JPS63204160A - デジタルフイルタ - Google Patents

デジタルフイルタ

Info

Publication number
JPS63204160A
JPS63204160A JP3639787A JP3639787A JPS63204160A JP S63204160 A JPS63204160 A JP S63204160A JP 3639787 A JP3639787 A JP 3639787A JP 3639787 A JP3639787 A JP 3639787A JP S63204160 A JPS63204160 A JP S63204160A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
type filter
output
fir type
fir
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3639787A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0695628B2 (ja
Inventor
Takashi Yoshida
隆 吉田
Akira Ichinose
彰 一瀬
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.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP62036397A priority Critical patent/JPH0695628B2/ja
Publication of JPS63204160A publication Critical patent/JPS63204160A/ja
Publication of JPH0695628B2 publication Critical patent/JPH0695628B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

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〉 この発明はフィルタリングと間引き処理を行うデジタル
フィルタに関し、特にF F T (fast fou
rier transform)アナライザのズーミン
グ装置に用いて好適なデジタルフィルタに関するもので
ある。
〈従来技術〉 FFTアナライザは時系列データにフーリエ演算処理を
施してこの時系列データのスペクトルを求めるものであ
り、より詳細なスペクトルを求めるために周波数軸を拡
大するズーミング装置が必要になる。この様なズーミン
グ装置は高ズーミング率とズーミング率の可変性が必要
であり、時系列データの間引きとフィルタリングを行う
デジタルフィルタが用いられている。第6図にこの様な
デジタルフィルタの構成を示す。第6図において、1は
I I R(1nfinite impluse fi
lter )形フィルタであり、時系列データが入力さ
れ、フィルタ演算が施される。このIIR形フィルタ1
の出力はその一部が間引かれ、再びrIR形フィルタ1
に帰還されフィルタ演算が施される。必要な回数だけ演
算が施されると「「王アナライザ2に出力され、フーリ
エ演算が行なわれる。すなわちIIR形フィルタはマル
チステージで使用される。この様なデジタルフィルタに
おいて、間引き率を11、演算回数をnとするとm”の
ズーミング率が得られる。mXnを可変することによっ
てズーミング率を可変することができる。
次にIIR形フィルタについて説明する。IIR形フィ
ルタは時系列出力データをx(n)、時系列出力データ
をV (n)とすると、ak、bk:定数 で表わされる。すなわち出力が入力に帰還する再帰型の
フィルタである。この様な演qを実行する装置の構成を
第7図に示す。第7図において、時系列データx(n)
は加算器3に入力される。加算器3の出力はレジスタ4
に入力され、シフトされる。このレジスタ4の出力は乗
算器5に入力され、前記(1)式の係数であるa1〜a
N−+との積がとられて加算器3に入力され、それらの
和がとられる。レジスタ4の出力はまた乗算器6で係数
bl””’bN−+との積がとられ、加算器7に入力さ
れて加算される。また加算器3の出力は乗算器8で係数
す。との積が演算され、加算器7に入力される。加算器
7の出力がフィルタ演算結果になる。この様にして前記
(1)式の演算が実行される。なおデジタルフィルタど
しては前記のIIR形の外にF I R(finite
 impluse filter )形がある。しかし
ながら乗樟回数およびデータの保存の点で不利であり、
あまり使用されていない。
・、発明が解決すべき問題点〉 しかしながら、この様なデジタルフィルタには次のよう
な問題点がある。前記(1)式かられかるようにJIR
形フィルタはその出力が入力に再帰される構成のため、
その出力の一部を捨てる間引きを行うにもかかわらず、
すべての時系列データについてフィルタ演算を実行しな
ければならない。
また1つのフィルタをマルチステージで使用しているの
で、時系列データのサンプリング周波数を倍にするとフ
ィルタの動作速度も倍にしな【プればならない。そのた
めハードウェアが大きくなる。
さらに第7図かられかるように、IIR形フィルタは構
成が複雑であるという欠点もある。
〈発明の目的〉 この発明の目的は、構成が簡単でかつ高速化が可能なデ
ジタルフィルタを提供することにある。
・′:問題点を解決するための手段〉 前記問題点を解決するために、本発明では時系列データ
にデジタル演算処理を施してこの時系列データのフィル
タリングを行うデジタルフィルタにおいて、時系列デー
タが入力され、フィルタ演算と間引き処理を行う第1の
F I R形フィルタと、この第1のFIR形フィルタ
の出力が入力されフィルタ演算と開引き処理を行いかつ
マルチステージで使用する第2のFIR形フィルタと、
前記時系列データ、第1のFIR形フィルタの出力また
は第2のFIR形フィルタの出力のうちいずれが1つが
入力されフィルタ演算を行う第3のFIR形フィルタと
を具備し、これらのフィルタによりフィルタリングおよ
び間引ぎ処理を行うようにしたものである。また、前記
第2のFIR形フィルタと第3のFIR形フィルタのイ
ンパルス応答係数を大変えてこれらを共用するようにし
たものである。
〈実施例〉 第1図に本発明に係るデジタルフィルタの一実施例を示
す。第1図において、1oは第1の[IR(finit
e impluse filter )形フィルタであ
り、時系列データが入力される。この第1のFIR形フ
ィルタ10の出力はマルチプレクサ11および12に入
力される。13は第2のFIR形フィルタであり、マル
チプレクサ11の出力が入力され、イの出力はマルチプ
レクサ11および12に入力される。14は第3のFI
R形フィルタであり、マルチプレクサ12の出力が入力
され、その出力は外部に出力される。マルチプレクサ1
1.126一 は図示しないコントローラにより制御される。
次にFIR形フィルタについて説明する。FIR形フィ
ルタはその時系列入力をx(n)、時系列出力をy(n
>とすると、 y(n)  −Σ h  (k)  X  (n−k)
−(2)J、=。
h (k) :インパルス応答係数 N:フィルタの次数 で表わされる。すなわち出力が入力に再帰しない非再帰
形フィルタである。第2図にFIR形フィルタの基本構
成を示す。第2図において、16はレジスタであり縦接
続される。時系列データX(n>はこのレジスタ16の
端のレジスタに入力され、順にシフトされる。17は乗
算器であり、レジスタ16の各々に入力される時系列デ
ータが入力され、このデータにインパルス応答関数h(
0)〜h(N−1>を乗算して出力する。18は加算器
であり、これら乗算器17の出力が入力され加算される
。この加算器18の出力が時系列出力y (n)となる
。この様にして前記(2)式の演算が実行される。レジ
スタ16、乗算器17は基本的にはフィルタの次数Nと
同じ個数必要である。
次に第1図実施例の動作を説明する。最初に第1〜第3
のFIR形フィルタ10,13.14のすべてを使用し
、かつ各々のフィルタの間引き率をMとして説明する。
M個の時系列データは先ず第1のFIR形フィルタ10
に入力され、前記(2)式に基づいてフィルタ演算が1
度実行されて1個の出力が出力される。すなわち入力時
系列データのサンプリング周波数をfsとすると、この
第1のFIR形フィルタの出力の周波数はfs/Mとな
る。このことは第1のFIR形フィルタがf s / 
Mの周波数で動作すれば良いことを示す。
この出力データはマルチプレクサ11を介して第2(7
)FIR形フィルタ13に入力される。このフィルタ1
3は第1のFIR形フィルタ10からM個のデータを得
てフィルタ演算および間引き処理を行う。またこのフィ
ルタ13はマルチステージで用いられる。すなわち第2
のFIR形フィルタ13の出力はマルチプレクサ11に
より再度このフィルタ13に入力され処理される。この
処理(ステージ)は必要な回数だ(プ繰返される。各ス
テージは時分割で行なわれる。一般にフィルタ演算は間
引き率Mより多くの時系列データを用いてなされるから
、このフィルタの内部に各ステージのデータを保持し、
ステージによって保持されたデータを切換える。時系列
データのサンプリング周波数fsは第1のFIR形フィ
ルタ10で1/Mにされるので、第2のFIR形フィル
タの動作周波数はf s / Mであればよい。また第
2のFIR形フィルタのステージ数をnとすると、この
フィルタの出力のサンプリング周波数はfs/(M)7
1+1となる。第2のFIR形フィルタ13の出力はマ
ルチプレクサ12を介して第3のFIR形フィルタ14
に入力され、フィルタ演算および間引き処理が行なわれ
る。このフィルタの出力が最終的な出力となる。これに
よりMn+2のズーミング率が得られる。なお、ズーミ
ング率がM2のときは入力時系列データを第1のFIR
形フィルタ10に通し、この出力を第3のFIR形フィ
ルタ14でフィルタリング、間引き処理を行って出力す
る。また、ズーミング率がMのときは第3のFIR形フ
ィルタ14のみを使用する。これらの選択はマルチプレ
クサ11.12によって各フィルタに入力されるデータ
を切換えることによって行う。さらに第1のFIR形フ
ィルタ10、第2のFIR形フィルタ13は最終段にな
ることはないので、これらのフィルタの特性は緩かでよ
い。
すなわち次数を高くする必要がないので構成を簡単にす
ることができる。
第3図にステージ当たりの間引き率M=2、フィルタ全
体のステージ数を5(第2のFIR形フィルタ13のス
テージ数−3)の場合の各ステージの動作タイミングを
示す。この図において、(1)は第3のFIR形フィル
タ14、(2)〜(4)は第2のFfR形フィルタ13
の第3〜第1ステージ、(5)は第1のFIR形フィル
タ10の動作タイミングを示す。図中→は動作している
時間を示す。(6)は入力時系列データのサンプリング
周期(1/ f s )を表わす。各フィルター10= は入力データが2個得られた段階で動作される。
この図かられかるように、第1のFIR形フィルタの動
作は入力時系列データのサンプリング周期の2倍〈一般
的にはM侶)になり、かつ第2、第3のFIR形フィル
タ13.14の動作タイミングが重ならないようにでき
る1、 第4図に本発明の他の実施例を示す。なa3、第1図と
同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。この図
において、19はメモリであり第1のFIR形フィルタ
10の出力および第2のFIR形フィルタ13の各ステ
ージの出力が入力され、格納される。各ステージはMワ
ードの格納領域を有しそのアドレスがあらかじめ決めら
れている。
20はマルチプレフナであり、入力時系列データおよび
メモリ19に格納されたデータが入力され、選択されて
第3のFIR形フィルタ14に出力する。21はコント
ローラであり、第2のFIR形フィルタ13、メモリ1
9、マルチプレフナ2゜を制御する。動作は第1図実施
例と同じなので省略する。この実施例では各フィルタの
出力を1つのメモリの対応するアドレスに格納すること
によって構成を簡略化している。
第5図にさらに他の実施例を示す。なお第4図と同じ要
素には同一符号を付し、説明を省略する。
第3図かられかるように、第2のFIR形フィルタ13
と第3のFIR形フィルタ14の動作タイミングは重複
しないようにできる。この実施例は第2のFIR形フィ
ルタ13と第3のFI’R形フィルタ14を共用して構
成の簡略化を計ったものである。第5図において、22
はFIR形フィルタであり、第2、第3のFIR形フィ
ルタ13.14と同様な構成をしている。23.24は
それぞれ第2、第3のFIR形フィルタ用係数格納部で
あり、各フィルタのインパルス応答係数が格納されてい
る。25はマルチプレクサであり、これら第2、第3の
FIR形フィルタ用係数格納部23.24に格納された
係数を選択してFIR形フィルタ22に出力する。26
はコントローラであり、メモリ19、マルチプレクサ2
0.25、FIR形フィルタ22を制御する。すなわち
FIR形フィルタを第2のFIR形フィルタとして使用
するときは第2のFIR形フィルタ用係数格納部23を
選び、第3のFIR形フィルタとして使用するときは第
3のフィルタ用係数格納部24を選択する。その他の動
作は第4図実施例と同じなので省略する。
なお、これらの実施例では第1〜第3のFIR形フィル
タ10,13、’14の間引き率を同じ数としたが異な
るようにしてもよい。
・〈発明の効果〕・ 以上実施例に基づいて具体的に説明したように、この発
明ではフィルタとしてFIR形のフィルタを用い、かつ
初段の第1のFIR形フィルタ、マルチステージで用い
る第2のFIR形フィルタ、最終段の第3のFIR形フ
ィルタにわけて構成するようにした。そのため、第1、
第2のFIR形フィルタは最終段にならないので次数を
大きくしなくてもよく、構成を簡単にすることができ、
また乗算回数を減らすことができる。
また第1のFIR形フィルタを別に設け、初段専用とし
た。そのため第2、第3のFIR形フィルタのサンプリ
ング周波数は初段の入力周波数に比べて1/Mになるの
で、動作速度の遅いフィルタが使用できる。また、第1
のフィルタもFIR形であるため、現実の動作速度は入
力周波数の1/Mになる。
【図面の簡単な説明】
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
すブロック図、第2図はFIR形フィルタの構成を示す
ブロック図、第3図は動作タイミングを示す図、第4図
、第5図は他の実施例を示すブロック図、第6図は従来
のデジタルフィルタの構成を示すブロック図、第7図は
IIR形フィルタの構成を示すブロック図である。 10・・・第1のFIR形フィルタ、11,12゜20
.25・・・マルチプレクサ、13・・・第2のFIR
形フィルタ、14・・・第3のFIR形フィルタ、1つ
・・・メモリ、21.26・・・コントローラ。22・
・・FIR形フィルタ、23・・・第2のFIR形フィ
ルタ用係数格納部、24・・・第3のFTR形フィル−
14= 夕用係数格納部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)時系列データにデジタル演算処理を施しこの時系
    列データのフィルタリングを行うデジタルフィルタにお
    いて、 時系列データが入力されこの時系列データにフィルタ演
    算と間引き処理を行う第1のFIR形フィルタと、この
    第1のFIR形フィルタの出力が入力されフィルタ演算
    と間引き処理を行いかつマルチステージで使用する第2
    のFIR形フィルタと、前記時系列データ、前記第1の
    FIR形フィルタまたは前記第2のFIR形フィルタの
    出力のうちいずれか1つが入力されフィルタ演算および
    間引き処理を行う第3のFIR形フィルタとを有するこ
    とを特徴とするデジタルフィルタ。
  2. (2)前記第2のFIR形フィルタと前記第3のFIR
    形フィルタを共用することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のデジタルフィルタ。
JP62036397A 1987-02-19 1987-02-19 デジタルフイルタ Expired - Lifetime JPH0695628B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62036397A JPH0695628B2 (ja) 1987-02-19 1987-02-19 デジタルフイルタ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62036397A JPH0695628B2 (ja) 1987-02-19 1987-02-19 デジタルフイルタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63204160A true JPS63204160A (ja) 1988-08-23
JPH0695628B2 JPH0695628B2 (ja) 1994-11-24

Family

ID=12468718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62036397A Expired - Lifetime JPH0695628B2 (ja) 1987-02-19 1987-02-19 デジタルフイルタ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0695628B2 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5847322A (ja) * 1981-09-17 1983-03-19 Nec Corp デジタルフイルタ
JPS61100015A (ja) * 1984-10-22 1986-05-19 Nippon Precision Saakitsutsu Kk 標本化周波数変換用デイジタルフイルタ
JPS61192113A (ja) * 1985-02-20 1986-08-26 Nec Home Electronics Ltd レ−ト変換デイジタル・フイルタ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5847322A (ja) * 1981-09-17 1983-03-19 Nec Corp デジタルフイルタ
JPS61100015A (ja) * 1984-10-22 1986-05-19 Nippon Precision Saakitsutsu Kk 標本化周波数変換用デイジタルフイルタ
JPS61192113A (ja) * 1985-02-20 1986-08-26 Nec Home Electronics Ltd レ−ト変換デイジタル・フイルタ

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0695628B2 (ja) 1994-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63261166A (ja) デジタル・ストレージ・オシロスコープ
EP0372350B1 (en) Programmable digital filter
KR970001314B1 (ko) 디지탈 필터
JPH09284094A (ja) デジタルフィルタバンク装置およびその作動方法
JPS63204160A (ja) デジタルフイルタ
JPH06350399A (ja) デジタル信号をろ波する方法及びデジタル・フィルタ・アーキテクチャ
US5854756A (en) Digital filters
JPS6282707A (ja) デジタル・グラフイツク・イコライザ
JPH0113244B2 (ja)
JPH11220358A (ja) デジタルフィルタ
GB2126450A (en) Time compression of sampled signals
JPS5979623A (ja) 直線位相firディジタルフィルタ
RU8496U1 (ru) Устройство для цифровой обработки сигналов
JPS62281507A (ja) デイジタルフイルタ
JP2864827B2 (ja) ウエーブレット変換装置
RU2115164C1 (ru) Устройство для цифровой обработки сигналов
JPS6336571B2 (ja)
JPH04334111A (ja) ディジタル・パラメトリック・イコライザ回路
JP2864828B2 (ja) ウエーブレット変換装置
JPH02149011A (ja) サンプリング周波数変換装置
JPS6336579B2 (ja)
JPH0221713A (ja) ディジタルフィルタリング装置
JPH11220357A (ja) デジタルフィルタ
JPH05150781A (ja) エフエクタ
JPS58147224A (ja) デイジタルフイルタ