JPS6147570A - デイジタル周波数検出装置 - Google Patents
デイジタル周波数検出装置Info
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- JPS6147570A JPS6147570A JP16884884A JP16884884A JPS6147570A JP S6147570 A JPS6147570 A JP S6147570A JP 16884884 A JP16884884 A JP 16884884A JP 16884884 A JP16884884 A JP 16884884A JP S6147570 A JPS6147570 A JP S6147570A
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- Japan
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- frequency
- input signal
- memory
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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。
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〕
本発明はディジタル符号から周波数を検出するディジタ
ル周波数検出装置に関するものである。
ル周波数検出装置に関するものである。
従来離散符号であるディジタル符号から周波数を検出す
る方法としては、ディジタルフィルタによる方法と離散
的フーリエ変換（ＤＦＴ）による方法が広く知られてい
る。
る方法としては、ディジタルフィルタによる方法と離散
的フーリエ変換（ＤＦＴ）による方法が広く知られてい
る。
これらの方法はともに検出周波数に従ってフィルタ係数
やＤＦＴの演算係数を決めているため、汎用のディジタ
ル周波数検出装置を構成しようとするといくつかの周波
数帯域に分割してフィルタ係数やＤＦＴの演算係数を決
める必要があり、並列処理するフィルタ回路やＤＦＴの
演算回路が増大するという欠点があり、またどの周波数
帯域に屈する信号かは検出できても正確に周波数を検出
することはできないという欠点があった。
やＤＦＴの演算係数を決めているため、汎用のディジタ
ル周波数検出装置を構成しようとするといくつかの周波
数帯域に分割してフィルタ係数やＤＦＴの演算係数を決
める必要があり、並列処理するフィルタ回路やＤＦＴの
演算回路が増大するという欠点があり、またどの周波数
帯域に屈する信号かは検出できても正確に周波数を検出
することはできないという欠点があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、筒車な構成で安。
の目的とするところは、筒車な構成で安。
価な汎用ディジタル周波数検出装置を提供することにあ
る。
る。
このような目的を達成するために本発明は、一定振幅の
矩形波から入力信号の基本波成分を取り出して各サンプ
ル毎の位相を求め位相の変化量から周波数を検出するよ
うにしたものである。
矩形波から入力信号の基本波成分を取り出して各サンプ
ル毎の位相を求め位相の変化量から周波数を検出するよ
うにしたものである。
まず第１図によりディジクル符号発生の原理について説
明する。第１図はディジタル符号のデータ状態図であり
、１はディジタル符号を格納する読出し専用メモリーの
アドレス、２はディジタル符号を格納する続出し専用メ
モリー、３は読出し専用メモリー２に格納され正弦波振
幅で表示されたディジタル符号である。概略的には、基
本波の整数倍周波数のディジタル符号は基本波の１周期
分のディジタル符号を読出し専用メモリーに格納してお
き読出しアドレスの更新間隔を変えることにより発生す
ることができる。例えば、周波数がＩＨｚ車位で可変の
正弦波のディジタル符号を発生しようとする場合、基本
波は正弦波ＩＨｚであり、８ｋＨｚサンプリングとする
と１周期分のディジタル符号３は第１図に示すように８
０００ワードの読出し専用メモリー２に格納することが
できる。従ってディジタル符号３をアドレス１の順番に
読出せばＩＨｚのディジタル符号を発生することができ
、９個目のアドレス毎、すなわち、アドレス更新間隔を
９として読出せば９Ｈｚのディジタル符号を発生するこ
とができる。従ってｘＨ２のディジタル符号を発生する
場合はアドレス更新間隔をＸとすればよく、ＩＨｚｉ位
で可変な任意周波数の正弦波のディジタル符号を発生す
ることができる。また正弦波１周期内では振幅が等しく
なる点が２個所存在するが、これらの点は振幅の傾きに
より区別することができる。従って振幅の傾きまで考慮
するとアドレスとディジタル符号とを１対１に一義的に
対応させることができる。
明する。第１図はディジタル符号のデータ状態図であり
、１はディジタル符号を格納する読出し専用メモリーの
アドレス、２はディジタル符号を格納する続出し専用メ
モリー、３は読出し専用メモリー２に格納され正弦波振
幅で表示されたディジタル符号である。概略的には、基
本波の整数倍周波数のディジタル符号は基本波の１周期
分のディジタル符号を読出し専用メモリーに格納してお
き読出しアドレスの更新間隔を変えることにより発生す
ることができる。例えば、周波数がＩＨｚ車位で可変の
正弦波のディジタル符号を発生しようとする場合、基本
波は正弦波ＩＨｚであり、８ｋＨｚサンプリングとする
と１周期分のディジタル符号３は第１図に示すように８
０００ワードの読出し専用メモリー２に格納することが
できる。従ってディジタル符号３をアドレス１の順番に
読出せばＩＨｚのディジタル符号を発生することができ
、９個目のアドレス毎、すなわち、アドレス更新間隔を
９として読出せば９Ｈｚのディジタル符号を発生するこ
とができる。従ってｘＨ２のディジタル符号を発生する
場合はアドレス更新間隔をＸとすればよく、ＩＨｚｉ位
で可変な任意周波数の正弦波のディジタル符号を発生す
ることができる。また正弦波１周期内では振幅が等しく
なる点が２個所存在するが、これらの点は振幅の傾きに
より区別することができる。従って振幅の傾きまで考慮
するとアドレスとディジタル符号とを１対１に一義的に
対応させることができる。
以上述べたようなことを利用してサイクル毎の位相差、
すなわち、周波数を知ることができる。
すなわち、周波数を知ることができる。
この方法について第１図および第２図を用いて説明する
。第２図は位相データのデータ状態図であり、４はディ
ジタル符号の変換により生じる変換アドレス、５，６，
７．８は位相０〜π／２．π／２〜π、π−３π／２，
３π／２〜２πに対応する位相データを格納する読出し
専用メモリーブロックである。ディジタル符号３を変換
して変換アドレス４としアドレス１を位相データとして
読出し専用メモリーブロック５〜８に格納しておき、周
波数を検出しようとするディジタル符号の絶対値を変換
アドレスとして格納データを読出すことにより、データ
として格納されているアドレス１、すなわち、位相を知
ることができる。変換アドレス４は、ディジタル符号を
振幅の正／負と振幅の傾きの正／負とで表現し、その振
幅の絶対値をアドレス方向を連続値として表現するため
にＰＣＭ化則のμ−１ａｗのリニアコードで表現するこ
とにより位相変化の順に若番順に並べたものである。
。第２図は位相データのデータ状態図であり、４はディ
ジタル符号の変換により生じる変換アドレス、５，６，
７．８は位相０〜π／２．π／２〜π、π−３π／２，
３π／２〜２πに対応する位相データを格納する読出し
専用メモリーブロックである。ディジタル符号３を変換
して変換アドレス４としアドレス１を位相データとして
読出し専用メモリーブロック５〜８に格納しておき、周
波数を検出しようとするディジタル符号の絶対値を変換
アドレスとして格納データを読出すことにより、データ
として格納されているアドレス１、すなわち、位相を知
ることができる。変換アドレス４は、ディジタル符号を
振幅の正／負と振幅の傾きの正／負とで表現し、その振
幅の絶対値をアドレス方向を連続値として表現するため
にＰＣＭ化則のμ−１ａｗのリニアコードで表現するこ
とにより位相変化の順に若番順に並べたものである。
第３図に入力されたディジタル符号を示す。第３図にお
いて、９は正弦波振幅で表されたディジタル符号、９ａ
は位相Ｏ〜π／２のディジタル符号、９ｂは位相π／２
〜πのディジタル符号、９Ｃは位相π〜３π／２のディ
ジタル符号、９ｄは位相３π／２〜２πのディジタル符
号である。
いて、９は正弦波振幅で表されたディジタル符号、９ａ
は位相Ｏ〜π／２のディジタル符号、９ｂは位相π／２
〜πのディジタル符号、９Ｃは位相π〜３π／２のディ
ジタル符号、９ｄは位相３π／２〜２πのディジタル符
号である。
このような正弦波振幅のディジタル符号が入力された場
合の周波数検出について第２図および第３図を用いて説
明する。まず入力されたディジタル符号の振幅の正／負
、振幅の傾きの正／負により読出し専用メモリーブロッ
ク５〜８を決定する。
合の周波数検出について第２図および第３図を用いて説
明する。まず入力されたディジタル符号の振幅の正／負
、振幅の傾きの正／負により読出し専用メモリーブロッ
ク５〜８を決定する。
例えば、ディジタル符号９ａをサンプルした場合、振幅
は正、振幅の傾きは正であるので、読出し専用メモリー
ブロック５により周波数を求めることになる。このよう
にして読出し専用メモリーブロックが決定されると、デ
ィジタル符号のリニアコードの絶対値によりそのブロッ
ク内のアドレスが決定され、位相データを求めることが
でき、サンプル毎の位相データの変化、すなわち、位相
差を求めることができ、周波数を求めることが°できる
。
は正、振幅の傾きは正であるので、読出し専用メモリー
ブロック５により周波数を求めることになる。このよう
にして読出し専用メモリーブロックが決定されると、デ
ィジタル符号のリニアコードの絶対値によりそのブロッ
ク内のアドレスが決定され、位相データを求めることが
でき、サンプル毎の位相データの変化、すなわち、位相
差を求めることができ、周波数を求めることが°できる
。
次に本発明に係わるディジタル周波数検出装置の一実施
例を第４図により説明する。第４図において、１０はデ
ィジタル符号で表現された入力信号が入力される入力端
子、２１は入力信号の各サンプル値をしきい値と比較す
ることにより振幅を制限す４振幅制限手段としての振幅
制限回路、２２は一定振幅の矩形波から人力ディジタル
符号の基本波成分を出力する帯域フィルタ手段としての
帯域フィルタ、２３は基本波成分の絶対値を出力する絶
対値回路、２４は基本波成分の正負を判定する第１の符
号判定回路、２５は１サンプル前の基本波成分を保持す
る第１の遅延回路、２６は基本波成分の傾きの正負を判
定する第２の符号判定回路、２７は位相データを格納す
る位相検出読出し専用メモリー、２８は１ザンプル前の
位相を保持する第２の遅延回路、２９は数サンプルの位
相差を保持しその位相差の平均化・平滑化を行ない位相
差に比例した値を出力する平滑回路、３０は位相差に比
例した値を読出しアドレスとして入力信号の周波数を出
力する周波数検出読出し専用メモリー、４１〜４４は加
算器、５０は入力信号の周波数を出力するための出力端
子であり、絶対値回路２３．符号判定回路２４，２６．
遅延回路２５．２Ｂ、位相検出読出し専用メモリー２７
および加算器４１〜４４は位相検出手段を構成し、平滑
回路２９．Ｊｊよび周波数検出読出し専用メモリー３０
は周波数検出手段を構成する。
例を第４図により説明する。第４図において、１０はデ
ィジタル符号で表現された入力信号が入力される入力端
子、２１は入力信号の各サンプル値をしきい値と比較す
ることにより振幅を制限す４振幅制限手段としての振幅
制限回路、２２は一定振幅の矩形波から人力ディジタル
符号の基本波成分を出力する帯域フィルタ手段としての
帯域フィルタ、２３は基本波成分の絶対値を出力する絶
対値回路、２４は基本波成分の正負を判定する第１の符
号判定回路、２５は１サンプル前の基本波成分を保持す
る第１の遅延回路、２６は基本波成分の傾きの正負を判
定する第２の符号判定回路、２７は位相データを格納す
る位相検出読出し専用メモリー、２８は１ザンプル前の
位相を保持する第２の遅延回路、２９は数サンプルの位
相差を保持しその位相差の平均化・平滑化を行ない位相
差に比例した値を出力する平滑回路、３０は位相差に比
例した値を読出しアドレスとして入力信号の周波数を出
力する周波数検出読出し専用メモリー、４１〜４４は加
算器、５０は入力信号の周波数を出力するための出力端
子であり、絶対値回路２３．符号判定回路２４，２６．
遅延回路２５．２Ｂ、位相検出読出し専用メモリー２７
および加算器４１〜４４は位相検出手段を構成し、平滑
回路２９．Ｊｊよび周波数検出読出し専用メモリー３０
は周波数検出手段を構成する。
次にこのように構成されたディジタル周波数検出装置の
動作について説明する。振幅制限回路２１は入力端子１
０から入力された入力信号の振幅を制限し一定振幅の矩
形波を帯域フィルタ２２へ出力する。帯域フィルタ２２
は一定振幅の矩形波から入力信号の基本波成分を取り出
し、その基本波成分を絶対値回路２３．符号判定回路２
４゜遅延回路２５および加算器４３へ出力する。絶対値
回路２３は基本波成分の絶対値回路を出力する。
動作について説明する。振幅制限回路２１は入力端子１
０から入力された入力信号の振幅を制限し一定振幅の矩
形波を帯域フィルタ２２へ出力する。帯域フィルタ２２
は一定振幅の矩形波から入力信号の基本波成分を取り出
し、その基本波成分を絶対値回路２３．符号判定回路２
４゜遅延回路２５および加算器４３へ出力する。絶対値
回路２３は基本波成分の絶対値回路を出力する。
符号判定回路２４は基本波成分の正負を判定し、位相検
出読出し専用メモリー２７のアドレスの最上位ビットを
決定するための値を出力する。遅延回路２５は１サンプ
ル前の基本波成分を保持し加算器４３へ出力する。ｊａ
算器４３は帯域フィルタ２２から出力された現時点の基
本波成分から１サンプル前の基本波成分を引く引算を行
ない、その結果を符号判定回路２６へ出力する。符号判
定回路２６は基本波成分の傾き、すなわち、−次導関数
の正負の判定を行ない、位相検出読出し専用メモリー２
７のアドレスの最上位から２ピント目を決定するための
値を出力する。加算器４１．４２は基本波成分と符号判
定回路２４．２６の出力との加算を行ない、位相検出読
出し専用メモリー２７の読出しアドレスを決定し、入力
信号の位相を出力する。遅延回路２８は保持されている
１サンプル前の位相データを加算器４４へ出力する。加
算器４４は位相検出読出し専用メモリー２７から出力さ
れた位相データから１サンプル前の位相データを引く引
算を行ない、位相差を出力する。平滑回路２９は数ザン
プルの位相差を保持し、数サンプルの位相差の平均化・
平滑化を行ない、位相差に比例した値を出力する。周波
数検出読出し専用メモリー３０は位相差に比例した値を
読出しアドレスとして入力信号の周波数を出力端子５ｏ
に出力する。
出読出し専用メモリー２７のアドレスの最上位ビットを
決定するための値を出力する。遅延回路２５は１サンプ
ル前の基本波成分を保持し加算器４３へ出力する。ｊａ
算器４３は帯域フィルタ２２から出力された現時点の基
本波成分から１サンプル前の基本波成分を引く引算を行
ない、その結果を符号判定回路２６へ出力する。符号判
定回路２６は基本波成分の傾き、すなわち、−次導関数
の正負の判定を行ない、位相検出読出し専用メモリー２
７のアドレスの最上位から２ピント目を決定するための
値を出力する。加算器４１．４２は基本波成分と符号判
定回路２４．２６の出力との加算を行ない、位相検出読
出し専用メモリー２７の読出しアドレスを決定し、入力
信号の位相を出力する。遅延回路２８は保持されている
１サンプル前の位相データを加算器４４へ出力する。加
算器４４は位相検出読出し専用メモリー２７から出力さ
れた位相データから１サンプル前の位相データを引く引
算を行ない、位相差を出力する。平滑回路２９は数ザン
プルの位相差を保持し、数サンプルの位相差の平均化・
平滑化を行ない、位相差に比例した値を出力する。周波
数検出読出し専用メモリー３０は位相差に比例した値を
読出しアドレスとして入力信号の周波数を出力端子５ｏ
に出力する。
（発明の効果〕
以上述べたように本発明は、入力信号を一定振幅の矩形
波とし、その矩形波がら入力信号の基本波成分を取り出
して各サンプル毎の位相を求め。
波とし、その矩形波がら入力信号の基本波成分を取り出
して各サンプル毎の位相を求め。
位相の変化量から周波数を検出するようにしたので、簡
単な回路４（１，ｊ、成により正確な汎用ディジタル周
波数検出装置を実現できる効果がある。またこの装置は
処理時間が短いため多重化構成も容易であり、汎用化が
可能なためＬＳＩ化できる利点がある。
単な回路４（１，ｊ、成により正確な汎用ディジタル周
波数検出装置を実現できる効果がある。またこの装置は
処理時間が短いため多重化構成も容易であり、汎用化が
可能なためＬＳＩ化できる利点がある。
第１図はディジタル符号のデータ状態図、第２図は位相
データのデータ状態図、第３図は入力ディジクル符号の
波形図、第４図は本発明に係わるディジタル周波数検出
装置の一実施例を示すブロック系統図である。 １・・・・アドレス、２・・・・読出し専用メモリー、
３・・・・ディジタル符号、４・・・・変換アドレス、
５〜８・・・・読出し専用メモリーブロック、９．９ａ
、９ｂ、９ｃ、９ｄ・・・・ディジタル符号、１０・・
・・入力端子、２１・・・・振幅制限回路、２２・・・
・帯域フィルタ、２３・・・・絶対値回路、２４，２６
・・・・符号判定回路、２５．２８・・・・遅延回路、
２７・・・・位相検出読出し専用メモリー、２９・・・
・平滑回路、３０・・・・周波数検出読出し専用メモリ
ー、４１〜４４・・・・加算器、５０・・・・出力端子
。
データのデータ状態図、第３図は入力ディジクル符号の
波形図、第４図は本発明に係わるディジタル周波数検出
装置の一実施例を示すブロック系統図である。 １・・・・アドレス、２・・・・読出し専用メモリー、
３・・・・ディジタル符号、４・・・・変換アドレス、
５〜８・・・・読出し専用メモリーブロック、９．９ａ
、９ｂ、９ｃ、９ｄ・・・・ディジタル符号、１０・・
・・入力端子、２１・・・・振幅制限回路、２２・・・
・帯域フィルタ、２３・・・・絶対値回路、２４，２６
・・・・符号判定回路、２５．２８・・・・遅延回路、
２７・・・・位相検出読出し専用メモリー、２９・・・
・平滑回路、３０・・・・周波数検出読出し専用メモリ
ー、４１〜４４・・・・加算器、５０・・・・出力端子
。
Claims (1)
- ディジタル符号で表現された入力信号の振幅を一定の範
囲に制限することにより一定振幅の矩形波を出力する振
幅制限手段と、前記一定振幅の矩形波から前記入力信号
の一定振幅の基本波成分を取り出す帯域フィルタ手段と
、前記一定振幅の基本波成分から各サンプル毎の位相を
求めることにより位相の変化量を求める位相検出手段と
、前記位相の変化量から周波数を検出する周波数検出手
段とを備えたことを特徴とするディジタル周波数検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16884884A JPS6147570A (ja) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | デイジタル周波数検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16884884A JPS6147570A (ja) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | デイジタル周波数検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6147570A true JPS6147570A (ja) | 1986-03-08 |
Family
ID=15875658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16884884A Pending JPS6147570A (ja) | 1984-08-14 | 1984-08-14 | デイジタル周波数検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6147570A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002090400A (ja) * | 2000-07-11 | 2002-03-27 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co Kg | ディジタル信号の周波数を評価するための方法およびデバイス |
| JP2008020233A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Toto Ltd | 距離測定装置 |
-
1984
- 1984-08-14 JP JP16884884A patent/JPS6147570A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002090400A (ja) * | 2000-07-11 | 2002-03-27 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co Kg | ディジタル信号の周波数を評価するための方法およびデバイス |
| JP2008020233A (ja) * | 2006-07-11 | 2008-01-31 | Toto Ltd | 距離測定装置 |
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