JPS6242609A - 間引き補間装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、高い標本化周波数で標本化されたディジタル
信号を低い標本化周波数をもつディジタル信号に変換し
て信号処理を行う際に利用する間引き補間装置に関する
ものである。

従来の技術 第５図に従来の間引き補間装置の一部である間引き装置
のブロック図を示す。同図において、１は時刻ｎＴ（ｎ
＝０、±１．±２．・・・・・・）で信号値をもつディ
ジタル信号列ｘ（ｎ）をを入力する入力端子である。２
は前記Ｉ（ロ）の低域成分のみを取シ出す低域通過形フ
ィルタ（以下ＬＰＦと呼ぶ）であり、このＬＰＦ２出力
である信号列をＸ　（ｎ）とする。３は信号列Ｘ　（ｎ
）から１つおきの信号値を取り出して出力端子４に出力
する合成回路であり、この合成回路３出力をＸ（２ｋ）
またはＸ（２ｋ＋１）（ｋ＝０、±１．±２．・・・・
・・）とする。以上の構成をもつ従来の間引き装置にお
いてその動作を説明する。

信号列ｘ□やＸ　（ｎ）のように時間Ｔ間隔で信号値を
もつディジタル信号で表わしうる周波数帯域はサンプリ
ング定理より周波数０−％Ｔの帯域である。また、同様
に信号列Ｘ（２ｋ）やＸ（２ｋ＋１）のように時間２Ｔ
間隔で信号値をもつディジタル信号で表わしうる周波数
帯域は周波数０〜３ＡＴの帯域である。以上より、Ｘ　
（ｎ）によ１て表わされる３ＡＴ−几Ｔの周波数帯域の
信号成分は、Ｘ　（ｎ）の信号を１つおきに間引いた時
には０〜ＫＴの周波数帯域の信号成分として表わされる
ことになる。今、Ｘ　（ｎ）にある３ＡＴ−％Ｔ帯域の
信号成分の周波数ｆとすれば、Ｘ（ロ）を間引いた結果
、％Ｔ−ｆ　の周波数成分として表わされ（これを反射
という）、雑音成分のひとつとなる。よって、時間Ｔ間
隔の信号列Ｘ　（ｎ）を時間２Ｔ間隔の信号列Ｘ（２ｋ
）またはＸ（２ｋ＋１）に間引くならば、Ｘ　（ｎ）に
Ｋ　Ｔ　−３Ａ　Ｔ帯域の信号成分があってはならない
３３以上より、Ｘ　（ｎ）の元信号列である時間Ｔ間隔
の信号列ｘ（ｎ）をＬ　Ｐ　Ｆ　２．によってＫＴ−％
Ｔ帯域の信号成分を除去している。第６図にＬＰＦ２の
一特性を示す。

第７図は従来の間引き補間装置の一部である補間装置の
ブロック図である。同図において、６は時刻２ｋＴで信
号値をもつ信号列ｙ（２ｋ）を入力する入力端子である
。６は入力ｙ（２ｋ）の信号間にある信号値をｙ（２ｋ
）から近似して出力する補間フィルタであって、補間フ
ィルタ６出力信号が補間フィルタ６人力信号に対して時
間ｍＴ（ｍは正）遅延して出力されるものとすれば、補
間フィルタ６が出力する信号列はｙ′（２ｋ＋１＋ｍ）
となる。７は補間フィルタ６が信号を遅延させる時間ｍ
Ｔだけ前記ｙ（２ｋ）を遅延させる遅延回路で、その出
力はｙ（２ｋ＋ｍ）となる。８は補間フィルタ６出力ｙ
′（２ｋ＋１＋ｍ）と遅延回路７出力ｙ（２ｋ＋ｍ）と
を並べて時間Ｔ間隔の信号列Ｙ　（ｎ）を出力端子９に
出力する合成回路である。つまり、入力端子６への入力
信号ｙ　（２ｋ　）の信号間に補間フィルタ６によって
近似した信号値Ｙ′（２ｋ＋１＋ｍ）を挿入するが、そ
の時補間フィルタ６の出力信号が時間ｍＴ遅延するので
前記ｙ（２ｋ）を遅延回路７によって時間ｍＴ遅延させ
て、補間フィルタ６出力とのタイミングをはかって、時
間Ｔ間隔の補間された信号列Ｙ（ロ）を得るものである
。

次に、第７図補間装置と等価な補間処理を行うもうひと
つの補間装置のブロック図を第８図に示す。同図におい
ては、入力端子６へは時間２Ｔ間隔の信号列ｙ（２ｋ）
が入力され、出力端子９からはｙ（２ｋ）の信号間の値
を補間した時間Ｔ間隔の信号列Ｙ（ロ）が出力される。

１０は合成回路であって、時刻２ｋＴでは入力端子６よ
り得たｙ（２ｋ）を選び、時刻（２ｋ＋１）Ｔでは信号
値ゼロを選ぶよう動作して、信号列ｙ　（２ｋ　）の信
号間にゼロ値を挿入したような時間Ｔ間隔の信号列ｙ　
（ｎ）を合成している。１１はＬＰＦで合成回路１ｏよ
シ得た信号列ｙ（ｎ）の低域成分のみを取シ出して出力
端子９に導いている。以上の構成においてその動作を説
明する。

まず、時間Ｔ間隔の信号列は０−％Ｔ帯域の信号成分を
、時間２Ｔ間隔の信号列はＯ−％Ｔ帯域の信号成分を表
わしうることはすでに述べた。よって、信号列７（２ｋ
）は０〜ＨＴ帯域にある信号成分しかもっていないが、
合成回路１ｏによってｙ（２ｋ）の信号間にゼロ値を挿
入された信号列ｙ（ｎ）は３’ｉ　Ｔ　−’Ａ丁帯域に
、ｙ（２ｋ）のもっていた信号成分の反射成分として信
号成分をもっている。

しかしながら、この反射成分はｙ（２ｋ）がもちえない
信号成分なので、雑音成分として除去する必要がある。

よって、ｙ　（ｎ）のＸ　Ｔ　＝　３Ａ　Ｔ帯域にある
雑音成分をＬＰＦｌ　１で除去すれば、前記時間２Ｔ間
隔の信号列ｙ（２ｋ）を時間Ｔ間隔の信号列Ｙ　（！１
１）に補間処理できる。第９図にＬＰＦｌｌの一特性を
示す。

以上の第５図のＭ引き装置および第７図または第８図の
補間装置は、第１０図のブロック図で示すような信号処
理装置で使用される。同図において、入力端子１３へは
時間Ｔ間隔の信号列が入力され、間引き装置１４によっ
て時間２Ｔ間隔の信号列に間引かれて、その間引き装置
１４出力の信号列は信号処理装置１５で動作周期２Ｔで
処理される。その信号処理装置１６出力である時間２Ｔ
間隔の信号列は補間装置１６によって補間処理されて再
度時間Ｔ間隔の信号列となって出力端子１７より出力さ
れる。以上の構成は、０〜３Ａ丁帯域の信号成分に対す
る処理系において、信号処理装置１５が扱う信号成分が
ｏ−％Ｔ帯域にある時に使われ、信号処理装置１５の動
作周期を２Ｔにすることにより、動作周期Ｔの場合に比
べて電力的また回路のスピード的に有効に処理するもの
であって、その処理後再度時間Ｔ間隔の元信号に戻して
後段の処理装置に出力するものである。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、第５図ＬＰＦ２ま
ｋは第８図ＬＰＦ１１の特性が％Ｔ〜シロ’ｆの帯域の
信号をより厳しく減衰させる必要がある場合には、ＬＰ
Ｆ２およびＬＰＦｌ　１の規模が非常に大きくなるとい
う問題点を有していた。

たとえば第６図ＬＰＦ２の特性を示す第６図において、
Ａで示すような信号成分についてはＬＰＦ２ｋよって十
分に減衰効果があり、時間２Ｔ間隔の信号列に間引き処
理されてもその反射成分Ａ′は微小なものとなるが、Ｂ
で示すような信号成分についてはＬＰＦ２では十分に減
衰させることができず、結果Ｂ′で示すような大きな反
射成分（雑音成分となる）が間引き処理された信号列に
表われることになる。よって信号成分Ｂを十分に減衰さ
せるためには、同図１点鎖線で示すような急峻なＬＰＦ
特性が必要となる。しかし、急峻なＬＰＦ特性を得るた
めには、ＬＰＦが非常に大きな規模となってしまう。そ
してさらに、第１０図に示すように、信号処理装置１６
の前後に、前記大規模なＬＰＦを構成要素とする間引き
装置１４および補間装置１６を設けることは、信号処理
装置１５の動作周期をＴから２Ｔにする効果をなくすこ
とになる。

本発明はかかる点に鑑み、急峻なＬＰＦ特性を必要とす
るような間引き装置および補間装置において、回路規模
のよシ小さな間引き補間装置を提供することを目的とす
る。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、時刻ｎＴ（ｎ−０，±１．±２．−・・・・
・）で信号値をもつディジタル信号列Ｉ（ｎ）が時刻２
ｋＴ（ｋ＝０、±１．±２．・・・・・・）にある信号
列ｘ（２ｋ）と時刻（２ｋ＋１）Ｔにある信号列ｘ（２
ｋ＋１）とからなり、時刻２ｋＴで信号値をもつディジ
タル信号列ｙ（２ｋ）が時刻（２ｋ＋１）Ｔに信号をも
たない信号列であシ、前記信号列ｘ（、）から取シ出さ
れた信号列ｘ（２ｋ＋１）と前記信号列ｙ（２ｋ）とを
並べて時刻ｎＴで信号値をもつような信号列にする第１
の合成回路と、入力信号に対する出力信号の遅延時間が
ｍＴ（ｍは正）であって、前記第１の合成回路出力の信
号列を時分割処理によって前記信号列ｘ（２ｋ＋１）の
信号間の信号値を近似した信号値からなる信号列ｘ′（
２ｋ＋ｍ）と前記信号列ｙ（２ｋ）の信号間の信号値を
近似した信号値からなる信号列ｙ　’　（２ｋ＋１　＋
ｍ　）とが並んだ時刻ｎＴで信号値をもつような信号列
を出力する補間フィルタと、前記信号列ｚ（２ｋ）を時
間ｍＴだけ遅延した信号列ｘ（２ｋ＋ｍ）を出力する第
１の遅延手段と、前記信号列ｙ（２ｋ）を時間ｍＴだけ
遅延した信号列ｙ（２ｋ＋ｍ）を出力する第２の遅延手
段と、前記補間フィルタ出力の信号列から取り出した信
号列ｘ′（２ｋ＋ｍ）と前記信号列ｘ（２ｋ＋ｍ）とを
加えて出力する第２の合成手段と、前記補間フィルタ出
力の信号列から取シ出した信号列ｙ′（２ｋ＋１＋ｍ）
と前記信号列ｙ（２ｋ＋ｍ）とが並んだ時刻ｎＴで信号
値をもつような信号列を出力する第３の合成手段とを備
えた間引き補間装置である。

作　　用 本発明は前記した構成により、間引かれる信号列から間
引かれるべき時刻にある信号列と補間されるべき信号列
とに対（〜で、補間フィルタノ時分割処理によって前記
２つの信号列の各々の信号間の信号値を求めて、間引か
れる信号列については求めた信号値を間引かざるべき時
刻にある信号値に加え、補間されるべき信号列について
はその信号間に求めた信号値を並べることによシ、間引
き処理および補間処理における補間フィルタ（ＬＰＦの
一部）を共用することができて、急峻なＬＰＦ特性が必
要な間引き補間装置をより小さい回路規模で実現できる
。

実施例 第１図は本発明の一実施例における間引き補間装置のブ
ロック図を示すものである。第１図において、１８は時
刻ｎＴ（ｎ−０，＋１．±２．−・・・・・）で信号値
をもつディジタル信号列（以下単に信号列と呼ぶ）ｘ（
ｎ）が入力される第１の入力端子であって、信号列ｘ（
、）は、２ｋＴ（ｋ＝０、＋１゜±２．・・・・・・）
で信号値をもつ信号列ｘ（２ｋ）と時刻（２ｋ＋ｌ　）
Ｔで信号値をもつ信号列ｘ（２ｋ＋１）とに分けること
ができる。１９は時刻２ｋＴで信号値をもつ信号列ｙ（
２ｋ）が入力される第２の入力端子であって、信号列ｙ
　（２ｋ　）は、信号列間の時刻（２ｋ＋１）Ｔにおい
ては信号をもたない信号列である。２ｏはスイッチ回路
であって、第１の入力端子１８より得た信号列ｘ（ｎ）
を時間２Ｔ間隔のふたつの信号列ｘ（２ｋ）とｚ（２ｋ
ｌ）に分けて、信号列ｘ（２ｋ）は第１の遅延回路２３
に、信号列ｘ（２ｋ＋１）を第１の合成回路２１に導く
ものである。第１の合成回路２１は図のようにスイッチ
回路で構成することができて、時刻（２ｋ＋１）Ｔの時
にはスイッチ回路２０より得た信号列ｘ（２ｋ＋１）を
時刻２ｋＴの時には第２の入力端子１９より得た信号列
ｙ（２ｋ）を選ぶようにして、時間Ｔ間隔で並んだ信号
列を出力する。２２は入力信号に対する出力信号の遅延
時間がｍ　Ｔ　（ｍは止）である補間フィルタであって
、前記第１の合成回路２１よシ得／こ信号列に対して時
分割処理を行ない、前記信号夕ｊｉｘ（２ｋ＋１）から
その信号間の信号値を近似した信号値からなる信号列ｘ
′（２ｋ＋ｍ）（これは時刻（２ｋ＋１）Ｔにおける近
似信号列が補間フィルタ２２ｋよシ時間ｍＴ遅延して出
力されることを意味している。）と、前記信号列ｙ（２
ｋ）からその−信号間の信号値を近似した信号値からな
る信号列ｙ′（２ｋ＋１＋ｍ）’（前記ｘ′（２ｋ＋ｍ
）と同様）とが時間Ｔ間隔で並んだ信号列を出力するも
のである。遅延回路２３は、前記スイッチ回路２０より
得た信号列ｘ（２ｋ）を前記補間フィルタ２２のもつ遅
延時間ｍＴと同じ時間だけ遅延させて出力するもので、
その出力信号列をｘ（２ｋ＋ｍ）とする。

２４は前記第２の入力端子１９よシ得た信号列７（２ｋ
）を前記遅延時間と同じ時間（ｍＴ）遅延した信号列ｙ
（２ｋ＋ｍ）を出力する。２６は第２の合成回路であっ
て、図に示すようにスイッチ回路２９と加算回路３０と
で構成でき、前記補間フィルタ２２出力の信号列からス
イッチ回路２９によって時刻（２ｋ＋ｍ）Ｔにある信号
列ｘ′（２ｋ＋ｍ）だけを取りだし、そのｘ′（２ｋ＋
ｍ）を加算回路３０によって前記第１の遅延回路２３出
力のｘ（２ｋ＋ｍ）とを加算した信号列Ｘ（２ｋ＋ｍ）
を出力する。２６は第３の合成回路であって、図に示す
ようにスイッチ回路で構成することができ、時刻（２ｋ
＋ｍ）Ｔの時には前記遅延回路２４出力側の信号を出力
するので７（２ｋ＋ｍ）が出力され、時刻（２ｋ＋１＋
ｍ）Ｔの時には前記補間フィルタ２２出力側の信号を出
力するのでｙ′（２ｋ＋１＋ｍ）が出力されて、結果時
間Ｔ間隔で並んだ信号列（Ｙ（ｎ＋ｍ、）とする）が出
力される。２７は前記第２の合成回路２６出力の信号列
Ｘ（２ｋ＋ｍ）を前記第１の入力端子１８に入力された
時間Ｔ間隔の信号列ｘ（＝）を時間２Ｔ間隔に間引いた
信号列として出力する第１の出力端子であり、２８は前
記第３の合成回路２６出力の信号列Ｙ（ｎ＋ｍ）を前記
第２の入力端子１９に入力された時間２Ｔ間隔の信号列
ｙ（２ｋ）の信号間の信号値を補間した時間Ｔ間隔の信
号列として出力する第２の出力端子である。以下、本実
施例の動作を説明する。

間引き装置または補間装置で使われるＬＰＦ（前記第６
図ＬＰＦ２または第８図ＬＰＦ１１）の特性としては、
前記従来の技術において第６図または第９図のような例
はあるが、各図において！ＡＴ−％Ｔの帯域にある信号
からの反射、または％Ｔ−％Ｔの帯域への反射を完全に
除去するための理想ＬＰＦは第２図に示されるような特
性が必要である。このような理想ＬＰＦの特性をフーリ
エ展開によって近似する。第２図において横軸を０丁（
ωは角周波数）、縦軸をＩＨＩ（Ｈは理想ＬＰＦの伝達
関数）なる関数としてフーリエ展開すればＩＨＩは次式
のように近似できる。

ＣＯ５３ω７１７ｃｏｓ５ｏｊＴ ＩＨＩ≧−十−（ωｓ　ＯＪＴ　−−−−−＋１−−一
〜・　・）−・・（１）２　　π　　　　　　　　　　
３ ここでｃｏｓ（ｈｔｌ）Ｔ）、　　ｈ−１，３，５，・
・・・・・はｅコ（ｈωＴ）＋、−ｊ（ｈωＴ）　　２
ｈ＋２−ｈｃｏｓ（ｈωＴ）＝　　　　　　　　　＝、
、□・・・・・・（２）と表わされる。ただし、（２）
式のｚ−１は離散時間システムを表わす２変換式におけ
る１標本化周期分の遅延を示す遅延演算子であって、こ
の時の１標本化周期はＴである。以」二より、（２）式
を使って（１）式ＩＨＩをＺ変換式Ｈ（ｚ）で表わせば
次式のようになる。

１ＨＩ：＝玖・）＝トコ−（・・・−に止２２・、□ｚ
５＋、□５　−・・・・・　）・・・（３）２　　π　
　　　　　　　　３　　　　　５（７かし、（３）弐Ｈ
（ｚ）は、無限個の入力信号値に対し。

“Ｃ演算を行って出力信号値を求める形をとる。そこで
このＨ（ｚ）の特性を、有限個の入力信号値に対する演
算によって出力信号値を求めるような形の伝達関数Ｈ１
（ｚ）で近似する。Ｈ１（ｚ）をａ１〜ａＭ（Ｍは正整
数）なる係数を使って次式のように表わす５、Ｈ（ｚ）
＝　Ｈｌ（ｚ）＝シ＋Ｅｉ　（ａ　、　（ｚ　＋　ｚ−
”　）＋ａ２（ｚ５＋ｚ’−！ｌ）＋　−＋　ａＭ、（
２２Ｍ−１＋２−（２Ｍ−１））　）・・・・・・・・
　（４） しかし、Ｈ１（ｚ）は出力信号の遅延時間はゼロである
が、（４）式の中の負方向の遅延素子Ｚ−２２Ｍ−ｊ　
　は実回路では実現できないので、出力信号の遅延時間
（２Ｍ−１）Ｔであるが周波数応答ばＨｌ（Ｚ）Ｌ等価
なＨ２（ｚ）で実現する。

１　−（２Ｍ−１）　　１　−（２Ｍ−１）Ｈ２（ｚ）
＝　−ｚ　　　＋＝　ｚ　　　（ａ、　（ｚ＋ｚ−”　
）＋　−−−−２Ｍ−１−（２Ｍ−ｔ） ＋８Ｍ（”　　＋ｚ）） ＝　’　Ｃ”−（２＝１”　（ａＭ＋ａＭ−１□−−Ｍ
−１□−’　”　”、”’−２（Ｍ−２）　　　　−２
（Ｍ−ｔ）−１−ａ２Ｚ　　　　　＋ａ１Ｚ ＋　ａｌｚ−２’　＋ａ２ｚ”２（”’　＞　＋−・−
・−＋　ａＭ　ｚ−２（２Ｍ−”　）　、：ｌ　−・・
・（６）ここでＧ（ｚ）を次式のように定義すれば、Ｇ
（ｚ）＝　ａＭ＋ａＭ−１ｚ−２＋−＋ａ１ｚ−２（Ｍ
−’　）　＋ａ１ｚ−２Ｍ＋　−＋ａＭ２−２（２Ｍ−
１）１９２１１．（６）前記Ｈ２（Ｚ）は、 Ｈ２（ｚ）＝ｊ（ｚ−（２Ｍ−１）　＋ＱＺ）　）　　
　　　−−−−−−（７）と表わせる。以上よシ、前記
第２図に示す理想ＬＰＦ特性の近似ＬＰＦ特性をもツ（
７）弐Ｈ２（Ｚ）は、時間２Ｔ間隔にある２Ｍ個の信号
値（（６）弐〇（Ｚ））と、その２Ｍ個の信号値の真中
にある１個の信号値（（７）式のｚ−（２Ｍ−１）　）
とで計２Ｍ＋１　個の信号値に対する演算によって出力
信号値を求める形となる。

以上のようにして求めたＬ　Ｐ　Ｆ　　Ｈ２（Ｚ）は、
前記第６図間引き装置のＩ、ＰＦ２および第８図補間装
置のＬＰＦｌｌに使用することができる。ここで、Ｈ２
（Ｚ）をＬＰＦｌｌに使用した場合について見れば、Ｈ
２（Ｚ）に入力される時間Ｔ間隔の信号列ｙ（ｎ慰、時
亥Ｊ２ｋＴでは入力信号列ｙ（２１ｃ）であるが、時刻
（２ｋ＋１）Ｔでは信号値はゼロである。このことより
Ｇ　（ｚ）は、信号列ｙ（２ｋ）のうちの２Ｍ個の信号
値と２Ｍ個の信号値がすべてゼロなる信号値とを時間Ｔ
間隔で交互に演算することになる。つまり、Ｇ　（ｚ）
がｙ（２ｋ）のうちの２Ｍ個の信号値に対する値を出力
する時にはｚ−（２Ｍｌ）はゼロ値を出力し、Ｇ　（ｚ
）が２Ｍ個のゼロ値に対する値ゼロを出力する時にはｚ
−（２Ｍ−１）がｙ（２ｋ）を時間（２Ｍ−１）Ｔ遅延
した値を出力するので、Ｇ（ｚ）は前記第７図補間装置
の補間フィルタ６と同等の動作をして、時間２Ｔ間隔の
２Ｍ個の信号値からその信号間に位置する信号値の近似
値を遅延時間（２Ｍ〜１）Ｔで出力するものである。さ
らに第４図のＬＰＦ２ｋＨ２（Ｚ）を使用すれば、前記
Ｇ（ｚ）の出力する近似値とその近似値が位置する時刻
にあるべき本来の入力信号値とを加えれば、間引き処理
および補間処理に使うＬＰＦ特性をもつＬＰＦとなる。

さて、以上説明したよりなＧ（ｚ）は、時間Ｔ間隔の信
号列が入力されたとしても、時間２Ｔ間隔にある２Ｍ個
の信号値のみに対して演算出力するので、前記第１図第
１の合成回路２１出力のような、ふたつの時間２Ｔ間隔
の信号列ｘ（２ｋ＋１）とｙ（２ｋ）が時間Ｔ間隔で交
互に並んだ信号列に対しては、ｘ（ｚｋ＋１）とｙ（２
ｋ）とを同時に演算することはない。よって、その時の
Ｇ（ｚ）の出力もｘ（２ｋ＋１）に対する出力信号列と
ｙ（２ｋ）に対する出力信号列とが時間Ｔ間隔で交互に
並んだ信号列となって、結果Ｇ（ｚ）はｘ（２ｋ＋１）
とｙ（２ｋ）とに対して時分割処理を行うことになる。

以上、（６）弐Ｇ（ｚ）の動作について説明したが、第
３図にとのＧ（ｚ）を実現させた補間フィルタ２２の一
実施例を示しておく。同図において、２９は補間フィル
タ２２の入力端子であり、３０は補間フィルタ２２の出
力端子である。また、３３（１）〜３３（４Ｍ−２）は
各々時間Ｔだけ信号を遅延する遅延回路、３２（１）−
３２（Ｍ）は加算回路、３３（１）〜ａ　３　（Ｍ）は
乗算回路であって図に示すように乗数力ｒａ１〜ａｉｍ
である。３４は乗算回路３３（１）〜３　ｓ　（Ｍ）が
出力する信号を全て加えで出力端子３゜に導く加算回路
である。

以」−で、第２図理想ＬＰＦ特性を近似したＬＰＦ特性
をもつＨ２（Ｚ）　（（７）式）および補間動作を行う
（Ｅ（ｚ）について説明した。では次に、第１図本実施
例の補間フィルタ２２の特性を前記Ｇ（ｚ）で実現させ
て、本実施例である間引き補間装置の動作を説明する。

なお、Ｇ（ｚ）によって出力信号列が遅延する時間（２
Ｍ−１）Ｔは、本実施例の構成の説明で述べたように、
遅延時間ｍＴ（ｍ＝２Ｍ−１）として説明する。

まず第２の入力端子１９に入力される信号列ｙ（２ｋ）
を時分割で補間フ、イルタ２２の処理を行えば、仔の出
力はｙ（２ｋ）の信号間の値（時刻（２ｋ＋１）Ｔでの
信号値）を時間ｍＴ遅延させたｙ　’　（２ｋ＋１　＋
ｍ　）である。よって、遅延回路２４でｙ（２ｋ）を時
間ｍＴだけ遅延させた信号列ｙ（２ｋ＋ｍ）の信号間に
第３の合成回路２６によって７（２ｋ＋１＋ｍ）を挿入
すれば、時間２Ｔ間隔の信号列ｙ（２ｋ）を反射成分を
除去した時間Ｔ間隔の信号列Ｙ（ｎ＋ｍ）に補間できる
。次に第１の入力端子１８に入力される信号列ｘ（、）
から得たｘ（２ｋ＋１）を時分割で補間フィルタ２２の
処理を行なえば、その出力はｘ　（２ｋ＋１　）の信号
間の値（時刻（２ｋ）Ｔでの信号値）を時間ｍＴだけ遅
延させた信号列ｘ′（２ｋ＋ｍ）である。また、前記信
号列ｘ（＝）から得た信号列ｘ（２ｋ）を遅延回路２３
によって時間ｍＴだけ遅延された信号列ｘ（２ｋ＋ｍ）
と、前記信号列ｚ′（２ｋ＋ｍ）を第２の合成回路２５
で加えることは、前記（７）式のＨ２（Ｚ）の動作と同
等なので、その第２の合成回路２６出力は信号列ｘ（ｎ
）の反射成分を除去した時間２Ｔ間隔の信号列Ｘ（２ｋ
＋ｍ）に間引くことができる（ただし、（η式Ｈ２（Ｚ
）にある係数％に相当する乗算手段は、信号列Ｘ（２ｋ
＋ｍ）あるいは信号列ｘ（、）の振幅を２分の１にする
のみであるので、本実施例では設けていない）。

以上のように本実施例によれば、時間２Ｔ間隔の信号列
に間引かれるための時間Ｔ間隔の信号列ｘ（＝）と時間
Ｔ間隔の信号列に補間されるための時゛間２Ｔ間隔の信
号列ｙ（２ｋ）とを入力とし、前記信号列Ｘ　（、）か
ら取り出した信号列！（２ｋ＋１）と前記ｙ（２ｋ）と
を時分割処理する補間フィルタ２２を設けて各信号間の
補間値ｘ’（２ｋ十ｍ）とｙ′（２ｋ＋１＋ｍ）を求め
、一方では前記ｘ　（ｎ）から取り出し、そして時間ｎ
Ｔ遅延した信号列ｘ（２ｋ、＋ｍ）と前記ｘ′（２ｋ＋
ｍ）とを第２の合成回路２６で加えて前記信号列Ｘ（ロ
）を反射成分なしに間引いた時間２Ｔ間隔の信号列ｘ（
２ｋ＋ｍ）を出力し、もう一方では前記信号列ｙ（２ｋ
）を時間ｍＴ遅延した信号列ｙ（２ｋ＋ｍ）と前記ｙ′
（２ｋ＋１４．ｍ）とを第３の合成回路２６で合成して
前記信号列ｙ（２ｋ）を反射成分なしに補間した時間Ｔ
間隔の信号列Ｙ（ｎ＋ｍ）を出力するものである。よっ
て、本実施例では間引きと補間の処理を時分割処理を使
って同一構成で実行でき、これを信号処理装置に応用す
れば第４図のようなブロック図になる。第４図において
、３５は本実施例（第１図）を示す間引き補間装置であ
って、第１の入力端子１８．第２の入力端子１９、第１
の出力端子２７．および第２の出力端子２８もそれぞれ
第１図と同じである。間引き補間装置３６の第１の入力
端子１８に入力される時間Ｔ間隔の信号列ｘ（＝）は間
引き処理されて、第１の出力端子２７より時間２Ｔ間隔
の信号列Ｘ（２ｋ）が出力される。この信号列Ｘ（２ｋ
）を動作周期２Ｔの信号処理装置３６で処理した後、時
間２Ｔ間隔の信号列ｙ（２ｋ）として間引き補間装置３
６の第２の入力端子１９へ導かれる。間引き補間装置３
６は前記信号列ｙ（２ｋ）に対して補間処理した後に第
２の出力端子２８へ時間Ｔ間隔の信号列Ｙ　（ｎ）を出
力する。以上のようにして本実施例の間引き補間装置を
使うと、信号列の間引き処理および補間処理が本実施例
のように同一構成で実行できるため、回路規模の点で比
べると第１０図従来例に比べて半分近くの回路規模で実
現できる。特に、反射成分を除去するためのＬＰＦ等特
が第２図のような理想特性に近い特性を必要として、そ
のＬＰＦの回路規模が非常に大きくなっても、本実施例
のように補間フィルタ２２を間引き処理と補間処理とで
共用できることは回路規模の点でも非常に有効である。

なお、本発明の実施例において、スイッチ回路２ｏによ
って第１の入力端子よシ得る信号列ｘ（ｎ）から信号列
ｘ（２ｋ＋１）のみを取り出し第１の合成回路２１に導
いているが、第１の合成回路２１は時刻２ｋＴでは第２
の入力端子より得る信号列ｙ（２ｋ）を選択して出力す
るので、スイッチ回路２０を介さず第１の入力端子１８
より得る信号列、　（−）を直接に第１の合成回路２１
に導いてもよい、。

また、遅延回路２３はスイッチ回路２ｏより得た信号列
ｘ（２ｋ）を遅延させ念信号列ｘ（２ｋ＋ｍ）を出力し
、第２の合成回路２６はそのｘ（２ｋ＋ｍ）と補間フィ
ルタ２２出力より取り出した信号列Ｘ′（２ｋ＋ｍ）と
を加えて出力しているが、遅延回路２３が第１の入力手
段より得た信号列Ｘ（ロ）を直接に遅延してｘ（ｎ＋ｍ
）なる信号列を出力し、第２の合成回路２５がその信号
列ｘ（ｎ＋ｍ）から信号列ｘ（２ｋ＋ｍ）を取り出すよ
うなスイッチ機能をもって前記ｘ′（２ｋ＋ｍ）とを加
えて出力するようにしてもよいし、さらに第２の合成回
路２６が信号列ｚ（ｎ＋ｍ）と補間フィルタ２２出力を
直接に加えて後に時刻（２ｋ＋ｍ）Ｔにある信号列（Ｘ
（２ｋ＋ｍ））のみを出力するようにしてもよい。

また、遅延回路２４は第２の入力端子１９より得る信号
列ｙ（２ｋ）を遅延させた信号列ｙ（２ｋ＋ｍ）を第３
の合成回路２６に導いているが、補間フィルタ２２人力
の信号列が第１の合成回路２１によって信号列ｘ（２ｋ
＋１）と信号列ｙ（２ｋ）とを時間Ｔ間隔で並んだもの
にしているため、前記信号列ｙ（２ｋ＋ｍ）は補間フィ
ルタ２２を構成している遅延回路から得ることができ、
よってそのｙ（２ｋ＋ｍ）を第３の合成回路２６に導い
てもよい。

また、補間フィルタ２２の伝達関数Ｇ（ｚ）については
、前記（１）式のフーリエ展開式から近似した特性であ
る必然性はなく、入力信号列の信号間の値が近似できる
補間フィルタ特性であればよく、その特性をもったＧ（
ｚ）を前記（′ｆ）式Ｈ２（Ｚ）に使えば、そのＨ２（
Ｚ）もまた間引き処理および補間処理に使われるＬＰＦ
特性をもつことになる。そしてまたＧ（ｚ）の近似精度
が高ければ高いほど、Ｈ２（Ｚ）の特性は第２図の理想
ＬＰＦ特性に近くなるが、やはりフィルタ規模も大きく
なる（（６）弐〇（ｚ）が演算する信号値の数（２Ｍ個
）が多くなる）ので、本発明のようにＧ（ｚ）（補間フ
ィルタ２２）を間引き処理と補間処理で共用することは
有効である。

以上のように本発明は、間引き処理および補間処理を行
う時のＬＰＦの一部である補間フィルタ２２（第１図）
を、間引き処理のための信号列と補間処理のための信号
列とのふたつの信号列に対して時分割処理して回路規模
の縮小を実現するものであるが、補間フィルタ２２の動
作周期を単に小さくして（動作周波数を高くして）時分
割処理するのでなく、従来の間引き装置および補間装置
で使われるＬＰＦ２またはＬＰＦｌｌの動作周期と同一
であることも特徴としている。

舊たさらに、本発明の間引き補間装置を直列に接続する
ことによ、って、時間Ｔ間隔の伯号列丘一時間４Ｔ間隔
の信号列にも、時間８Ｔ間隔の信号列にも間引きそして
補間する装置を容易に構成できるので、動作周期のより
大きな慟作周波数がより低くてよい）信号処理装置に対
して利用できてイｊ効である。

発明の詳細 な説明しまたように、本発明によれば、高い周波数で標
本化されたディジタル信号を低い標本化周波数で処理す
るための間引き処理および補間処理に必要なＬＰＦ特性
力Ｉ理想特性に近いものであっても、そのＬＰＦを構成
する補間フィルタを間引き処理と補間処理で時分割し、
で共用するので、回路規模の点で非常に小さな間引き補
間装置を実現でき、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例の間引き補間装置のブ
ロック図、第２図は理想ＬＰＦの％伯しｊ、第３図は第
１図に示Ｌ７た間引き補間装置におけも補間フィルタの
一構成を示すブロック図、第４図は第１図に示した実施
例紫信号処理装置と構成し、た時のブ１７ツク図、菫５
図は従来の間引き装置７のブロック図、第６図はＬ　Ｐ
　Ｆ　２の一特性を示す特性図、第７図は従来の補間装
置のブロック図、第８図は従来の他の補間装置のブロッ
ク図、第９図はＬＰＦｌｌの一特性を示す特性図、第１
０図は従来の間引き装置と補間装置を信号処理装置と構
成した時のブロック図である。 ２１．２５．２６・・・・・合成回路、２２・・・・・
・補間フィルタ、２３．２４・・・・・・遅延回路。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 箔４図 第５図 第６図 ｆｊ 第８図 、−Ｌ７ 第９図 ζ：ｉｏｌ！４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 時刻ｎＴ（ｎ＝０、±１、±２、・・・・・・）で信号
   値をもつディジタル信号列ｘ（ｎ）が時刻２ｋＴ（ｋ＝
   ０、±１、±２、・・・・・・）にある信号列ｘ（２ｋ
   ）と時刻（２ｋ＋１）Ｔにある信号列ｘ（２ｋ＋１）と
   からなり、時刻２ｋＴで信号値をもつディジタル信号列
   ｙ（２ｋ）が時刻（２ｋ＋１）Ｔに信号をもたない信号
   列であり、前記信号列ｘ（ｎ）から取り出された信号列
   ｘ（２ｋ＋１）と前記信号列ｙ（２ｋ）とを並べて時刻
   ｎＴで信号値をもつような信号列にする第１の合成回路
   と、入力信号に対する出力信号の遅延時間がｍＴ（ｍは
   正）であって、前記第１の合成回路出力の信号列を時分
   割処理によって前記信号列ｘ（２ｋ＋１）の信号間の信
   号値を近似した信号値からなる信号列ｘ′（２ｋ＋ｍ）
   と前記信号列ｙ（２ｋ）の信号間の信号値を近似した信
   号値からなる信号列ｙ′（２ｋ＋１＋ｍ）とが並んだ時
   刻ｎＴで信号値をもつような信号列を出力する補間フィ
   ルタと、前記信号列ｘ（２ｋ）を時間ｍＴだけ遅延した
   信号列ｘ（２ｋ＋ｍ）を出力する第１の遅延手段と、前
   記信号列ｙ（２ｋ）を時間ｍＴだけ遅延した信号列ｙ（
   ２ｋ＋ｍ）を出力する第２の遅延手段と、前記補間フィ
   ルタ出力の信号列から取り出した信号列ｘ′（２ｋ＋ｍ
   ）と前記信号列ｘ（２ｋ＋ｍ）とを加えて出力する第２
   の合成手段と、前記補間フィルタ出力の信号列から取り
   出した信号列ｙ′（２ｋ＋１＋ｍ）と前記信号列ｙ（２
   ｋ＋ｍ）とが並んだ時刻ｎＴで信号値をもつような信号
   列を出力する第３の合成手段とを備えたことを特徴とす
   る間引き補間装置。