JPS61192113A - Rate conversion digital filter - Google Patents

Rate conversion digital filter

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Publication number
JPS61192113A
JPS61192113A JP3226085A JP3226085A JPS61192113A JP S61192113 A JPS61192113 A JP S61192113A JP 3226085 A JP3226085 A JP 3226085A JP 3226085 A JP3226085 A JP 3226085A JP S61192113 A JPS61192113 A JP S61192113A
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JP
Japan
Prior art keywords
rate conversion
digital filter
conversion digital
delay
circuits
Prior art date
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Pending
Application number
JP3226085A
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Japanese (ja)
Inventor
Reiichi Kobayashi
玲一 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.)
NEC Home Electronics Ltd
NEC Corp
Original Assignee
NEC Home Electronics Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Home Electronics Ltd, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Home Electronics Ltd
Priority to JP3226085A priority Critical patent/JPS61192113A/en
Publication of JPS61192113A publication Critical patent/JPS61192113A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To reduce the circuit scale and to lower the manufacture cost by connecting plural stages of low magnification rate conversion digital filters in cascade to obtain the desired final magnification. CONSTITUTION:It is supposed that, for example, an A/D converting circuit is arranged on the pre-stage of a quadruple rate conversion digital filter. Delay circuits 11, 12 having a delay of (Ts/2) being a half of the sampling period of the A/D converting circuit are connected in cascade in the double rate conversion digital filter and the input signal, and the signals subjected to delay of Ts/2 and Ts are synthesized by adder circuits 13, 14 and factor circuits 15, 16. In the double rate conversion digital filter 20 of the poststage, delay circuits 21, 22 having a delay of Ts/4 are connected in cascade, and the input signal from the pre-stage and the signals delayed by Ts/4 and Ts/2 are synthesized similarly as above. Thus, a few number of stages are enough for the delay circuits.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 産業上の利用分野 本発明は、画像信号のディジタル処理回路等で使用する
レート変換ディジタル・フィルタに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a rate conversion digital filter used in a digital processing circuit for image signals.

従来の技術 レート変換ディジタル・フィルタは、基本波とその高調
波から成る入力信号のうち基本波の所定数倍の高調波成
分のみを通過させる機能を有しており、画像信号のディ
ジタル処理回路等において使用される。
Conventional rate conversion digital filters have the function of passing only harmonic components that are a predetermined number of times the fundamental wave out of an input signal consisting of a fundamental wave and its harmonics, and are used in image signal digital processing circuits, etc. used in

例えば、A/D変換回路の後段に配置されるN(整数)
倍レート変換ディジタル・フィルタは、サンプリング周
期のN分の1の遅延量を有する遅延回路群を備えたトラ
ンスバーサル・フィルタから成り、サンプリングによっ
て生じた高調波成分を含む周波数成分のうち、サンプリ
ング周波数(基本波)のNの倍数の高調波のまわりに存
在するものだけを通過させる構成となっている。
For example, N (integer) placed after the A/D conversion circuit
The rate-doubling digital filter consists of a transversal filter equipped with a group of delay circuits having a delay amount of 1/N of the sampling period. The structure is such that only harmonics existing around N multiples of the fundamental wave are allowed to pass through.

4倍レート変換ディジタル・フィルタの場合、第3図に
例示するように、入力端子INに供給されたディジタル
信号をサンプリング周期(T s )の174の遅延量
を有する遅延回路d1〜d7の縦列接続回路に通し、所
定量遅延された信号相互を加算回路al−a7と係数回
路に1〜に4により所定の算法で合成し、出力端子OU
Tに出力する構成となっている。
In the case of the quadruple rate conversion digital filter, as illustrated in FIG. The signals delayed by a predetermined amount are synthesized by a predetermined algorithm using 1 to 4 in an adder circuit al-a7 and a coefficient circuit, and output to an output terminal OU.
It is configured to output to T.

すなわち、第4図(A)に示すように、サンプリング周
波数fsとその各高調波のまわりに分布する周波数成分
を含む信号が入力端子INに供給されると、第4図(B
)に示すように、4の倍数(4,8,12・・・)の次
数の高調波のまわりに分布する周波数成分のみが出力端
子OUTから出力される。
That is, as shown in FIG. 4(A), when a signal containing frequency components distributed around the sampling frequency fs and its harmonics is supplied to the input terminal IN, the signal as shown in FIG. 4(B) is supplied to the input terminal IN.
), only frequency components distributed around harmonics of orders that are multiples of 4 (4, 8, 12, . . . ) are output from the output terminal OUT.

発明が解決しようとする問題点 上記従来のレート変換ディジタル・フィルタは、帯域内
許容リップル量、帯域外所望減衰量、帯域端における減
衰特性の所望急峻度等に関し高性能化を図る場合、遅延
回路の所要段数が増加して回路が大規模となり、製造コ
ストが上昇するという問題がある。
Problems to be Solved by the Invention In the conventional rate conversion digital filter described above, in order to improve the performance in terms of the allowable amount of ripple in the band, the desired amount of attenuation out of the band, the desired steepness of the attenuation characteristic at the band edge, etc., the delay circuit is used. There is a problem that the required number of stages increases, the circuit becomes large-scale, and the manufacturing cost increases.

発明の構成 問題点を解決するための手段 上記従来技術の問題点を解決する本発明のレート変換デ
ィジタル・フィルタは、低倍率のレート変換ディジタル
・フィルタを複数段縦列接続して所望の最終倍率を得る
ことにより、回路規模を縮小して製造コストを下げるよ
うに構成されている。
Structure of the Invention Means for Solving the Problems The rate conversion digital filter of the present invention which solves the problems of the prior art described above has a structure in which a plurality of low magnification rate conversion digital filters are connected in series to obtain a desired final magnification. By obtaining this, the circuit size is reduced and the manufacturing cost is reduced.

以下、本発明の作用を実施例によって詳細に説明する。Hereinafter, the effects of the present invention will be explained in detail by way of examples.

実施例 第1図は、本発明の一実施例の4倍レート変換ディジタ
ル・フィルタの構成を示す回路図である。
Embodiment FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a quadruple rate conversion digital filter according to an embodiment of the present invention.

この4倍レート変換ディジタル・フィルタは、2倍レー
ト変換ディジタル・フィルタlOと20を縦列接続する
ことに構成されている。
This 4x rate conversion digital filter is constructed by connecting the 2x rate conversion digital filter 10 and 20 in series.

この4倍レート変換ディジタル・フィルタにおいては、
第3図に例示した従来の4倍レート変換ディジタル・フ
ィルタと同等の濾波特性を実現するのに必要な最小段数
の遅延回路が使用されている。
In this 4x rate conversion digital filter,
A delay circuit with the minimum number of stages necessary to achieve filtering characteristics equivalent to the conventional quadruple rate conversion digital filter illustrated in FIG. 3 is used.

この4倍レート変換ディジタル・フィルタの前段には、
高調波成分を発生させる適宜な手段、例えばA/D変換
回路が配置されているものとする。
In the front stage of this 4x rate conversion digital filter,
It is assumed that appropriate means for generating harmonic components, such as an A/D conversion circuit, is provided.

前段の2倍レート変換ディジタル・フィルタ10におい
ては、A/D変換回路のサンプリング周期の半分(Ts
/2)の遅延量を有する遅延回路11.12が縦列接続
され、入力信号及びこれが上記各遅延回路でそれぞれT
s/2とTsだけ遅延されたものが加算回路13.14
及び係数回路15.16によって所定の算法で合成され
る。
In the double rate conversion digital filter 10 in the previous stage, half the sampling period (Ts
Delay circuits 11 and 12 having a delay amount of
Adder circuits 13 and 14 are delayed by s/2 and Ts.
and are synthesized by coefficient circuits 15 and 16 using a predetermined algorithm.

後段の2倍レート変換ディジタル・フィルタ20におい
ては、T s / 4の遅延量を有する遅延回路21.
22が縦列接続され、前段からの入力信号及びこれが上
記各遅延回路でそれぞれT s / 4とT s / 
2だけ遅延されたものが加算回路23゜24及び係数回
路25.26により所定の算法で合成される。
In the second rate converting digital filter 20 at the subsequent stage, a delay circuit 21 .
22 are connected in series, and the input signal from the previous stage and this are transmitted to each of the above delay circuits at Ts/4 and Ts/4, respectively.
The signals delayed by 2 are combined by adder circuits 23 and 24 and coefficient circuits 25 and 26 using a predetermined algorithm.

前段の2倍レート変換ディジタル・フィルタ10に供給
されるディジタル信号は、その前段のA/D変換回路に
おいて対応のアナログ信号がサンプリング周波数fsで
サンプリングされてディジタル化されたものであるため
、第2図の周波数スペクトラム(A)で例示するように
−、サンプリング周波数fsとその各高調波のまわりに
分布する周波数成分を含んでいる。ただし、エリアシン
グを防止するため、A/D変換前のアナログ信号からf
 s / 2以上の高周波成分が除去されているので、
各高調波のまわりに存在する信号帯域幅はf3に制限さ
れて重なりを生じていない。
The digital signal supplied to the double rate conversion digital filter 10 in the previous stage is the one obtained by sampling the corresponding analog signal at the sampling frequency fs and digitizing it in the A/D conversion circuit in the previous stage. As exemplified by the frequency spectrum (A) in the figure, the frequency spectrum includes frequency components distributed around the sampling frequency fs and its respective harmonics. However, in order to prevent aliasing, f
Since high frequency components of s/2 or higher are removed,
The signal bandwidth that exists around each harmonic is limited to f3 and does not overlap.

第2図(B)に示すように、基本波rsの高調波のうち
2の倍数の次数を有するもの(2f s。
As shown in FIG. 2(B), among the harmonics of the fundamental wave rs, those having an order that is a multiple of 2 (2f s).

4fs、5fs・・)のまわりの周波数成分だけが前段
の2倍レート変換ディジタル・フィルタ10を通過し、
後段の2倍レート変換ディジタル・フィルタ20に供給
される。
Only the frequency components around 4fs, 5fs, etc.) pass through the double rate conversion digital filter 10 in the previous stage,
The signal is supplied to the double rate conversion digital filter 20 at the subsequent stage.

後段の2倍レート変換ディジタル・フィルタ20に供給
される信号(B)は、基本波2fsとその高調波成分を
含むものにレート変換されている。
The signal (B) supplied to the subsequent double rate conversion digital filter 20 has been rate converted to include the fundamental wave 2fs and its harmonic components.

基本波2fsの高調波のうち、第2図(C)に示すよう
に、2の倍数(2,4,6・・・)の次数を有するする
もの(4fs、8fs、12fs−・・)のまわりの周
波数成分のみが、後段の2倍レート変換ディジタル・フ
ィルタ20を通過する。
Among the harmonics of the fundamental wave 2fs, as shown in Figure 2 (C), those having orders that are multiples of 2 (2, 4, 6...) (4fs, 8fs, 12fs...) Only the surrounding frequency components pass through the subsequent double rate conversion digital filter 20.

このように、2倍レート変換ディジタル・フィルタlO
と20を縦列接続することにより最終倍率4のレート変
換が実現される。
In this way, the double rate conversion digital filter lO
and 20 are connected in series, rate conversion with a final magnification of 4 is realized.

前述のように、本実施例の4倍レート変換ディジタル・
フィルタは、第3図に例示した従来の4倍レート変換デ
ィジタル・フィルタと同等の濾波特性を実現するように
構成されている。すなわち、本実施例の4倍レート変換
ディジタル・フィルタ内の係数回路15.16.25及
び26の係数値α、β、T及びδと、第3図の4倍レー
ト変換ディジタル・フィルタ内の係数回路に1〜に4の
係数(LEA、B、C,Dとは、A−βδ、B=βδ+
βγ、C−αδ+βγ+βδ、D−αδ+αγ+βδの
対応関係が成り立つ。
As mentioned above, the quadruple rate conversion digital
The filter is configured to achieve filtering characteristics equivalent to the conventional quadruple rate conversion digital filter illustrated in FIG. That is, the coefficient values α, β, T, and δ of coefficient circuits 15, 16, 25, and 26 in the quadruple rate conversion digital filter of this embodiment, and the coefficients in the quadruple rate conversion digital filter of FIG. Coefficients of 1 to 4 in the circuit (LEA, B, C, D are A-βδ, B=βδ+
The following relationships hold: βγ, C−αδ+βγ+βδ, and D−αδ+αγ+βδ.

第1図の4倍レート変換ディジタル・フィルタは、第3
図に示した従来の4倍レート変換ディジタル・フィルタ
と比較して、遅延回路と加算回路がいずれも3個ずつ少
なくてすみ、その分回路規模が縮小され、安価になる。
The 4x rate conversion digital filter in Figure 1 is
Compared to the conventional quadruple rate conversion digital filter shown in the figure, the number of delay circuits and adder circuits is reduced by three each, and the circuit scale is reduced accordingly, resulting in lower cost.

高度の特性を実現するために、遅延回路の縦列段数が増
加するほど、本発明による回路規模縮小の効果が顕著に
なる。
In order to realize advanced characteristics, the more the number of columns of delay circuits increases, the more remarkable the effect of circuit scale reduction according to the present invention becomes.

また、前段のフィルタ10の動作速度は後段のフィルタ
20の動作速度の半分になるので、安価な低速の素子を
使用できる。
Furthermore, since the operating speed of the filter 10 at the front stage is half the operating speed of the filter 20 at the rear stage, inexpensive low-speed elements can be used.

以上4倍レート変換の場合を例示したが、2倍レート変
換ディジタル・フィルタと3倍レート変換ディジタル・
フィルタを縦列接続した6倍のレート変換ディジタル・
フィルタや、2倍レート変換ディジタル・フィルタを3
段縦列接続した8倍のレート変換ディジタル・フィルタ
など、他の適宜な倍率のディジタル・フィルタも実現で
きる。
The case of 4x rate conversion was illustrated above, but the 2x rate conversion digital filter and the 3x rate conversion digital filter
6x rate conversion digital converter with filters connected in cascade
3 filters and 2x rate conversion digital filters.
Digital filters of other suitable magnifications can also be implemented, such as cascaded 8x rate converting digital filters.

発明の効果 以上詳細に説明したように、本発明のレート変換ディジ
タル・フィルタは、低倍率のレート変換ディジタル・フ
ィルタを複数段縦列接続して所望の最終倍率を得る構成
であるから、回路規模が縮小され製造コストが低下する
Effects of the Invention As explained in detail above, the rate conversion digital filter of the present invention has a configuration in which a plurality of low magnification rate conversion digital filters are connected in series to obtain a desired final magnification, so that the circuit size can be reduced. This reduces manufacturing costs.

また、前段の動作速度が低速になるため、その公安価な
低速の素子を使用でき設計も容易になるという効果もあ
る。
Furthermore, since the operation speed of the previous stage is reduced, it is possible to use low-cost, low-speed elements, thereby facilitating the design.

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

第1図は本発明の一実施例の4倍レート変換ディジタル
・フィルタの構成を示す回路図、第2図は第1図のフィ
ルタの動作を説明するための周波数スペクトラム、第3
図は従来の4倍レート変換ディジタル・フィルタの構成
を示す回路図、第4図は第3図のフィルタの動作を説明
するための周波数スペクトラムである。 10.20・・2倍レート変換ディジタル・フィルタ、
11,12,21.22・・遅延回路、13.14,2
3.24・・加算回路、15,16.25.26・・係
数回路。
FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of a quadruple rate conversion digital filter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a frequency spectrum for explaining the operation of the filter in FIG. 1, and FIG.
The figure is a circuit diagram showing the configuration of a conventional quadruple rate conversion digital filter, and FIG. 4 is a frequency spectrum for explaining the operation of the filter of FIG. 3. 10.20...2x rate conversion digital filter,
11,12,21.22...delay circuit, 13.14,2
3.24...addition circuit, 15,16.25.26...coefficient circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 所望の最終倍率よりも低い倍率のレート変換ディジタル
・フィルタを複数段縦列接続し、所望の最終倍率を実現
することを特徴とするレート変換ディジタル・フィルタ
A rate conversion digital filter characterized in that a plurality of rate conversion digital filters with a magnification lower than a desired final magnification are connected in series to achieve a desired final magnification.
JP3226085A 1985-02-20 1985-02-20 Rate conversion digital filter Pending JPS61192113A (en)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63204160A (en) * 1987-02-19 1988-08-23 Yokogawa Electric Corp Digital filter
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JPH06302344A (en) * 1993-04-14 1994-10-28 Nec Kansai Ltd Terminal fitting structure for printed circuit board

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