乗加算することが志向されている。すな
わち、それは第7図に示すように、係数データJ(A)
を係数ROM (読み出し専用メモリ)Gυに格納して
おくと共に入力信号2(へ)をデーメ几・配M(随時書
き込み可能メモ!J ) (33に蓄え。
For this reason, as an improvement to the circuit shown in FIG. 6, it has been proposed to store input signals and coefficient data in respective storage elements, read them out sequentially, and perform multiplication and addition. That is, as shown in FIG. 7, it is the coefficient data J(A)
is stored in the coefficient ROM (read-only memory) Gυ, and the input signal 2 is stored in the memory (memory that can be written at any time! J) (33).

それらをアドレスカウンタ(至)、(2)を用いて順次
読み出し1乗算器及び加算器を擁する累積加算器(至)
仄よって1(→=苓2(=)框九−りの演算出力を得る
ものであシ、よシ実用的な回路を構成しようとするもの
である。そこで1問題となるのが、上記アドレスカウン
タ(至)、(至)とその制御をなすタイミング制御回路
(至)の設定であり、これらに工夫を凝らし上記演算を
長時間連続的に実行でき且つそれを簡単な回路構成で実
現することがSaとされている。
Read them sequentially using an address counter (to) and (2) a cumulative adder having a multiplier and an adder (to)
Therefore, the purpose is to obtain a calculation output of 1 (→= 2 (=) 2 (=)), and it is an attempt to construct a practical circuit.The first problem is that the above address This is the setting of the counter (to), (to) and the timing control circuit (to) that controls it, and by devising these settings, the above calculation can be executed continuously for a long time, and it can be realized with a simple circuit configuration. is considered to be Sa.

また、前述のデジタルオーディオ用のデジタルフィルタ
Qυにおいては、ローパスフイルメα3.(Llのフィ
ルタ特性をよ)軽減すると共に高忠実度再生を図るため
に、入力信号に対して出力信号のサンプリング周波数を
N倍あるいはi倍にすることが考えられている。例えば
、 D/A変換器α〜の前段に設置されるデジタルフィ
ルタCυにあっては、高調波成分と原信号の周波数成分
を引き離し折返しひずみを除去するために、上記サンプ
リング周波数の変換をN倍に上げるようにすることが好
ましい、また、A/D変換器α4の後段に設置きれるデ
ジタルフィルタ(21)においては逆にマ倍に変換する
ことが望まれる。従って、このような操作を実行する場
合には、フィルタの構成がさらに複雑化し回路規模も大
きくなることが予想され、それを避けるために従来にな
い高度な制御7ステムが要求される。
Furthermore, in the digital filter Qυ for digital audio described above, the low-pass film α3. In order to reduce (the filter characteristics of Ll) and achieve high-fidelity reproduction, it has been considered to increase the sampling frequency of the output signal by N times or i times the input signal. For example, in the digital filter Cυ installed before the D/A converter α, the sampling frequency is converted by N times in order to separate the harmonic components from the frequency components of the original signal and remove aliasing distortion. It is preferable that the digital filter (21) be installed after the A/D converter α4, and conversely, it is desirable to convert the signal to a factor of 1. Therefore, when performing such an operation, it is expected that the filter configuration will become more complicated and the circuit scale will become larger, and to avoid this, an unprecedentedly sophisticated control system will be required.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記のような技術的背景を考慮してなされ九も
ので1回路規模の縮少に寄与し且つサンプリング周波数
の変換率をN倍する処理と一倍にする処理の両方の処理
全可能とするデジタルフィルタを提供することを目的と
する。
The present invention was made in consideration of the above-mentioned technical background, and contributes to the reduction of the scale of one circuit, and is capable of processing both the processing of increasing the conversion rate of the sampling frequency by N times and the processing of increasing it by 1. The purpose is to provide a digital filter that

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明のデジタルフィルタは1m個の係数データ・を&
(Nす*’(Nム+1)、・・・&(NA+N−1)(
ただしNは整数、 A=0.1.・・・F 1 )のN
系列に分割して格納した第1のメモリと、この第1のメ
モリに対し上記係数データを系列毎に読み出すためのア
ドレス指定をなすm進の第10カウンタと、入力される
被乗数データを格納する第2のメモリと、この第2のメ
モリのアドレス指定をなす第2のカウンタと、この第2
のカウンタの動作を制御するカウンタ制御手段と、上記
第2のメモリの作用モードを指定するメモリモード指定
手段と、第1のメモリよシ出力される係数データと第2
のメモリよシ出力される被乗数データあるいは第2のメ
モリが書き込みモードにあるときに直接入力される被乗
数データとの乗算及び加算をなす累積加算器とを具備し
、入力される機能選択信号がサンプリング周波数をN倍
に変換することを指示する信号である場合、上記カウン
タ制御手段が第2のカウンタの動作をW進で且つm回カ
ウントする毎に出力値が1つずれるように制御すると共
に、上記メモリモード指定手段が第2のメモリ忙対しマ
個の被乗数データをN回読み出す内に1回折しい被乗数
データを書き込むように指定し、一方機能選択信号がサ
ンプリング周波数をi倍に変換することを指示する信号
である場合には、カウンタ制御手段が第2のカウンタの
動作を実質的Km−1進となるように制御すると共に、
メモリモード指定手段が第2のメモリに対し被乗数デー
タを薯CN/)、 g(N/+l )。
The digital filter of the present invention has 1m coefficient data &
(Nsu*'(Nmu+1),...&(NA+N-1)(
However, N is an integer, A=0.1.・・・F 1 ) N
A first memory divided into series and stored therein, an m-ary 10th counter for specifying an address for reading out the coefficient data for each series with respect to the first memory, and input multiplicand data are stored therein. a second memory; a second counter addressing the second memory;
counter control means for controlling the operation of the counter; memory mode specifying means for specifying the operation mode of the second memory; and coefficient data output from the first memory and the second memory.
and an accumulative adder that performs multiplication and addition with the multiplicand data output from the second memory or the multiplicand data directly input when the second memory is in the write mode, and the input function selection signal is sampled. If the signal instructs to convert the frequency by N times, the counter control means controls the operation of the second counter in W-adism so that the output value shifts by one every time m counts are made; The memory mode designation means designates the second memory to write multiplicand data that is folded once within N times of reading M multiplicand data, while the function selection signal designates to convert the sampling frequency to i times. If the signal is an instruction signal, the counter control means controls the operation of the second counter so that it becomes substantially Km-1, and
The memory mode specifying means sends the multiplicand data to the second memory (CN/), g(N/+l).

・・・2(rQ+N−1)(ただしJは任意の整数)の
N系列に分割して系列毎に読み出し且つ各系列が読み出
される周期に1回折しい被乗数データを書き込むように
指定することを特徴とする。
...2(rQ+N-1) (J is any integer) (J is an arbitrary integer) divided into N series, read out each series, and specifies that multiplicand data that is refracted once in each cycle is read out. shall be.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

本発明の一実施例としてサンプリング周波数の変換を2
倍、T倍にするものを例にとり、以下図面を参照して説
明する。なお、この実施例ではフィルタ係数長(係数デ
ータの個数)を32とする。
As an embodiment of the present invention, the sampling frequency is converted to 2.
Taking as an example the case where the size is multiplied by T, the explanation will be given below with reference to the drawings. In this embodiment, the filter coefficient length (number of coefficient data) is set to 32.

先ず、第1図は本実施例のフィルタ回路を概略的に示す
ものである。同図において1乗算器及び加算器を有して
なる累積加算器61)には、 RAM 5aよυ被乗数
データ薯ト)が出力され、これに同期してROM53よ
υ係数データJ(L)が出力される。なお。
First, FIG. 1 schematically shows the filter circuit of this embodiment. In the figure, the RAM 5a and υ multiplicand data are output to the cumulative adder 61), which has one multiplier and an adder, and υ coefficient data J(L) is output from the ROM 53 in synchronization with this. Output. In addition.

ここで昧被乗数データ及び係数データを共に16ビ、ト
のデータとするが、実際には何ビットでも構わない。そ
して、被乗数データとなる入力データは、5IPO(シ
リアルパラレル変換器)C54によシパラレル信号に変
換され、後述するタイミングでRAM61に取り込まれ
ると共に、RAM eiaが書き込みモードのときは累
積加算器6DKも直接入力される。
Here, both the multiplicand data and the coefficient data are assumed to be 16-bit data, but in reality, any number of bits may be used. The input data, which becomes the multiplicand data, is converted into a parallel signal by the 5IPO (serial-to-parallel converter) C54, and is taken into the RAM 61 at the timing described later, and when the RAM eia is in the write mode, the cumulative adder 6DK is also directly input. is input.

ここで、入力データのWDCK(ワードクロック)及び
BCK (ビットク四ツク)と回路内のシステムクロッ
クは同期がとれているものとする。また。
Here, it is assumed that the input data WDCK (word clock) and BCK (bit clock) are synchronized with the system clock in the circuit. Also.

係数データは所望するフィルタ特性として予め設定され
たもので、ROM63に所定の配列で格納されている。
The coefficient data is set in advance as a desired filter characteristic, and is stored in the ROM 63 in a predetermined arrangement.

そこで、 RAM eia及びROM alはそれぞれ
R,AMアドレスカウンタ(至)とROMアドレスカウ
ンタ圀より出力される5ピツトのアドレス信号によって
制御されている。そして、 RAM@3の作用モード(
R,/W)は几、にMコントロール回路6ηによって指
定され、このRAMコントロール回路6ηはROMアド
レスヵクンメ鏝の出力を基にR/’W信号を生成し、さ
らにはR,AMアドレスカウンタ(至)に対しても後述
する進数切換信号及びコントロール1号を生成し且つ出
力する4のである。なお、その生成にあたっては、この
回路でなす動作の選択すなわちサンプリング同波数の変
換率を2倍にするか7倍にするかを指示する機能選択信
号に従うことになる。
Therefore, RAM eia and ROM al are controlled by 5-pit address signals output from the R and AM address counters (to) and the ROM address counter, respectively. And the mode of action of RAM@3 (
R, /W) are designated by the M control circuit 6η, and this RAM control circuit 6η generates the R/'W signal based on the output of the ROM address counter, and furthermore, the R, AM address counter (to) 4, which also generates and outputs a decimal number switching signal and control number 1, which will be described later. The generation is performed in accordance with a function selection signal that instructs the selection of the operation to be performed by this circuit, that is, whether to double or seven times the conversion rate of the sampling same wave number.

次に1本実施例の動作について第2図乃至第4図を用い
て説明する。なお、第2図はサンプリング周波数を2倍
にする処理(前述したオーディオ用デジタルフィルタと
してはD/111K用いられるため、 D/A時とする
)の動作を示し、第3図はサンプリング周波数を一倍に
する処理(A/D時)の動作を示すものであシ、第4図
は破乗数データXト)の几AM 62内における配列(
第3図(a)はD/A時、S3図伽)は〜1時)と几O
M(至)内の係数データ4(L)の配列(第3図(C)
)を示すものである。ここで、これらの図からもわかる
ようl’l:、D/A時及びA/D時の画処理〈おいて
、処理に係る係数データとその出力を制御するROMア
ドレスカウンタ輸のアドレス信号は変化しないものであ
り、この点が本発明の特色でもある。
Next, the operation of this embodiment will be explained using FIGS. 2 to 4. Note that Figure 2 shows the operation of doubling the sampling frequency (D/A time since the audio digital filter mentioned above uses D/111K), and Figure 3 shows the operation of doubling the sampling frequency. This figure shows the operation of the doubling process (during A/D).
Figure 3 (a) is at D/A time, S3 (Figure 3) is ~1 o'clock) and O
Array of coefficient data 4 (L) in M (to) (Figure 3 (C)
). As can be seen from these figures, in the image processing during D/A and A/D, the address signal of the ROM address counter that controls the coefficient data related to the processing and its output is It does not change, and this point is also a feature of the present invention.

そこで、先ず第2図に示すD/A時の処理について説明
する。同図において、 RAMアドレスAD、〜人D4
はRAMアドレスカウンタ15暖より出力されるアドレ
ス信号であり、 RAMデータ21(ロ)はRAM +
53より出力される被乗数データあるいは書き込まれる
入力データを示し番号iのみ記しである。また、ROM
−アドレスAD0〜AD、はROMアドレスヵクカウン
タ)よ多出力されるアドレス信号であj9 、 ROM
データμりはRIOMaiよシ出力される係数データを
示し番号量のみを記しである。そして、C0NV、出力
yh)は累積加算器6I)において同期して入力される
被乗数データj1(?I)と係数データJL(L)を累
積加算した結果書られる出力であシ、一定周期で取り出
される。
First, the D/A processing shown in FIG. 2 will be explained. In the same figure, RAM address AD, ~ person D4
is the address signal output from the RAM address counter 15, and RAM data 21 (b) is the address signal output from the RAM address counter 15.
The multiplicand data output from 53 or the input data to be written are indicated by only the number i. Also, ROM
-Addresses AD0 to AD are address signals that are output many times (ROM address counter).
Data μ indicates coefficient data output from RIOMai, and only the number amount is recorded. Then, C0NV, output yh) is an output written as a result of cumulative addition of multiplicand data j1 (?I) and coefficient data JL (L), which are synchronously input in the cumulative adder 6I), and is taken out at a constant cycle. It will be done.

こζでなす処理は1次のたたみ込み演算式%式%) を満足するものであり、入力データを1個取り入れる毎
に上記式(1)の2つの演算を実行し、入力データに対
し2倍の周波数で出力データを得るものである。ここで
、1回のたたみ込みに用いられる被乗数データは獣乳−
A)(A=Q、 1.・・・、15)の16個であシ、
これに対しβ個を有する係数データはそれを第3図(c
)に示すように図中上段と下段の4(2す。
The processing performed by this ζ satisfies the first-order convolution calculation formula (%), and each time one piece of input data is taken in, the two operations of equation (1) above are executed, and the input data is Output data is obtained at twice the frequency. Here, the multiplicand data used for one convolution is animal milk -
A) There are 16 pieces of (A=Q, 1..., 15),
On the other hand, the coefficient data having β pieces is shown in Fig. 3 (c
) as shown in the upper and lower rows of the figure.

4(2A+1)の2系列に分けて系列毎に対応するよう
になっている。すなわち、 RAM C53からは被乗
数データー(%−〇が2回縁9返されて出力される。こ
のため1機能選択信号がD/A時の処理を指示する場合
には B、にMコント四−ル回路6ηは几、にMアドレ
スカウンタ(至)に対し進数切換信号によりアドレス出
力AD4が常K ”L’″となるようにし16進のカウ
ンタ動作をなさせるようにしている。i走、被乗数デー
タg(%−りが2回繰り返して出力される間には。
It is divided into two series, 4 (2A+1), and corresponds to each series. That is, the multiplicand data (%-0 is returned twice and output from RAM C53. Therefore, when the 1 function selection signal instructs processing at the time of D/A, the M control 4- is sent to B. The hexadecimal counter operation is performed by the hexadecimal counter circuit 6η, which uses a hexadecimal switching signal for the M address counter (to) so that the address output AD4 is always K ``L'''. While the data g (%-) is output repeatedly twice.

几/W信号が1回@H″(読み出しモード指定)から1
L″(書き込みモード指定)に変化し、それまで格納さ
れていた被乗数データのうち最も古いものが入力データ
に書き替えられる。つまり、 R/W 1号が@L″に
なる周期はn進のROMアドレスカウンタ鏝が1巡する
周期と一致し、このようなことから本実施例ではRAM
コントロール回路6?)においてROMアドレスのAD
、〜AD、が全て’H”でAD、がIIL″であること
を検出したときに几パ信号を′L″にするようKしてい
る。ここで、 RAM 53における被乗数データの書
き替えは、第4図(a)の左側に並べたデータに対し右
側のデータを順に書き替えるもので−ある。なお、同図
において番号の大きいものほど新しいデータである。そ
して、この被乗数データの更新にあたりては、 RAM
アドレスを順次ずらす必要があるため、コントロール信
号(ここではROMアドレスAD、〜AD、が全て”H
”のときに@H′″となる)によfi 、 RAMアド
レスの出力を+2する操作がなされている。すなわち、
コントロール信号が@H”のときに、 RAMアドレス
カウンタ(至)はAD。
几/W signal goes from @H″ (reading mode specification) to 1
L" (write mode designation), and the oldest of the multiplicand data stored up to that point is rewritten to the input data. In other words, the period when R/W No. 1 becomes @L" is n-adic. This coincides with the period in which the ROM address counter makes one cycle, and for this reason, in this embodiment, the RAM
Control circuit 6? ), ROM address AD
, ~AD, are all 'H' and AD is 'IIL', the control signal is set to 'L'.Here, the rewriting of the multiplicand data in the RAM 53 is as follows. , the data arranged on the left side of Fig. 4(a) is rewritten in order of the data on the right side. In the figure, the larger the number, the newer the data. In updating this multiplicand data, Well, RAM
Since it is necessary to shift the addresses sequentially, the control signals (in this case, ROM addresses AD, ~AD) are all "H".
(becomes @H''' when ``fi''), an operation is performed to increase the output of the RAM address by +2. That is,
When the control signal is @H”, the RAM address counter (to) is AD.

をホールドし且つAD、を反転させるようにする。is held and AD is inverted.

そこで、上記のことを整理する意味で第2図に示すタイ
ミングによシなされる演算の一部を列挙すると。
Therefore, in order to clarify the above, some of the operations performed according to the timing shown in FIG. 2 will be listed.

P(30) = j(30戸(0) + 1(28)−
(1) + 4(26)J(2) 4−・・・−・+直
(2)’(14)+4(0戸(15)y(31) = 
LC31) j(0) + Q29)’(1) + 4
(27)1(2)+・・・・・+4(3)j(14)+
4(1)廖(15)y(32)コL(30戸(1)+4
(2B)s(2)+4(26)j(3)+・・・・・+
 A(2) ’(15) + 4(0) x (16)
・となシ、これらの演算が前述の式(1)に則したもの
であることが確認できる。
P (30) = j (30 houses (0) + 1 (28) -
(1) + 4 (26) J (2) 4-・・・-・+ Direct (2)' (14) + 4 (0 houses (15) y (31) =
LC31) j(0) + Q29)'(1) + 4
(27)1(2)+・・・+4(3)j(14)+
4 (1) Liao (15) Y (32) Ko L (30 houses (1) + 4
(2B)s(2)+4(26)j(3)+・・・・・・+
A(2) '(15) + 4(0) x (16)
- It can be confirmed that these calculations conform to the above-mentioned formula (1).

次に、第3図に示すA/D時の処理について説明する。Next, the A/D processing shown in FIG. 3 will be explained.

なお1図中の各信号の意味は第2図のものと同様である
。そこで、この場合は機能選択信号の指示により、 R
AMコン)a−ル回路57)は進数切換信号を用いてR
AMアドレスカウンタ(ト)に対し31進のカウンタ動
作をなさせるもので、コントロール信号は常に”L″と
する。つi#)、32進のROMアドレスカウンタ(至
)K対し、RAMアドレスカウンタ(至)を31進とす
ることにより1次の演算に移行する際係数デー/に対し
て被乗数データが自然にシフトするようKしたものであ
る。また、R/W信号はROMアドレスカウンタ(至)
の−周期に1度@H”から1L2に変化するよう罠なっ
ておjj) 、ROMアドレスのAD、 −L AD、
が全て@H″のときに@L”となる。
The meaning of each signal in FIG. 1 is the same as that in FIG. 2. Therefore, in this case, R
The AM control circuit 57) uses the decimal number switching signal to
It causes the AM address counter (g) to perform a 31-base counter operation, and the control signal is always "L". By setting the RAM address counter (to) to 31 decimal in contrast to the 32 decimal ROM address counter (to) K, the multiplicand data naturally shifts with respect to the coefficient data / when moving to the primary operation. This is what I asked him to do. Also, the R/W signal is the ROM address counter (to)
The ROM address AD, -L AD,
becomes @L” when all are @H″.

ここで、 A/D時の処理は1次のたたみ込み演算式 を満足するものであシ、入力データを2個取り入れる毎
に上記式(2)の演算出力を得るものである。
Here, the processing at the time of A/D satisfies the first-order convolution calculation formula, and the calculation output of the above formula (2) is obtained every time two pieces of input data are taken in.

ただし、第3図に示すタイミングでなされた演算は となるが、これは被乗数データの番号付けが1つずれた
だけで、実質的に式(2)の演算と何ら違いがない。そ
こで、この演算に供する係数データはD/A時の処理と
同様にj(2りの系列とz(2a+1)の系列に分割さ
れて系列毎に出力され、これに対して被乗数データも第
4図Φ)に示すようにj(2/)の系列と”C2/+1
>の系列に分割される。そして、係数データと被乗数デ
ータは系列毎に対応して乗算される(第3図のものにお
いてはJ(24)対j(27+1)。
However, the calculation performed at the timing shown in FIG. 3 is as follows, but this is essentially no different from the calculation in equation (2) except that the numbering of the multiplicand data is shifted by one. Therefore, the coefficient data used in this calculation is divided into a j(2) series and a z(2a+1) series and output for each series, similar to the processing at the time of D/A, and the multiplicand data is also output as a 4th series. As shown in figure Φ), the series of j(2/) and “C2/+1
> is divided into series. Then, the coefficient data and the multiplicand data are multiplied correspondingly for each series (in the case of FIG. 3, J(24) vs. j(27+1)).

Q2A+1)対j(2/)となる)。なお、入力データ
のしいデータが入る都度被乗数データが係数データに対
してシフトされるため、係数データと被乗数データとの
系列毎の対応は保持される。
Q2A+1) versus j(2/)). Note that since the multiplicand data is shifted relative to the coefficient data each time new input data is input, the correspondence between the coefficient data and the multiplicand data for each series is maintained.

よって、このようにしてなされる演算を第3図よ〕一部
取〕出すと。
Therefore, some of the calculations performed in this way are shown in Figure 3.

y(30)冨A(ao)z(−t ) +z(28戸(
1)+・・・・・・・+4(2)j(27)−+−J(
0)x(29)+J(31)g(0)+4(29)s(
2)+ −−・−・−・+ z(3)jl(2s) +
 ’(1)χ(30)YC32) −a(ao戸Q)+
4(28)jl(3)+・・・・・・・+J(2)慶(
29) + J(0)”(31)+J(at)*(2)
+4(29戸(4)+・・・・・・・+ ’<3>’(
30) + &(1)”(32)となシ1式(2)に則
したものとなる。
y(30) TomiA(ao)z(-t) +z(28 houses(
1)+・・・・・・+4(2)j(27)−+−J(
0)x(29)+J(31)g(0)+4(29)s(
2)+ −−・−・−・+ z(3)jl(2s) +
'(1)χ(30)YC32) -a(ao doorQ)+
4(28)jl(3)+・・・・・・・+J(2) Kei(
29) + J(0)”(31)+J(at)*(2)
+4 (29 houses (4) +...+ '<3>' (
30) + &(1)''(32), which complies with Equation (2).

以上のように、上記実施例においては、ROMに格納し
た1種類の係数データ及び1個の80Mアドレスカウン
タを用い、その出力順序を変えることなく、サンプリン
グ周波数を2倍にする処理と7倍にする処理の両方の処
理を可能とするものであシ、回路構成を簡素化し7?に
もかかわらず上記両方の処理を適切に実行するものであ
る。なお、上記実施例の細部については他の方法も考え
られ。
As described above, in the above embodiment, one type of coefficient data stored in the ROM and one 80M address counter are used, and the sampling frequency is doubled and seven times the sampling frequency without changing the output order. It is possible to perform both types of processing, and the circuit configuration is simplified. Nevertheless, both of the above processes are executed appropriately. Note that other methods may be considered for the details of the above embodiment.

記 例えばD/A時の被乗数データのシフトを上湯実施例で
はアドレスの+2をなすコントロール省号を用いたが、
アドレス信号を1デ一タ分ホールドするようにしても構
わない。その外、A、4時におhても+2のコントロー
ル信号を用いればm進のカウンタが実質的にm−1進の
カウンタ動作をなす。
For example, when shifting the multiplicand data at the time of D/A, in the Ueyu embodiment, a control number that is +2 of the address was used.
The address signal may be held for one data. In addition, if a +2 control signal is used at A and 4 o'clock, the m-ary counter will essentially perform an m-1-ary counter operation.

また1本発明は上記実施例に限らず、サンプリング周波
数の変換をN倍、マ倍にすることが可能である。この場
合、−m個の係数データを&(NA)。
Furthermore, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it is possible to convert the sampling frequency by N times or M times. In this case, −m coefficient data are &(NA).

&(NA+l)、・・・、 A(NA+N−1)のN系
列に分割してROMK格納し、系列毎に読み出すように
すればよい。そして、サンプリング周波数をN倍にする
ときには。
&(NA+l), . . . , A(NA+N-1), which are stored in the ROMK, and read out for each series. And when increasing the sampling frequency by N times.

を満足するように、被乗数データを制御するアドレスカ
ウンタの動作をマ進とし、上記一連の演算を実行する毎
に被乗数データをシフトさせるようKすればよい。
In order to satisfy the above equation, the operation of the address counter that controls the multiplicand data may be made to be a ma-ary, and the multiplicand data may be shifted every time the series of operations described above is executed.

また、サンプリング周波数を7倍にするときKは。Also, when increasing the sampling frequency by 7 times, K is.

を満足するように、被乗数データを制御するアドレスカ
ウンタの動作をm −1進とし、被乗数データもIII
(NJ)1M(NJ+1)、・・・、 s(N/+N−
1)のN系列に分割し系列毎に係数データと対応させる
ようにすればよい。
In order to satisfy
(NJ) 1M (NJ+1),..., s(N/+N-
1), it may be divided into N series, and each series may be associated with coefficient data.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は以上説明したように1回路規模の縮少に寄与し
且つサンプリング周波数の変換率をN倍にする処理と1
倍にする処理の両方の処理を可能とする実用的なデジタ
ルフィルタを提供できるもpである。
As explained above, the present invention contributes to reducing the scale of one circuit and increases the sampling frequency conversion rate by N times.
It is possible to provide a practical digital filter that enables both doubling and doubling processing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係るデジタルフィルタの一実施例を示
す回路構成図、第2図及び第3図は同実施例の動作を説
明するためのタイミングチャート。 第4図は同実施例においてデータをメモリに格納する方
法を説明するための説明図、第5図はデジタル記録再生
装置の基本的な構成を示すブロック図、第6図及び第7
図は従来試案されたデジタルフィルタを示す回路構成図
である。 51・・・累積加算器、52・・・RAM、53・・・
R,OM、 55・・・RAM゛ アドレスカウンタ、
56・・・ROMアドレスカウンタ。 57・・・RAMコントロール回路。 第1図 s 4 図 (a)(b)(C) 第5図
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a digital filter according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are timing charts for explaining the operation of the embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the method of storing data in the memory in the same embodiment, FIG. 5 is a block diagram showing the basic configuration of the digital recording and reproducing apparatus, and FIGS.
The figure is a circuit configuration diagram showing a conventionally proposed digital filter. 51... Accumulative adder, 52... RAM, 53...
R, OM, 55...RAM゛ address counter,
56...ROM address counter. 57...RAM control circuit. Figure 1 s 4 Figure (a) (b) (C) Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 m個の係数データをk(Nk)、k(Nk+1)、・・
・k(Nk+N−1)(ただしNは所定の自然数、k=
0、1、・・・、m/N−1)のN系列に分割して格納
した第1のメモリーと、この第1のメモリに対し上記係
数データを上記系列毎に読み出すためのアドレス指定を
なすm進の第1のカウンタと、入力される被乗数データ
を格納する第2のメモリと、この第2のメモリのアドレ
ス指定をなす第2のカウンタと、この第2のカウンタの
動作を制御するカウンタ制御手段と、上記第2のメモリ
の作用モードを指定するメモリモード指定手段と、第1
のメモリより出力される係数データと第2のメモリより
出力される被乗数データあるいは第2のメモリが書き込
みモードにあるときに直接入力される被乗数データとの
乗算及び加算をなす累積加算器とを具備し、 入力される機能選択信号がサンプリング周波数をN倍に
変換することを指示する信号である場合、上記カウンタ
制御手段が上記第2のカウンタの動作をm/N進で且つ
m回カウントする毎に出力値が1つずれるように制御す
ると共に、上記メモリモード指定手段が上記第2のメモ
リに対しm/N個の被乗数データをN回読み出す内に1
回新しい被乗数データを書き込むように指定し、 上記機能選択信号がサンプリング周波数をl/N倍に変
換することを指示する信号である場合には、上記カウン
タ制御手段が上記第2のカウンタの動作を実質的にm−
1進となるように制御すると共に、上記メモリモード指
定手段が上記第2のメモリに対し被乗数データをx(N
j)、x(Nj+1)、x(Nj+N−1)(ただしj
は任意の整数)のN系列に分割して系列毎に読み出し且
つ各系列が読み出される周期に1回新しい被乗数データ
を書き込むように指定することを特徴とするデジタルフ
ィルタ。
[Claims] m coefficient data are k(Nk), k(Nk+1),...
・k(Nk+N-1) (where N is a predetermined natural number, k=
A first memory which is divided into N series (0, 1, ..., m/N-1) and stored therein, and an address specification for reading out the coefficient data for each series from this first memory. a first m-adic counter; a second memory for storing input multiplicand data; a second counter for addressing the second memory; and controlling the operation of the second counter. a counter control means, a memory mode designation means for designating an operation mode of the second memory, and a first
and an accumulator that multiplies and adds the coefficient data output from the second memory and the multiplicand data output from the second memory or the multiplicand data input directly when the second memory is in write mode. However, when the input function selection signal is a signal instructing to convert the sampling frequency by N times, the counter control means controls the operation of the second counter in m/N base and every m times it counts. control so that the output value is shifted by one, and the memory mode specifying means shifts the output value by one while reading m/N multiplicand data from the second memory N times.
If the function selection signal is a signal instructing to convert the sampling frequency to l/N times, the counter control means controls the operation of the second counter. substantially m-
At the same time, the memory mode specifying means transfers the multiplicand data to the second memory x(N
j), x(Nj+1), x(Nj+N-1) (however, j
is an arbitrary integer), the digital filter specifies to read out each series and to write new multiplicand data once in a cycle in which each series is read.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63190417A (en) * 1987-01-13 1988-08-08 Yokogawa Hewlett Packard Ltd Digital filter
JPS6442623U (en) * 1987-09-09 1989-03-14
JPH0284425U (en) * 1988-12-15 1990-06-29

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