JPS6116110B2 - - Google Patents

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JPS6116110B2
JPS6116110B2 JP56017658A JP1765881A JPS6116110B2 JP S6116110 B2 JPS6116110 B2 JP S6116110B2 JP 56017658 A JP56017658 A JP 56017658A JP 1765881 A JP1765881 A JP 1765881A JP S6116110 B2 JPS6116110 B2 JP S6116110B2
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JP
Japan
Prior art keywords
bit
digital signal
output
signal
msb
Prior art date
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Application number
JP56017658A
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Japanese (ja)
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JPS57132268A (en
Inventor
Masao Kasuga
Yoshuki Tsuchikane
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
Application filed by Victor Company of Japan Ltd filed Critical Victor Company of Japan Ltd
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Publication of JPS57132268A publication Critical patent/JPS57132268A/en
Publication of JPS6116110B2 publication Critical patent/JPS6116110B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • G06F7/544Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices for evaluating functions by calculation
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
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    • G06F7/49905Exception handling
    • G06F7/4991Overflow or underflow
    • G06F7/49921Saturation, i.e. clipping the result to a minimum or maximum value

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  • Complex Calculations (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はデイジタル信号処理回路に係り、デイ
ジタルパルス変調されている入力デイジタル信号
(パルス符号変調信号など)のレベルや周波数特
性の変更のための信号処理を行なうに際し、入力
デイジタル信号のオーバーフローが生じた時にレ
ベルクリツプ動作を行なうことにより、オーバー
フローによるノイズ発生等を防止し得るデイジタ
ル信号処理回路を提供することを目的とする。 第1図は例えばデイジタルオーデイオシステム
の録音再生機器などに使用される従来のデイジタ
ル信号処理回路の一例のブロツク系統図を示す。
同図中、入力端子1に入来したデイジタルパルス
変調されているデイジタル信号、例えばnビツト
のパルス符号変調信号(PCM信号)は、保持回
路2に(n+m)ビツトとされて印加され、ここ
で保持された後乗算器3に印加され、係数器4よ
りのmビツトの係数と乗算される。この乗算器3
より(n+m)ビツトのデイジタル信号が取り出
されて加算器5に印加され、保持回路6よりの
(n+m)ビツトの出力デイジタル信号と順次加
算された後、更に保持回路6に印加される。保持
回路6より(n+m)ビツトのデイジタル信号が
取り出され、保持回路2、加算器5に夫々フイー
ドバツクされる一方、nビツトとされて出力端子
7より出力される。なお、保持回路2,6、乗算
器3及び係数器4は夫々制御信号によりその動作
が制御される。 かかる構成のデイジタル信号処理回路は、離散
系で表示される伝達関数H(z)(ただし、z=
sT、s:ラプラス演算子、T:標本化時間)を
有しており、通常、乗算器3よりの出力デイジタ
ル信号yは、入力端子1の入力デイジタル信号x
のアナログ変換レベル(以下単にレベルという)
の最大値を越えないように設計されている。すな
わち、通常は第2図にy=x{x≦1}で示す如
く入力デイジタル信号xのレベルと出力デイジタ
ル信号yのレベルとは1対1となるように設計さ
れる。 しかし、実際にはデイジタル信号処理回路は、
第2図にy=2x{x≦1}、y=nxで示す如く、
入力デイジタル信号xのレベルよりも出力デイジ
タル信号yのレベルが大となるようにして使用す
る場合もあり、あるいは第3図に示す如くデイジ
タル等化器として使用する場合はLで示す如く周
波数成分を増幅する場合もある。このような
場合は入力デイジタル信号xをビツトシフトなど
により正規化して(例えば第2図のy=nxの場
合は、信号xを1/nに正規化し、第3図の場合は
通常、周波数で特性変更のための定数(デイ
ジタルフイルタの係数)を正規化する)乗算器3
に印加することが行なわれる。しかし、この場合
でも入力デイジタル信号のレベルが極めて大であ
つたり、第3図の周波数における増幅量Lが
施された場合にオーバーフローする場合があつ
た。 例えば、各デイジタル信号を2の補数表示で以
下表示し、かつ、0.5を「0.1000000」、−0.5は
「1.1000000」というように小数点も用いて表示る
方法を用いると、入力PCM信号xが8ビツトで
「0.1111111」、係数器4の出力係数が4ビツトで
「01.11」のときには、乗算器3の演算の結果は
「001.101111001」となり、入力PCM信号xの小
数点位置を基準として上から8ビツトをとつた場
合は、乗算器3の出力デイジタル信号yは
「1.1011110」で表わされる(すなわち、入力
PCM信号xの小数点位置はモースト・シグニフ
イカント・ビツト(MSB)とMSBの次のビツト
との間にあるから、上記出力デイジタル信号yの
小数点位置もMSBとMSBの次のビツト位置にく
るような部分が取り出される)。この乗算器3の
出力デイジタル信号yは「1.1011110」というよ
うに正のデイジタル信号xと正の係数との乗算に
も拘らず負のレベルを示しており、これはオーバ
ーフローが生じたためである。 このオーバーフローによる出力信号の符号反転
は、例えばデイジタル信号の周波数特性を変更す
る無限インパルスレスポンス(IIR)デイジタル
フイルタ(デイジタルイコライザ)などの信号処
理過程に発生すると、IIRデイジタルフイルタが
正帰還のループになり、発振によるリミツトサイ
クルをもたらし、ノイズ等を発生していた。 本発明は上記欠点を除去したものであり、以下
第4図乃至第6図と共にその一実施例につき説明
する。 第4図は本発明になるデイジタル信号処理回路
の一実施例のブロツク系統図を示す。同図中、第
1図と同一構成部分には同一番号を付し、その説
明を省略する。係数器8は本来の値よりも例えば
レベルの低い値の係数を乗算器3に供給する。こ
れは入力デイジタル信号平均レベルに対応した乗
算器3での基準レベルを、第6図に示す如く、全
体のダイナミツクレンジDLの最大値にできるだ
け近い値に設定し、オーバーフローを生じないよ
う設けられた同図に斜線で示す余裕領域をできる
だけ小にするためである。一方、9は信号処理部
で、保持回路6の出力デイジタル信号のうち
MSBを含む後述の所定のpビツト(pは以上の
整数)の信号が印加される比較器10と、比較器
10の出力の値に応じて保持回路6の出力デイジ
タル信号のうちMSBを除く(n−1)ビツトの
信号又はそのMSBの信号をインバータ11で反
転した信号を選択出力するスイツチ回路12とよ
りなり、出力端子7には保持回路6の出力デイジ
タル信号のMSBをMSBとし、残りの(n−1)
ビツトをスイツチ回路12より取り出された(n
−1)ビツトの信号とするデイジタル信号が出力
される。なお、出力端子7に出力されるnビツト
の出力デイジタル信号は保持回路2にもフイード
バツクされる。これにより、本実施例回路は、
IIRデイジタルフイルタを構成する。 上記の比較器10は保持回路6の出力デイジタ
ル信号がオーバーフローした信号であるか否かを
検出するために設けられたものである。すなわ
ち、例えば時刻kT(Tは標本化時間)における
入力端子1の入力PCM信号xkが「0.1111000」で
表示される信号であり、係数器8より本来の値の
「0111.0000」を2ビツトシフトして減衰した
「000111.00」で表示される係数aが乗算器3に印
加されるものとすると、乗算器3からのa・x
k、a・xk-1の各出力デイジタル信号、及びこれ
らを加算した加算器5の出力デイジタル信号、及
び8ビツトの保持回路6の出力デイジタル信号y
kは夫々次表に示す如くに表わされる。ただし、
便宜上、xk=xk-1としてある。
The present invention relates to a digital signal processing circuit, and the present invention relates to a digital signal processing circuit in which an overflow of the input digital signal occurs when performing signal processing to change the level or frequency characteristics of an input digital signal that is digitally pulse modulated (such as a pulse code modulated signal). It is an object of the present invention to provide a digital signal processing circuit that can prevent noise generation due to overflow by occasionally performing a level clip operation. FIG. 1 shows a block system diagram of an example of a conventional digital signal processing circuit used, for example, in a recording/playback device of a digital audio system.
In the figure, a digital pulse-modulated digital signal, for example, an n-bit pulse code modulated signal (PCM signal), which enters the input terminal 1, is applied to the holding circuit 2 as (n+m) bits, where it is applied. After being held, it is applied to the multiplier 3 and multiplied by the m-bit coefficient from the coefficient multiplier 4. This multiplier 3
An (n+m)-bit digital signal is taken out and applied to the adder 5, and after being sequentially added to the (n+m)-bit output digital signal from the holding circuit 6, it is further applied to the holding circuit 6. An (n+m) bit digital signal is taken out from the holding circuit 6, fed back to the holding circuit 2 and adder 5, respectively, and outputted from the output terminal 7 as n bits. Note that the operations of the holding circuits 2 and 6, the multiplier 3, and the coefficient multiplier 4 are controlled by respective control signals. A digital signal processing circuit with such a configuration has a transfer function H(z) expressed in a discrete system (where z=
e sT , s: Laplace operator, T: sampling time), and normally the output digital signal y from the multiplier 3 is equal to the input digital signal x at the input terminal 1.
analog conversion level (hereinafter simply referred to as level)
It is designed not to exceed the maximum value of That is, it is usually designed so that the level of the input digital signal x and the level of the output digital signal y are in a one-to-one relationship, as shown by y=x{x≦1} in FIG. However, in reality, digital signal processing circuits
As shown in Figure 2 by y=2x {x≦1}, y=nx,
It may be used so that the level of the output digital signal y is higher than the level of the input digital signal x, or when used as a digital equalizer as shown in Figure 3, one frequency component as shown by L may be amplified. In such cases, the input digital signal x is normalized by bit shifting (for example, if y = nx in Figure 2, the signal x is normalized to 1/n, and in the case of Figure 3 , the signal Multiplier 3 (which normalizes constants (digital filter coefficients) for changing characteristics)
is applied. However, even in this case, there were cases where the level of the input digital signal was extremely high or overflow occurred when the amplification amount L at frequency 1 in FIG. 3 was applied. For example, if we display each digital signal in two's complement format below, and also display it using a decimal point, such as 0.5 as "0.1000000" and -0.5 as "1.1000000," the input PCM signal x will be 8 bits. When the output coefficient of the coefficient multiplier 4 is 4 bits and is "01.11", the result of the operation of the multiplier 3 is "001.101111001", and the top 8 bits are calculated based on the decimal point position of the input PCM signal x. In this case, the output digital signal y of multiplier 3 is expressed as "1.1011110" (i.e., the input
Since the decimal point position of the PCM signal x is between the most significant bit (MSB) and the next bit of the MSB, the decimal point position of the above output digital signal y is also between the MSB and the next bit position of the MSB. is retrieved). The output digital signal y of this multiplier 3 shows a negative level such as "1.1011110" despite the multiplication of the positive digital signal x by a positive coefficient, and this is because an overflow has occurred. When sign inversion of the output signal due to this overflow occurs in a signal processing process such as an infinite impulse response (IIR) digital filter (digital equalizer) that changes the frequency characteristics of a digital signal, the IIR digital filter becomes a positive feedback loop. , which caused limit cycles due to oscillation and generated noise. The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks, and an embodiment thereof will be described below with reference to FIGS. 4 to 6. FIG. 4 shows a block system diagram of an embodiment of the digital signal processing circuit according to the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are given the same numbers, and their explanations will be omitted. The coefficient unit 8 supplies the multiplier 3 with a coefficient having a lower level, for example, than the original value. This is done by setting the reference level in the multiplier 3 corresponding to the average level of the input digital signal to a value as close as possible to the maximum value of the overall dynamic range DL , as shown in FIG. 6, and setting it to prevent overflow. This is to make the margin area indicated by diagonal lines in the figure as small as possible. On the other hand, 9 is a signal processing section which outputs the output digital signal of the holding circuit 6.
A comparator 10 to which a predetermined p-bit (p is an integer greater than or equal to) signal including the MSB (described later) is applied, and the MSB is removed from the output digital signal of the holding circuit 6 according to the output value of the comparator 10 ( The switch circuit 12 selectively outputs a signal obtained by inverting the n-1) bit signal or its MSB signal by an inverter 11. (n-1)
The bit is taken out from the switch circuit 12 (n
-1) A digital signal as a bit signal is output. Note that the n-bit output digital signal output to the output terminal 7 is also fed back to the holding circuit 2. As a result, the circuit of this embodiment is
Configure IIR digital filter. The comparator 10 described above is provided to detect whether the output digital signal of the holding circuit 6 is an overflow signal. That is, for example, the input PCM signal x k of input terminal 1 at time kT (T is sampling time) is a signal that is displayed as "0.1111000", and the original value "0111.0000" is shifted by 2 bits from the coefficient unit 8. Assuming that the attenuated coefficient a expressed as "000111.00" is applied to multiplier 3, a・x from multiplier 3
k , a x k-1 , the output digital signal of the adder 5 which adds these signals, and the output digital signal y of the 8-bit holding circuit 6.
k is expressed as shown in the following table. however,
For convenience, x k =x k-1 .

【表】 この表からわかるように、入力PCM信号xk
表示中、小数点位置がMSBと次のビツトとの間
にあるが、係数aにより2ビツトのLSB(リース
ト・シグニフイカント・ビツト)方向へのシフト
が行なわれているので、実際の小数点位置は表の
加算器5出力の×印で示す位置となつている。こ
こで、2の補数表示のデイジタル信号の場合は、
小数点位置の上のビツトからMSBまでは、常に
同一符号(同一論理値)でなければならず、そう
でなければオーバーフローしていることになる。
従つて、この例では加算器5の出力デイジタル信
号は、上記の表に示す如く、MSBから×印の上
のビツト(最終出力デイジタル信号の2ビツト目
を構成するビツトより1つ上(MSB側)のビツ
ト)までの計5ビツトは同一符号ではないから、
オーバーフローしていることになる。 本実施例の比較器10は上記の点に鑑み、保持
回路6の出力デイジタル信号中のMSB「0」
と、最終出力の2ビツト目となるビツトより1つ
上のビツトからMSBの次のビツトまでの
「0011」(後述する如く、最終出力の2ビツト目と
なるビツトのみでもよい。)とが夫々同一符号か
否かを比較検出し、それによりオーバーフローの
発生の有無を検出する。比較器10の出力信号は
スイツチ回路12に印加され、オーバーフロー発
生時には、スイツチ回路12の(n−1)ビツト
の信号がすべてMSBと異符号となるように、イ
ンバータ11の出力信号を出力させる。すなわ
ち、オーバーフロー発生時には、出力端子7には
MSBとそれ以下のビツト群とが互いに異符号の
デイジタル信号が出力されるが、これは2の補数
表示では正の最大値又は負の最大値を表わしてお
り、かつ、MSBは常に保持回路6の出力のMSB
が保たれているから、符号反転は発生せず、結
局、クリツプされたレベルのデイジタル信号とし
て出力されることになる。 次に信号処理部9の更に具体的な動作につき説
明するに、第5図は信号処理部9の一実施例の回
路系統図を示す。同図において、保持回路6の出
力デイジタル信号は前記表示方法によれば、
MSBから2番目のビツトと3番目のビツトとの
間に小数点が位置している表示により示されるデ
イジタル信号であるものとすると、そのMSBの
信号は上記比較器10に相当する2入力排他的論
理回路13の一方の入力端子に印加され、MSB
から2番目のビツトの信号(すなわち、最終出力
の2ビツト目となるビツトより1つ上のビツトの
信号)が上記回路13の他方の入力端子に印加さ
れる。また保持回路6のMSB出力はインバータ
11を介して、前記スイツチ回路12に相当する
データセレクタ14の入力端子A1,A2,……
…,Ao-1に夫々印加されると同時に、直接最終
出力のMSBとして出力される。 また、データセレクタ14の入力端子B1
B2,………,Bo-1には、最終出力デイジタル信
号のMSBから2番目のビツトよりLSBまでの計
(n−1)ビツトの信号となる保持回路6の所定
の計(n−1)ビツトの信号が夫々各別に印加さ
れる。データセレクタ14は排他的論理和回路1
3の出力信号がスイツチング信号として印加さ
れ、この信号が論理“0”のときは入力端子
B1,B2,………,Bo-1の入力信号をそのまま出
力端子C1,C2,………,Co-1より出力し、他
方、排他的論理和回路13の出力信号が論理
“1”のときには入力端子A1,A2,………,Ao-
の入力信号を出力端子C1,C2,………,Co-1
り出力する構成とされている。データセレクタ1
4の出力端子C1,C2,………,Co-1の各出力信
号は、最終出力デイジタル信号のMSBから2番
目、3番目、………n番目(LSB)の各ビツトの
信号となる。 従つて、保持回路6の出力デイジタル信号の
MSBの信号と、最終出力の2ビツト目を構成す
るビツトより1つ上のビツトである2ビツト目の
信号とが夫々同一符号のときには、オーバーフロ
ーは生じておらず、このときはデータセレクタ1
4が入力端子B1〜Bo-1に印加される保持回路6
のMSBを除く所定の(n−1)ビツトの信号を
通過出力し、これにより従来と同様の演算処理さ
れたnビツトのデイジタル信号が出力される。 しかして、保持回路6の出力デイジタル信号の
MSBの信号と、最終出力の2ビツト目を構成す
るビツトより1つ上のビツトである2ビツト目の
信号とが互いに異符号であるときは、オーバーフ
ローが生じており、このときの排他的論理和回路
13の出力信号の論理が“0”となるから、デー
タセレクタ14が入力端子A1〜Ao-1に印加され
るインバータ11からのMSBと異符号の信号を
切換出力する。従つて、オーバーフロー発生時に
は、オーバーフローが確実に検出されることにな
り、しかも保持回路6の出力デイジタル信号の
MSBがそのまま最終出力デイジタル信号のMSB
として使用されると共に、最終出力の他のビツト
はすべてMSBとは異符号となるから、符号反転
されることなく最大値にクリツプされたレベルの
nビツトのデイジタル信号が取り出されることに
なる。 これにより、本発明回路をデイジタルフイルタ
に応用した場合、レベル変動せずにクリツプで
き、オーバーフローによるノイズの発生を防止で
き、またIIRデイジタルフイルタの場合には発振
によるリミツトサイクルを防止することができ
る。 なお、上記実施例ではIIRデイジタルフイルタ
の場合について説明したが、有限インパルスレス
ポンス(FIR)デイジタルフイルタや他のデイジ
タル信号処理の場合にも本発明を適用できるもの
である。また、比較器10でMSBと比較される
信号は、最終出力の2ビツト目を構成するビツト
より1つ上のビツトからMSBの1つ下のビツト
までの信号であればよい〔ただし、小数点の移動
がある場合(浮動小数点方式の場合)は小数点か
ら上のビツトは少なくとも1つ以上比較すること
が必要である。〕。 上述の如く、本発明になるデイジタル信号処理
回路は、保持回路よりの(m+n)ビツトのデイ
ジタル信号のMSBの符号と上記(m+n)ビツ
トのデイジタル信号のうち最終出力デイジタル信
号の2ビツト目を構成するビツトより1つMSB
側のビツトからMSBより1つ下のビツトまでの
小数点以上のビツトの符号との相違を夫々比較検
出する比較器と、この比較器の出力信号により切
換わり比較器により比較された符号がすべて同一
であるときは保持回路の出力デイジタル信号のう
ち最終出力デイジタル信号の2ビツト目からLSB
までを構成する各ビツトの信号を夫々出力し、上
記比較された符号が異なるときは上記保持回路の
出力デイジタル信号のMSBと異符号の信号を上
記2ビツト目からLSBまでを構成する各ビツトの
信号として夫々出力するスイツチ回路と、上記保
持回路の出力デイジタル信号のMSBがMSBを構
成し、かつ、スイツチ回路の各出力信号が2ビツ
ト目からLSBまでの各ビツトを夫々構成する最終
出力デイジタル信号を得る出力手段とよりなるた
め、簡単な回路構成でオーバーフローの検出が確
実にでき、かつ、これを最大値にクリツプするこ
とで防止でき、またデイジタルフイルタに応用し
た場合は、レベル変動せずにクリツプすることが
できるのでノイズの発生を防止することができ、
更にIIRデイジタルフイルタに応用した場合は発
振によるリミツトサイクルを防止することがで
き、また更にデイジタル信号処理(デイジタル加
減乗除)に適用でき、デイジタルクリツパを構成
することができる等数々の特長を有するものであ
る。
[Table] As can be seen from this table , while displaying the input PCM signal Since the shift has been performed, the actual decimal point position is the position indicated by the x mark of the output of adder 5 in the table. Here, in the case of a digital signal in two's complement representation,
The bits above the decimal point position up to the MSB must always have the same sign (same logical value), otherwise there will be an overflow.
Therefore, in this example, the output digital signal of the adder 5 is, as shown in the table above, from the MSB to the bit above the cross mark (one bit higher than the bit constituting the second bit of the final output digital signal (on the MSB side)). Since the total 5 bits up to bit ) do not have the same sign,
This means that there is an overflow. In view of the above points, the comparator 10 of this embodiment uses the MSB "0" in the output digital signal of the holding circuit 6.
and "0011" from the bit one bit above the second bit of the final output to the next bit of the MSB (as will be described later, it is also possible to use only the second bit of the final output). A comparison is made to determine whether or not the codes are the same, thereby detecting whether an overflow has occurred. The output signal of the comparator 10 is applied to the switch circuit 12, and when an overflow occurs, the output signal of the inverter 11 is outputted so that all (n-1) bit signals of the switch circuit 12 have the opposite sign to the MSB. In other words, when an overflow occurs, the output terminal 7 is
A digital signal is output in which the MSB and the bit groups below it have opposite signs, but this represents the maximum positive value or the maximum negative value in two's complement representation, and the MSB is always in the holding circuit 6. MSB of the output of
Since this is maintained, sign inversion does not occur, and as a result, a digital signal with a clipped level is output. Next, to explain the more specific operation of the signal processing section 9, FIG. 5 shows a circuit diagram of one embodiment of the signal processing section 9. As shown in FIG. In the figure, according to the display method, the output digital signal of the holding circuit 6 is as follows.
Assuming that it is a digital signal indicated by a display in which the decimal point is located between the second and third bits from the MSB, the MSB signal is a two-input exclusive logic signal corresponding to the comparator 10 described above. Applied to one input terminal of circuit 13, the MSB
The signal of the second bit from the second bit (that is, the signal of the bit one bit higher than the second bit of the final output) is applied to the other input terminal of the circuit 13. Further, the MSB output of the holding circuit 6 is transmitted via the inverter 11 to the input terminals A 1 , A 2 , . . . of the data selector 14 corresponding to the switch circuit 12.
..., A o-1, and at the same time, it is directly output as the MSB of the final output. In addition, the input terminals B 1 of the data selector 14,
B 2 , ......, B o-1 contain a predetermined sum (n-1) of the holding circuit 6, which is a total of (n-1) bits from the MSB to the second bit to the LSB of the final output digital signal. 1) Each bit signal is applied separately. Data selector 14 is exclusive OR circuit 1
The output signal of 3 is applied as a switching signal, and when this signal is logic “0”, the input terminal
The input signals of B 1 , B 2 , ......, B o-1 are output as they are from the output terminals C 1 , C 2 , ......, C o-1 , and on the other hand, the output signal of the exclusive OR circuit 13 When is logic "1", input terminals A 1 , A 2 , ......, A o-
The configuration is such that one input signal is output from output terminals C 1 , C 2 , . . . , Co -1 . Data selector 1
The output signals of the output terminals C 1 , C 2 , ......, Co -1 of 4 are the signals of the second, third, ... nth (LSB) bits from the MSB of the final output digital signal. becomes. Therefore, the output digital signal of the holding circuit 6
When the MSB signal and the second bit signal, which is one bit higher than the second bit of the final output, have the same sign, no overflow has occurred, and in this case, the data selector 1
4 is applied to the input terminals B 1 to B o-1 .
A predetermined (n-1) bit signal excluding the MSB is passed through and output, thereby outputting an n-bit digital signal which has been subjected to arithmetic processing similar to the conventional one. Therefore, the output digital signal of the holding circuit 6
When the MSB signal and the signal of the second bit, which is one bit higher than the bit that constitutes the second bit of the final output, have different signs, an overflow has occurred, and the exclusive logic at this time is Since the logic of the output signal of the sum circuit 13 becomes "0", the data selector 14 switches and outputs a signal having a sign opposite to the MSB from the inverter 11 applied to the input terminals A 1 to A o-1 . Therefore, when an overflow occurs, the overflow is reliably detected, and the output digital signal of the holding circuit 6 is
The MSB is the MSB of the final output digital signal.
Since all other bits of the final output have a different sign from the MSB, an n-bit digital signal of the level clipped to the maximum value is extracted without having its sign inverted. As a result, when the circuit of the present invention is applied to a digital filter, clipping can be performed without level fluctuation, noise generation due to overflow can be prevented, and limit cycles due to oscillation can be prevented in the case of an IIR digital filter. . In the above embodiment, the case of an IIR digital filter has been described, but the present invention can also be applied to a finite impulse response (FIR) digital filter or other digital signal processing. The signal to be compared with the MSB in the comparator 10 may be any signal from the bit above the second bit of the final output to the bit below the MSB. If there is movement (in the case of floating point system), it is necessary to compare at least one bit above the decimal point. ]. As described above, the digital signal processing circuit according to the present invention configures the sign of the MSB of the (m+n)-bit digital signal from the holding circuit and the second bit of the final output digital signal among the (m+n)-bit digital signals. One MSB from the bit
A comparator that compares and detects the difference in sign of the bits above the decimal point from the bit on the side to the bit below the MSB, and a comparator that switches depending on the output signal of this comparator to ensure that the signs compared by the comparators are all the same. , the LSB from the 2nd bit of the final output digital signal of the output digital signal of the holding circuit
If the compared signs are different, a signal of the opposite sign to the MSB of the output digital signal of the holding circuit is outputted to each bit forming the 2nd bit to LSB. A final output digital signal in which the MSB of the output digital signal of the switch circuit and the holding circuit that outputs each as a signal constitutes the MSB, and each output signal of the switch circuit constitutes each bit from the 2nd bit to the LSB. Since overflow can be reliably detected with a simple circuit configuration, it can be prevented by clipping it to the maximum value, and when applied to a digital filter, it can be used to detect overflow without level fluctuation. It can be clipped to prevent noise from occurring.
Furthermore, when applied to IIR digital filters, limit cycles due to oscillation can be prevented, and it can also be applied to digital signal processing (digital addition, subtraction, multiplication and division), and can be used to configure digital clippers, among other features. It is something.

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

第1図は従来回路の一例を示すブロツク系統
図、第2図はデイジタル信号処理回路の入力と出
力の各デイジタル信号のレベル関係の各例を示す
図、第3図はデイジタル信号処理回路の周波数特
性の一例を示す図、第4図は本発明回路の一実施
例を示すブロツク系統図、第5図は第4図の要部
の一実施例を示す回路系統図、第6図は第4図の
ダイナミツクレンジと基準レベルとの関係を示す
図である。 1……デイジタル信号入力端子、2,6……保
持回路、3……乗算器、4,8……係数器、5…
…加算器、7……デイジタル信号出力端子、9…
…信号処理部、10……比較器、12……スイツ
チ回路、14……データセレクタ。
Figure 1 is a block diagram showing an example of a conventional circuit, Figure 2 is a diagram showing examples of the level relationship between the input and output digital signals of the digital signal processing circuit, and Figure 3 is the frequency diagram of the digital signal processing circuit. 4 is a block system diagram showing an example of the circuit of the present invention, FIG. 5 is a circuit system diagram showing an example of the main part of FIG. 4, and FIG. It is a figure which shows the relationship between the dynamic range of a figure, and a reference level. 1... Digital signal input terminal, 2, 6... Holding circuit, 3... Multiplier, 4, 8... Coefficient unit, 5...
...Adder, 7...Digital signal output terminal, 9...
...Signal processing unit, 10...Comparator, 12...Switch circuit, 14...Data selector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 デイジタルパルス変調されているnビツト
(nは整数)の入力デイジタル信号と係数器から
のmビツト(mは整数)の係数とを夫々乗算し、
その乗算して得たデイジタル信号を加算器で順次
加算した信号を保持回路に供給し、該保持回路の
出力からビツト数が(m+n)より小なる最終出
力デイジタル信号を得るデイジタル信号処理回路
において、上記保持回路よりの(m+n)ビツト
のデイジタル信号のMSBの符号と該(m+n)
ビツトのデイジタル信号であつて最終出力デイジ
タル信号の2ビツト目を構成するビツトより1つ
MSB側のビツトから該MSBより1つ下のビツト
までの小数点以上のビツトの符号との相違を夫々
比較検出する比較器と、該比較器の出力信号によ
り切換わり該比較器により比較された符号がすべ
て同一であるときは該保持回路の出力デイジタル
信号のうち最終出力デイジタル信号の2ビツト目
からLSBまでを構成する各ビツトの信号を夫々出
力し、該比較器により比較された符号が異なると
きは該保持回路の出力デイジタル信号のMSBと
異符号の信号を上記2ビツト目からLSBまでを構
成する各ビツトの信号として夫々出力するスイツ
チ回路と、該保持回路の出力デイジタル信号の
MSBがMSBを構成し、かつ、該スイツチ回路の
各出力信号が2ビツト目からLSBまでの各ビツト
を夫々構成する最終出力デイジタル信号を得る出
力手段とよりなることを特徴とするデイジタル信
号処理回路。
1 Multiply the digital pulse modulated n-bit (n is an integer) input digital signal by the m-bit (m is an integer) coefficient from the coefficient multiplier, respectively,
In a digital signal processing circuit, a signal obtained by sequentially adding the digital signals obtained by the multiplication by an adder is supplied to a holding circuit, and a final output digital signal having a bit number smaller than (m+n) is obtained from the output of the holding circuit. The sign of the MSB of the (m+n)-bit digital signal from the above holding circuit and the (m+n)
One of the bits that constitutes the second bit of the final output digital signal.
A comparator that compares and detects the difference in sign of the bits above the decimal point from the bit on the MSB side to the bit one below the MSB, and the sign compared by the comparator is switched by the output signal of the comparator. are all the same, output the signals of each bit constituting the final output digital signal from the 2nd bit to the LSB among the output digital signals of the holding circuit, and when the signs compared by the comparator are different. is a switch circuit that outputs a signal having a different sign from the MSB of the output digital signal of the holding circuit as a signal of each bit constituting the above-mentioned 2nd bit to LSB, and a switch circuit of the output digital signal of the holding circuit.
A digital signal processing circuit comprising an output means for obtaining a final output digital signal in which the MSB constitutes the MSB and each output signal of the switch circuit constitutes each bit from the second bit to the LSB. .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6368320U (en) * 1986-10-22 1988-05-09

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5936447A (en) * 1982-08-23 1984-02-28 Victor Co Of Japan Ltd Compressing circuit of digital signal
JPH0619700B2 (en) * 1983-09-28 1994-03-16 株式会社東芝 Arithmetic unit
JPH0732349B2 (en) * 1985-06-29 1995-04-10 ソニー株式会社 Decoder device
JP2957183B2 (en) * 1988-07-29 1999-10-04 日本電気株式会社 Cyclic digital filter
US5880973A (en) * 1996-11-20 1999-03-09 Graychip Inc. Signal processing system and method for enhanced cascaded integrator-comb interpolation filter stabilization

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5129048A (en) * 1974-09-05 1976-03-11 Fujitsu Ltd
JPS5422140A (en) * 1977-07-20 1979-02-19 Hitachi Denshi Ltd Digital differential analyzer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5129048A (en) * 1974-09-05 1976-03-11 Fujitsu Ltd
JPS5422140A (en) * 1977-07-20 1979-02-19 Hitachi Denshi Ltd Digital differential analyzer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6368320U (en) * 1986-10-22 1988-05-09

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