SE520067C2 - Device and method for estimating parameters in a signal - Google Patents

Device and method for estimating parameters in a signal

Info

Publication number
SE520067C2
SE520067C2 SE0003108A SE0003108A SE520067C2 SE 520067 C2 SE520067 C2 SE 520067C2 SE 0003108 A SE0003108 A SE 0003108A SE 0003108 A SE0003108 A SE 0003108A SE 520067 C2 SE520067 C2 SE 520067C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
signal
shift register
parameter
address
input
Prior art date
Application number
SE0003108A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0003108L (en
SE0003108D0 (en
Inventor
Peter Haendel
Mikael Skoglund
Tomas Andersson
Anders Hoest-Madsen
Original Assignee
Hans Haellstroem
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 Hans Haellstroem filed Critical Hans Haellstroem
Priority to SE0003108A priority Critical patent/SE520067C2/en
Publication of SE0003108D0 publication Critical patent/SE0003108D0/en
Priority to AU2001282834A priority patent/AU2001282834A1/en
Priority to PCT/SE2001/001882 priority patent/WO2002021282A1/en
Publication of SE0003108L publication Critical patent/SE0003108L/en
Publication of SE520067C2 publication Critical patent/SE520067C2/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R23/00Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
    • G01R23/16Spectrum analysis; Fourier analysis

Abstract

A signal processing device for determining at least one parameter of a signal, comprises: a shift register (3) arranged to receive a quantized digital signal and arranged to store temporarily a number of bits corresponding to the number of bits in a number N of samples of the quantized digital signal, memory means (7) comprising at least one look-up table (9) comprising values that may be used to determine said at least one parameter, and address means for determining at least one address of the memory means (7) to be read, in dependence of the content of the shift register (3). The table entries are determined by generating sample signals having known parameter values and determining the shift register values resulting from the sample signals, then entering suitable parameter values in the table (9) in positions corresponding to each shift register address.

Description

25 30 35 520 067 där ß = A2/2. E anger en statistisk förväntan. Genom tillämpning av det trigonometriska sambandet r [i] + r [3] = ß{cos (zflf, )+ cos (zflfo -3)}= zß {@0s (zflf, -2)COS (zflf, -1)} varav följer att cos (znfo) = (4) I' Ett utbyte av självkorrigeringarna mot sampelkorrigeringar som beräknas utgående från digitala data (1) leder till en frekvensuppskattning som kräver z 3N aritmetiska operationer, dvs 6:7 =arccos (5) 2r[2] där ^ l N-i f[1<]= -bízm x[1]x[1-1<11<=1,2,3 (6) Vid (5) är à en uppskattning av vinkelfrekvensen o) = 21rf Med digitala data som återges genom b bitar (flytande punktåtergivning eller fast punktåtergivning) kan förfarandet genomföras i en digital signalprocessor. 25 30 35 520 067 where ß = A2 / 2. E indicates a statistical expectation. By applying the trigonometric relationship r [i] + r [3] = ß {cos (z fl f,) + cos (z fl fo -3)} = zß {@ 0s (z fl f, -2) COS (z fl f, -1)} from which it follows that cos (znfo) = (4) I 'An exchange of the self-corrections for sample corrections calculated on the basis of digital data (1) leads to a frequency estimate that requires z 3N arithmetic operations, ie 6: 7 = arccos (5) 2r [ 2] where ^ l Ni f [1 <] = -bízm x [1] x [1-1 <11 <= 1,2,3 (6) At (5) à is an estimate of the angular frequency o) = 21rf Med digital data reproduced by b bits (fl surface point reproduction or fixed point reproduction), the procedure can be performed in a digital signal processor.

För mätning av den relativa fasen mellan två signaler med användning av ett liknande förfarande som det som omnämnts här ovan behandlas mätningarna från givare genom kvadraturblandning och sampling, och erhålls genom Xiinl = Siinl + Vilnl, Xzinl = Szinl + Vzlnl (7) där s,[n] och s2[n] är signalerna av intresse. De vita medelbrussekvensema v,[n] och v2[n] med cirkulär nolla är ömsesidigt okorrelerade. Bruseffektema of och G22 kan vara lika, men även olika. Signalerna från de båda kanalerna har samma frekvens, men olika faser, dvs : spnr] = A, exp g (zflfün + (pp )}, p = 1,2 (s) där A, och A2 är de realuppskattade arnplituderna, Ap>O, p = 1, 2 (cpl, (pz) är de initiala fasema, och fo är den norrnaliserade frekvensen. Kvantiteten j definieras genom j = J: . 10 15 20 25 30 35 u. v.. v s m =~ .. . -. .- . .t u v v s f. .- i u 1 n . » H» Q i i ~ . - . .v . - . 1 . v - . s t _ v 1 i i . . .n 3 Om tilläggsbruset utgörs av vitt Gaussfördelat brus kräver MLE för den relativa fasen xp = cp, = (p, dcn maximalt sannolika uppskattningen av frekvensen. Vad beträffar frekvensuppskattningen så kräver en exakt lösning ett oändligt antal aritmetiska operationer.For measuring the relative phase between two signals using a method similar to that mentioned above, the measurements from sensors are processed by quadrature mixing and sampling, and obtained by Xiinl = Siinl + Vilnl, Xzinl = Szinl + Vzlnl (7) where s, [n] and s2 [n] are the signals of interest. The white average noise sequences v, [n] and v2 [n] with circular zero are mutually uncorrelated. The noise effects of and G22 can be the same, but also different. The signals from the two channels have the same frequency, but different phases, ie: spnr] = A, exp g (z fl fün + (pp)}, p = 1,2 (s) where A, and A2 are the real-estimated arnplits, Ap> O, p = 1, 2 (cpl, (pz) are the initial phases, and fo is the normalized frequency. .-. .tuvvs f. .- iu 1 n. »H» Q ii ~. -. .v. -. 1. v -. st _ v 1 ii.. .n 3 If the additional noise is white Gaussian noise MLE for the relative phase xp = cp, = (p, dcn maximum probable estimate of the frequency. As for the frequency estimate, an exact solution requires an infinite number of arithmetic operations.

En uppskattning med låg komplexitet (med en komplexitet z N) är enligt följande. êf= Aili <9) (10) där * betecknar ett komplext konjugat och där ¿[z] betecknar fasvinkeln för skalaren z med komplexa storheter. Korskorrelationen vid (10) kräver 4N (reella värden) multiplikationer och 2N (reella värden) additioner. F asvinkelberäkningen kan utföras genom en tabelluppslagning med (infasen och kvadraturdelen av) x,[n] och x2[n] som kvantiseras genom b bitar.An estimate of low complexity (with a complexity z N) is as follows. êf = Aili <9) (10) where * denotes a complex conjugate and where ¿[z] denotes the phase angle of the scaler z with complex quantities. The cross-correlation at (10) requires 4N (real values) multiplications and 2N (real values) additions. The phase angle calculation can be performed by a table lookup with (the phase and the quadrature part of) x, [n] and x2 [n] which is quantized by b bits.

Från en teoretisk uppskattningssynpunkt är MLE det föredragna förfarandet för uppskattning av fysiska parametrar hos analoga signaler utgående från digitala data. Förutom det faktum att det kan vara svårt eller t o m omöjligt att derivera MLE så kräver denna uppskattning ett oändligt antal beräkningar för att komma fram den resulterande uppskattningen. Alla lösningar av praktiskt intresse ställer krav när det gäller antalet aritmetiska beräkningar. Särskilt inom tillämpningar såsom kommunikation, mätteknologi och Signalbehandling avses höga sampelrater (på typiskt sätt FS inom Gigahertzområdet) i kombination med krav på behandling i realtid.From a theoretical estimation point of view, MLE is the preferred method for estimating physical parameters of analog signals based on digital data. In addition to the fact that it may be difficult or even impossible to derive the MLE, this estimate requires an infinite number of calculations to arrive at the resulting estimate. All solutions of practical interest set requirements regarding the number of arithmetic calculations. Especially in applications such as communication, measurement technology and signal processing, this refers to high sample rates (typically FS in the Gigahertz area) in combination with requirements for real-time processing.

Praktiska uppskattningsförfaranden inom tidigare känd teknik med en numerisk komplexitet som är proportionell mot sampeluppsättningens storlek har beskrivits med hjälp av de båda exemplen. Problemen inom kända lösningar är av två slag : v Deras komplexitet är fortfarande alltför stor för de tillämpningar som behöver dessa. Alternativt är de alltför dyra (med avseende på kiselyta, pris, krav på analog eller digital förbehandling av data etc). 0 Deras prestanda (i statisk betydelse) är dålig. Detta betyder att syftet att minska den numeriska komplexiteten har lett till en algoritm som inte är i stånd att lösa problemet som kräver vissa specifikationer med avseende på noggrannheten vid uppskattningen.Practical estimation methods in the prior art with a numerical complexity proportional to the size of the sample set have been described using the two examples. The problems in known solutions are of two kinds: v Their complexity is still too great for the applications that need them. Alternatively, they are too expensive (in terms of silicon surface, price, requirements for analog or digital pre-processing of data, etc.). 0 Their performance (in static sense) is poor. This means that the purpose of reducing the numerical complexity has led to an algorithm which is not able to solve the problem which requires certain specifications with respect to the accuracy of the estimation.

Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning har således till syfte att föreslå ett förfarandet och en apparat för uppskattning av fysiska parametrar i en digital datasekvens, särskilt en sådan som erhålls genom analog-digital omvandling av en analog signal, vilka är enkla och billiga jämfört med tidigare kända lösningar och ändå uppvisar höga prestanda.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention thus has for its object to propose a method and an apparatus for estimating physical parameters in a digital data sequence, in particular one obtained by analog-to-digital conversion of an analog signal, which are simple and inexpensive compared with previously known solutions and yet exhibits high performance.

Detta uppnås genom föreliggande uppfinning genom en signalbehandlingsanordning för bestämning av minst en parameter för en signal innefattande : 10 15 20 25 30 35 520 067 4 0 ett skiftregister som är anordnat för att ta emot en kvantiserad digital signal med ett antal bitar motsvarande antalet bitar hos den kvantiserade digitala signalen, varvid skiftregistret är anordnat för att temporärt lagra ett antal bitar motsvarande antalet bitar i ett antal N sampel av den kvantiserade digitala signalen, 0 minnesorgan (innefattande minst en uppslagstabell innefattande värden som kan användas för att fastställa nämnda minst en parameter, och 0 adressorgan för bestämning av minst en adress hos minnesorganen som skall läsas, beroende på innehållet i skiftregistret.This is achieved by the present invention by a signal processing device for determining at least one parameter of a signal comprising: a shift register arranged to receive a quantized digital signal with a number of bits corresponding to the number of bits of the quantized digital signal, the shift register being arranged to temporarily store a number of bits corresponding to the number of bits in a number N samples of the quantized digital signal, 0 memory means (comprising at least one look-up table comprising values which can be used to determine the at least one parameter, and 0 address means for determining at least one address of the memory means to be read, depending on the contents of the shift register.

Syftet uppnås även enligt uppfinningen genom ett forfarande för bestämning av minst en parameter hos en insignal, innefattande stegen bestående i att : 0 skriva en kvantiserad signal i ett skiftregister som är anordnat för att temporärt lagra ett antal bitar motsvarande antalet bitar i ett antal N sampel av den kvantiserade digitala signalen; 0 läsa minst en bit från skiftregistret; 0 läsa ett värde från minst en adress i minnesenheten beroende på minst en bit som läses från skiftregistret.The object is also achieved according to the invention by a method for determining at least one parameter of an input signal, comprising the steps consisting of: 0 writing a quantized signal in a shift register which is arranged to temporarily store a number of bits corresponding to the number of bits in a number of N samples. of the quantized digital signal; 0 read at least one bit from the shift register; 0 read a value from at least one address in the memory unit depending on at least one bit read from the shift register.

Anordningen och förfarandet enligt uppfinningen kan helt utföras i hårdvara och på så sätt användas vid mycket höga samplingsfrekvenser med typiska tillämpningar såsom mätsystem och radiosystem (mobiltelefoni etc). De kan även helt införas av mjukvara till en ytterst låg kostnad med avseende på operationema. I sin mest extrema form kräver uppskattningen inte några beräkningar utan bara en minnesåtkomst. Detta är passande för tillämpningar såsom talbehandling (t ex för att finna talarens grundfrekvens vid talkodningstillämpningar såsom IP-telefoni (med Intemetprotokoll) och mobiltelefoni).The device and method according to the invention can be carried out entirely in hardware and thus be used at very high sampling frequencies with typical applications such as measuring systems and radio systems (mobile telephony, etc.). They can also be fully implemented by software at an extremely low cost with respect to the operations. In its most extreme form, the estimate does not require any calculations but only a memory access. This is suitable for applications such as voice processing (eg to find the speaker's fundamental frequency in voice coding applications such as IP telephony (with Internet protocol) and mobile telephony).

Signalbehandlingsanordningen innefattar företrädesvis dessutom en kvantiserare som är anordnad för att ta emot en insignal som skall kvantiseras, och är försedd med minst en ingång och minst en digital utgång, varvid utgången bildar den kvantiserade digitala signalen som matas in i skiftregistret. Om ingången till kvantiseraren är analog måste kvantiseraren även utföra en analog-digital omvandling. Som ett altemativ kan en analog-digitalomvandlare anordnas för kvantiseraren.The signal processing device preferably further comprises a quantizer which is arranged to receive an input signal to be quantized, and is provided with at least one input and at least one digital output, the output forming the quantized digital signal which is input to the shift register. If the input to the quantizer is analog, the quantizer must also perform an analog-to-digital conversion. As an alternative, an analog-to-digital converter can be provided for the quantizer.

Vid en föredragen utföringsforrn är kvantiseraren en enbitskvantiserare. Detta är särskilt lämpligt vid tillämpningar som kräver höga sampelfrekvenser, vid vilka högupplöst analog-digital omvandling och kvantisering kan vara omöjliga, eller ekonomiskt heller förstärkningsstyrning före analog-digitalomvandlaren. Enbitskvantiseringen är mycket enkel ogenomförbara. Om en enbitskvantisering används krävs inte någon att utföra, vilket gör att den ofta används för t ex sigma-deltamodulatorer.In a preferred embodiment, the quantizer is a one-bit quantizer. This is particularly suitable for applications requiring high sample rates, at which high-resolution analog-to-digital conversion and quantization may be impossible, or economically gain control before the analog-to-digital converter. The one-bit quantization is very simple and unworkable. If a one-bit quantization is used, no one is required to perform it, which means that it is often used for eg sigma-delta modulators.

Företrädesvis innefattar adressorganet en första processor som är anordnad mellan skiftregistret och minnesenheten, för behandling av utsignalen från skiftregistret innan den används för att adressera minst en tabellingång hos minnesenheten. Detta möjliggör t ex en 10 l5 20 25 30 35 520 06 7 -ÉÜ förenkling av adressen som påträffas i skiftregistret, eller beräkning av mer än en adress baserad på en enda skiftregisteringång.Preferably, the address means comprises a first processor arranged between the shift register and the memory unit, for processing the output signal from the shift register before it is used to address at least one table input of the memory unit. This enables, for example, a simplification of the address found in the shift register, or the calculation of more than one address based on a single shift register entry.

Signalbehandlingsanordningen kan dessutom innefatta en andra processor som är anordnad för att beräkna en uppskattning av minst en fysisk parameter utgående från nämnda minst en adresserad tabellingång hos minnesenheten.The signal processing device may further comprise a second processor which is arranged to calculate an estimate of at least one physical parameter based on the at least one addressed table input of the memory unit.

Skrivningen av data respektive läsning av adresser från skiftregistret kan styras av ett första klockalstringsorgan som är anordnat för att avge en första klocksignal vilken styr inmatningen av data till skiftregistret och ett andra klockalstringsorgan som är anordnat för att avge en andra klocksignal som styr utmatningen av data från skiftregistret.The writing of data and reading of addresses from the shift register, respectively, can be controlled by a first clock generating means arranged to output a first clock signal which controls the input of data to the shift register and a second clock generating means arranged to output a second clock signal which controls the output of data from the shift register.

Ett föredraget sätt för att träna minnesenheten innan den används för att fastställa parametrama från signaler är enligt följande : a) Alstrande av ett parametervärde för minst en parameter som är relevant för insignalen; b) Alstrande av en signal som uppvisar de alstrade parametervärdena; c) Bestämning av minst en adress som kan erhållas från skiftregistret som resulterar av inmatningen av den alstrade signalen; Upprepning av stegen a), b) och c) ett tillräckligt antal gånger för att erhålla ett representativt antal värden. d) Bestämning, för varje skiftregisteradress, av ett lämpligt minnesingångsvärde på basis av uppsättningar av parametervärden som är associerade med nämnda skiftregisteradress enligt vad som fastställs genom stegen a), b) och c); e) Inmatning, för varje minnesenhet, av det värde som fastställts under steg d) i minnet på den plats som motsvarar den associerade skiftregisteradressen.A preferred way of training the memory unit before it is used to determine the parameters from signals is as follows: a) Generating a parameter value for at least one parameter relevant to the input signal; b) Generating a signal representing the generated parameter values; c) Determining at least one address obtainable from the shift register resulting from the input of the generated signal; Repeat steps a), b) and c) a sufficient number of times to obtain a representative number of values. d) Determining, for each shift register address, an appropriate memory input value based on sets of parameter values associated with said shift register address as determined by steps a), b) and c); e) Input, for each memory unit, of the value determined in step d) in the memory at the location corresponding to the associated shift register address.

Den beskrivna situationen grundar sig särskilt på en ny metodologi för utformning av uppskattningar. Ett viktigt kännetecken för denna metodologi är att kvantiseringen vid analog-digital omvandling av analoga signaler beaktas vid utformningen av uppskattningen.The situation described is based in particular on a new methodology for designing estimates. An important feature of this methodology is that the quantization in analog-digital conversion of analog signals is taken into account in the design of the estimate.

Detta förfarande uppvisar större fördelar jämfört med de kända lösningama som kräver explicit kännedom om minnesingångarna, när uppslagningstabeller används för att approximera en funktionsbeskrivning med fonnen g(x) = arccos(x), g(z) = ¿[z], etc, medan föreliggande uppfinning gör inte detta.This method has greater advantages over the known solutions which require explicit knowledge of the memory inputs, when look-up tables are used to approximate a function description with the form g (x) = arccos (x), g (z) = ¿[z], etc., while the present invention does not do this.

Kortfattad beskrivning av figurema Fortsättningsvis beskrivs uppfinningen mer i detalj, med hjälp av utföringsforrner som endast tjänar som exempel och med hänvisning till de bifogade figurema där : Figur 1 är en allmän illustration av en elektronisk krets enligt uppfinningen; Figur 2 visar ett exempel på frekvensuppskattning genom proceduren med upplagstabell; Figur 3 visar hur två 4-bitars ingångar till den första processorn kan utformas enligt uppfinningen; och 10 15 20 25 30 35 520 oe7§q$,wy§+; 6 Figur 4 är ett flödesschema som visar hur en träningssekvens kan användas för att fastställa tabellingångama enligt uppfinningen.Brief Description of the Figures The invention is further described in more detail, by means of embodiments which serve only by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a general illustration of an electronic circuit according to the invention; Figure 2 shows an example of frequency estimation through the circulation table procedure; Figure 3 shows how two 4-bit inputs to the first processor can be designed according to the invention; and 10 15 20 25 30 35 520 oe7§q $, wy§ +; Figure 4 is a fate diagram showing how a training sequence can be used to determine the table entries according to the invention.

Detaljerad beskrivning av föredragna utfóringsformer En allmän utföringsforrn av anordningen enligt uppfinningen visas i figur 1.Detailed Description of Preferred Embodiments A general embodiment of the device according to the invention is shown in Figure 1.

Anordningen innefattar en analog-digital (A/D) omvandlare 1 som tar emot en eller flera analoga insignaler och som överför en eller flera digitala utsignaler. Insignalen kan härröra från en enda givare eller från flera givare. Om insignalen härrör från ett antal O givare kvantiserar analog-digitalomvandlaren 1 signalen från varje givare genom bk bitar, k=0, ..., O- l.The device comprises an analog-to-digital (A / D) converter 1 which receives one or fl your analog inputs and which transmits one or fl your digital outputs. The input signal can originate from a single sensor or from your sensors. If the input signal originates from a number of 0 sensors, the analog-to-digital converter 1 quantizes the signal from each sensor by bk bits, k = 0, ..., O-1.

Utsignalen eller utsignalema från analog-digitalomvandlaren 1 matas till ett K-bitars skiftregistret 3 där en binär temporär lagring sker av binär information som representerar en sekvens av sampel från den digitala utgången hos nämnda analog-digitalomvandlare 1. Med ett antal O digitala utmatningar från nämnda analog-digitalomvandlare 1, där varje utmatning representeras av bk bitar för k=0, ..., = O-1, är det totala antalet bitar K i skiftregistret 3 K = N 0-l ' zbk som lagrar binär information vilken representerar N sampel av den digitala k=0 utmatningen från nämnda analog-digitalomvandlare 1. I fallet med ett antal O utmatningar från analog-digitalomvandlaren är det inte nödvändigt att skifta in N sampel från varje utgång hos nämnda analog-digitala omvandlare i skiftregistret 3. Vi kan använda ett olika antal sampel för varje kanal, t ex nk för k=0, ..., O=-l, vilket betyder användning av ett skiftregister 0-1 med det totala antalet bitar Enkbk , som representerar nk sampel av nämnda digitala utdata k=0 från varje kanal hos nämnda analog-digitala omvandlare.The output signal or outputs from the analog-to-digital converter 1 are fed to a K-bit shift register 3 where a binary temporary storage of binary information takes place which represents a sequence of samples from the digital output of said analog-to-digital converter 1. With a number of 0 digital outputs from said analog-digital converter. analog-to-digital converter 1, where each output is represented by bk bits for k = 0, ..., = 0-1, the total number of bits K in the shift register 3 is K = N 0-1 'zbk which stores binary information which represents N sample of the digital k = 0 output from said analog-to-digital converter 1. In the case of a number of 0 outputs from the analog-to-digital converter, it is not necessary to shift N samples from each output of said analog-to-digital converter in the shift register 3. We can use a different number of samples for each channel, eg nk for k = 0, ..., O = -1, which means the use of a shift register 0-1 with the total number of bits Enkbk, which represents nk samples of names da digital output k = 0 from each channel of said analog-to-digital converter.

Från skiftregistret 3 matas signalen eller signalema till en första processor 5 vilken är anordnad för att beräkna en eller flera utsignaler som bildar adresser. Adressema är heltal som representeras av ett givet antal bitar som används som pekare för en eller flera minnesenheter 7. Antalet utsignaler från den första processom 5 kan vara armorlunda än antalet insignaler.From the shift register 3 the signal or signals are fed to a first processor 5 which is arranged to calculate one or more output signals which form addresses. The addresses are integers represented by a given number of bits used as pointers for one or more of your memory units 7. The number of outputs from the first processor 5 may be less than the number of inputs.

Den första processom 5 innefattar binära operationer (“och", “eller", “exklusivt eller", “varken el1er"), räknare, och de aritmetiska operationerna “+", “-" ,“*", “/". Den första processom har till uppgift att beräkna en eller flera adresser för den kommande minnesåtkomsten. Detta kan ske t ex på något av följande sätt : 0 Ett enkelt exempel åstadkommes genom att beräkna adressen enligt ekvation (13). I en matematisk beskrivning såsom (13) återger vi binära data med +1 och -1. I en elektronisk krets används naturligtvis ett återgivande med ettor och nollor, t ex med ett 10-bitars skiftregister vars innehåll 1100011100 = 796 (i decimal återgivning) pekar på den 796-te minnesingången. Med en 10-bitars adressbuss kan 1024 olika minnesplatser adresseras. I detta exempel finns inte någon första processor. 0 Ett annat enkelt exempel beskrivs mer i detalj i nästa avsnitt. Många korta adresser 10 15 20 25 30 35 520 067 7 bildas av sekvensen på samma sätt som här ovan. 0 Det är känt att koirelationema innehåller information om frekvensen, liksom andra fysiska parametrar. Se t ex den kända uppskattningen i ekvationen (5). I ekvationen (5) har informationen i data x[n] kondenserats till de tre korrelationema r[l], r[2] och r[3]. Uppskattningen sker därefter genom (5). Med föreliggande uppfinning kan vi bilda godtyckliga korrelationer av t ex binära data och använda dem (direkt eller efter vissa beräkningar) för att adressera minnena.The first processor 5 includes binary operations ("and", "or", "exclusive or", "neither or"), counters, and the arithmetic operations "+", "-", "*", "/". The first processor has the task of calculating one or fl your addresses for the upcoming memory access. This can be done, for example, in one of the following ways: 0 A simple example is obtained by calculating the address according to equation (13). In a mathematical description such as (13), we represent binary data with +1 and -1. In an electronic circuit, of course, a representation with ones and zeros is used, for example with a 10-bit shift register whose content 1100011100 = 796 (in decimal representation) points to the 796th memory input. With a 10-bit address bus, 1024 different memory locations can be addressed. In this example, there is no first processor. Another simple example is described in more detail in the next section. Many short addresses are formed by the sequence in the same manner as above. It is known that the correlations contain information about the frequency, as well as other physical parameters. See, for example, the known estimate in equation (5). In equation (5), the information in data x [n] has been fused to the three correlations r [1], r [2] and r [3]. The estimate is then made by (5). With the present invention we can form arbitrary correlations of eg binary data and use them (directly or after certain calculations) to address the memories.

Varje adressenhet för minnesinmatning 7 innehåller en i förväg beräknad tabell 9.Each memory input address unit 7 contains a pre-calculated table 9.

Varje utmatning från den första processom 5 matas in i någon av dessa tabeller 9.Each output from the first processor 5 is fed into one of these tables 9.

Om så krävs beräknar en andra processor ll en uppskattning av en eller flera fysiska parametrar hos nämnda analoga inmatning till analog-digitalomvandlaren 1 från minnesdata som adresseras i enlighet med utsignalema från den första processom 1. Utsignalen eller utsignalema från den andra processom 11 beskriver därför en eller flera fysiska parametrar hos insignalen till analog-digitalomvandlaren l. Om värdet eller värdena som läses från minnesenhetema direkt motsvarar de parametrar som skall uppskattas behövs naturligtvis inte den andra processom. Den andra processom ll kan innefatta aritmetiska operationer “+", “-" ,"*", “l/", och fördröjningselement och element såsom min() och max(). De operationer som skall utföras av den andra processom beror på typen av värde eller värden som läses från minnesenheten och typen av önskad parameter. Ett enkelt exempel kan innebära beräkning av ett genomsnittsvärde av två eller flera värden som läses från olika minnesenheter, eller flera värden som läses från en enda minnesenhet vid olika tidpunkter, för att erhålla ett mer tillförlitligt värde. Ett annat exempel kan vara att behandla ett värde motsvarande frekvensen hos signalen för att erhålla ett värde för signalens period, eller tvärtom.If required, a second processor 11 calculates an estimate of one or more of the physical parameters of said analog input to the analog-to-digital converter 1 from memory data addressed in accordance with the outputs of the first processor 1. The output or outputs of the second processor 11 therefore describe a or fl your physical parameters of the input signal to the analog-to-digital converter l. If the value or values read from the memory units directly correspond to the parameters to be estimated, the other processor is of course not needed. The second processor ll may include arithmetic operations "+", "-", "*", "l /", and delay elements and elements such as min () and max (). The operations to be performed by the second processor depend on the type of value or values read from the memory unit and the type of parameter desired.A simple example may involve calculating an average value of two or fl your values read from different memory units, or fl your values read from a single memory unit at different times, to obtain Another example might be to process a value corresponding to the frequency of the signal to obtain a value for the period of the signal, or vice versa.

Ett första klockalstringsorgan 13 alstrar först en klocksignal som har en frekvens FS som används för taktning av analog-digitalomvandlaren l, skiftregistret 3 och den första processom 5. Ett andra klockalstringsorgan 15 alstrar en andra klocksignal som har en lägre frekvens än FS. T ex frekvensen FS/N kan användas för taktning av minnesenhetema 7 och den andra processorn 11. På så sätt bildar N uppsättningar indata de Q adressema till minnesenhetema 7 innan alla värden i minnesenhetema 7 läses från minnesenhetema 7.A first clock generating means 13 first generates a clock signal having a frequency FS which is used for clocking the analog-to-digital converter 1, the shift register 3 and the first processor 5. A second clock generating means 15 generates a second clock signal having a lower frequency than FS. For example, the frequency FS / N can be used for clocking the memory units 7 and the second processor 11. In this way, N sets of input data form the Q addresses of the memory units 7 before all values in the memory units 7 are read from the memory units 7.

Om insignalen är digital behövs naturligtvis inte analog-digitalomvandlaren 1. Om den digitala insignalen kräver ytterligare kvantisering måste en kvantiserare användas i stället för analog-digitalomvandlaren och annars kan insignalen matas direkt till skiftregistret 3.Of course, if the input signal is digital, the analog-to-digital converter 1 is not needed. If the digital input signal requires further quantization, a quantizer must be used instead of the analog-to-digital converter and otherwise the input signal can be fed directly to the shift register 3.

Vid en föredragen utföringsforrn har analog-digitalomvandlaren 1 samma antal analoga insignaler och digitala utsignaler, varvid varje utmatning representeras av b bitar (där b S 4).In a preferred embodiment, the analog-to-digital converter 1 has the same number of analog inputs and digital outputs, each output being represented by b bits (where b S 4).

Tabellingångarna i minnesenhetema 7 har valts som de villkorade väntevärden på parametrar utgående från givna digitala data, dvs att medelkvadratfelet minimeras (MMSE).The table inputs in the memory units 7 have been selected as the conditional wait values on parameters based on given digital data, ie that the mean square error is minimized (MMSE).

Tabellingångama kan beräknas genom träning t ex, enligt vad som omnämns här nedan i samband med figur 4. 10 15 20 25 30 35 520 067 . 8 En indirekt metod for att beräkna villkorlig förväntan av parametrar utgående från givna digitala data, men även alternativa utformningskriteria andra än kriteriet MMSE kan vara relevant, t ex metoden for maximal sannolikhet (MLE) eller metoden for maximum a posteriori (MAP).The table entries can be calculated by training, for example, according to what is mentioned below in connection with Figure 4. 10 15 20 25 30 35 520 067. 8 An indirect method for calculating the conditional expectation of parameters based on given digital data, but also alternative design criteria other than the MMSE criterion may be relevant, eg the method for maximum probability (MLE) or the method for maximum a posteriori (MAP).

Användningen av det maximala sannolikhetskriteriet for att specificera hur ingångama i minnesenhetema bestäms i samband med minst en parameter for nämnda insignal kan sammanfattas enligt följande : låt ip beteckna adressen till minnesenheten nr p, innehållet i nämnda minnesenhet på minnesplatsen ip, for varje möjligt värdet hos minnesadressen i bestäms genom den parameter (parametrarna) hos insignalen som p, maximerar den villkorliga sannolikheten for att ip skall observeras som adressen till minnesenhet nr p, vilket beror på värdet (värdena) for parametem (parametrarna).The use of the maximum probability criterion to specify how the inputs of the memory units are determined in connection with at least one parameter for said input signal can be summarized as follows: let ip denote the address of the memory unit no. P, the contents of said memory unit at the memory location ip i is determined by the parameter (s) of the input signal that p, maximizes the conditional probability that ip will be observed as the address of memory unit no. p, which depends on the value (s) of the parameter (s).

Det maximala kriteriet a posteriori for specifiering av hur ingångarna till minnesenhetema bestäms i samband med minst en parameter for nämnda insignal innefattar i korthet, om det antas att ip betecknar adressen till minnesenhet nr p : innehållet i nämnda minnesenhet på minnesplatsen ip, for varje möjligt värde hos mínnesadresser ip, fastställs av den parameter (de parametrar) hos insignalen som maximerar den villkorliga sannolikhetsdensitetsfunktionen for nämnda parameter (parametrar), med villkoret att adressen till minnesenhet nr p har värdet ip.The maximum a posteriori criterion for specifying how the inputs to the memory units are determined in connection with at least one parameter for said input signal includes in short, if it is assumed that ip denotes the address of memory unit no. of memory addresses ip, is determined by the parameter (s) of the input signal that maximizes the conditional probability density function for said parameter (s), with the condition that the address of memory unit no. p has the value ip.

Vi betraktar nu signalmodellen som ges i ekvation (2). Vårt syfte är att tänka ut en uppskattning, låt oss säga f , som strävar till att uppskatta det verkliga värdet fo for den okända frekvensen, baserat på ett block av observerade data enligt (l). Vi utnyttjar det antagandet att innan data behandlas genom uppskattningen kvantiseras observationema x[n] för att bilda en binär sekvens enligt ylnl = Signülnl) (11) där sign(x) = l för x20 och sing(x)=-l for x<0. Vårt syfte är då att hitta en uppskattning f : {i1}N -> ÉR, som arbetar med observerade och kvantiserade data {y[01 ylN - Ill (12) som är optimal med avseende på det minimala medelkvadratfelet (MMSE). En viktig observation är att p g a kvantiseringen är antalet möjliga sekvenser som kan observeras genom uppskattningen ändligt. Närmare bestämt kan vi lägga märke till att en särskilt observerad sekvens enligt (12) med längden N motsvarar endast ett heltal i e {0,1,...,M -l}, där M=2N, där mappningen från en observerad sekvens till index (eller adress) i kan väljas SOm 10 15 20 25 30 35 t.. .-. a . i» .. _. _ =- i. i u. n . t ; i; »n i. | n i i in .i n v. o . v» 1 i + -~ 1 . - _ - « > l t ._- = EN” lllnlg" ,=0 2 (13) Eftersom observerade data har en finit upplösning kan det bara finnas ett ändligt antal möjliga uppskattningsresultat. Sålunda, utan förlust av den allmänna karaktären, kan alla möjliga frekvensuppskattningar som baserar sig på en sekvens av kvantiserade data såsom i (12) införas i två steg : först genom att fastställa indexet i som motsvarar den observerade sekvensen enligt (13), och därefter använda detta index som en pekare för tabellen : (14) (f (o), f (1), (M -1)} som innehåller alla möjliga frekvensvärderingar som kan erhållas genom uppskattningen.We now consider the signal model given in equation (2). Our purpose is to devise an estimate, let's say f, which strives to estimate the true value fo for the unknown frequency, based on a block of observed data according to (l). We use the assumption that before data is processed by the estimate, the observations x [n] are quantized to form a binary sequence according to ylnl = Signülnl) (11) where sign (x) = 1 for x20 and sing (x) = - l for x < 0. Our aim is then to find an estimate f: {i1} N -> ÉR, which works with observed and quantized data {y [01 ylN - Ill (12) that is optimal with respect to the minimum mean square error (MMSE). An important observation is that due to the quantization, the number of possible sequences that can be observed through the estimation is finite. More specifically, we can notice that a specially observed sequence according to (12) with the length N corresponds to only an integer ie {0,1, ..., M -1}, where M = 2N, where the mapping from an observed sequence to index (or address) i can be selected SOm 10 15 20 25 30 35 t .. .-. a. i ».. _. _ = - i. i u. n. t; in; »N i. | n i i in .i n v. o. v »1 i + - ~ 1. - _ - «> lt ._- = EN" lllnlg ", = 0 2 (13) Since observed data have a finite resolution, only a finite number of possible estimation results can be found. Thus, without loss of the general character, all possible frequency estimates based on a sequence of quantized data as in (12) are entered in two steps: first by determining the index in which corresponds to the observed sequence according to (13), and then using this index as a pointer for the table: (14) (f (o), f (1), (M -1)} which contains all possible frequency ratings that can be obtained by estimating.

Utformningen av den bästa frekvensuppskattningen motsvaras då av uppbyggnaden av tabellen (14). Vid kriteriet MMSE bör tabellingångama väljas som (15) där en villkorlig förväntan kan beräknas med antagandet att en tidigare fördelning av den okända frekvensen är känd. När tabellen har beräknats och lagrats kan funktionssättet för den nya frekvensuppskattningen genom en behandling med tabelluppslagning illustreras som i figur 2, vilken figur motsvarar ett specialfall av det förfarande som beskrivits i samband med figur 1.The design of the best frequency estimate then corresponds to the structure of the table (14). In the MMSE criterion, the table inputs should be selected as (15) where a conditional expectation can be calculated assuming that a previous distribution of the unknown frequency is known. Once the table has been calculated and stored, the operation of the new frequency estimate by a table lookup treatment can be illustrated as in Figure 2, which corresponds to a special case of the procedure described in connection with Figure 1.

Figur 2 visar en enklare version av apparaten i figur l, där det antas att en enda kvantiserad digital signal föreligger och att en enda minnesenhet används. Vid denna version tar en kvantiserare 1' emot en insignal. Liksom i figur l kan kvantiseraren även utföra en analog-digital omvandling, eller eventuellt behövs den inte alls, om insignalen är en kvantiserad digital signal. Den kvantiserade signalen matas in i ett skiftregister 3, och med regelbundna intervall används innehållet i skiftregistret för att adressera en minnesenhet 7 på samma sätt som i figur 1. Tack vare enkelheten hos denna utföringsforrn krävs varken någon första processor eller en mycket enkel sådan. Den binära adressen som läses från skiftregistret 3 används direkt för att adressera minnesenheten 7. Värdet som läses från minnesenheten 7 enligt adressen kan användas som den är eller behandlas i en andra processor som liknar den i figur 1 (ej visad i figur 2).Figure 2 shows a simpler version of the device in Figure 1, where it is assumed that a single quantized digital signal is present and that a single memory unit is used. In this version, a quantizer 1 'receives an input signal. As in Figure 1, the quantizer can also perform an analog-to-digital conversion, or it may not be needed at all, if the input signal is a quantized digital signal. The quantized signal is input to a shift register 3, and at regular intervals the contents of the shift register are used to address a memory unit 7 in the same way as in Figure 1. Due to the simplicity of this embodiment, neither a first processor nor a very simple one is required. The binary address read from the shift register 3 is used directly to address the memory unit 7. The value read from the memory unit 7 according to the address can be used as it is or processed in a second processor similar to that in fi gur 1 (not shown in fi gur 2).

Som i figur l styrs kvantiseraren l' och skiftregistret 3 av en första klocksignal och en andra klocksignal styr läsningen av adressen som används för att adressera minnesenheten från skiftregistret 3. Klocksignalemas frekvens omnämns i samband med figur 1. I detta fall 10 15 20 25 30 35 520 067, 10 kan frekvensen FO/N passa for den andra klocksignalen.As in Figure 1, the quantizer 1 'and the shift register 3 are controlled by a first clock signal and a second clock signal controls the reading of the address used to address the memory unit from the shift register 3. The frequency of the clock signals is mentioned in connection with Figure 1. In this case 10 15 20 25 30 35 520 067, 10, the frequency FO / N may be suitable for the second clock signal.

Om sekvensen med N bitar är lång kan det vara önskvärt att förkorta sekvensen innan den används som adress, for att undvika behovet av en mycket stor minnesenhet. Ett sätt att göra detta visas i figur 3, som illustrerar ett 10 bitars skiftregister. Endast ett antal bitar, i detta fall fyra, av de tio bitama som lagras i skiftregistret väljs. Bitama kan befinna sig på regelbundet eller oregelbundet avstånd från varandra. De valda bitarna används därefter för att adressera minnesenheten eller -enhetema. I figur 3 väljs två fyra-bitars sekvenser, varvid den forsta sekvensen innefattar de forsta, andra, tredje och sista bitama och den andra sekvensen innefattar de tredje, fjärde, sjätte och åttonde bitama. Dessa båda fyra bitars sekvenser kan användas som de är, som två binära adresser för att adressera minnesenheterna direkt, eller de kan matas in i den första processom och behandlas for att bilda en eller flera adresser.If the sequence with N bits is long, it may be desirable to shorten the sequence before using it as an address, in order to avoid the need for a very large memory unit. One way to do this is shown in Figure 3, which illustrates a 10-bit shift register. Only a number of bits, in this case four, of the ten bits stored in the shift register are selected. The bits can be at regular or irregular distances from each other. The selected bits are then used to address the memory unit or units. In Figure 3, two four-bit sequences are selected, the first sequence comprising the first, second, third and last bits and the second sequence comprising the third, fourth, sixth and eighth bits. These two four-bit sequences can be used as they are, as two binary addresses to address the memory units directly, or they can be fed into the first processor and processed to form one or more of your addresses.

Den lagrade tabellen betecknas enligt kriteriet MMSE, dvs att tabellingångama bestäms enligt ekvation (15).The stored table is designated according to the criterion MMSE, ie that the table entries are determined according to equation (15).

I figur 4 visas en okomplicerad metod for att bestämma tabellingångama for tabellerna 9 i figur l. Ett sätt att fastställa tabellingångama är att använda en träningssekvens T = (ik j; , där varje ik motsvarar ett särskilt block med längden N av kvantiserade data.Figure 4 shows an uncomplicated method for determining the table entries for the tables 9 in Figure 1. One way of determining the table entries is to use a training sequence T = (ik j ;, where each ik corresponds to a particular block of length N of quantized data.

En allmän träningsmetod visas i figur 4 : Steg S1 : Fastställ den eller de parametrar som är relevanta for ifrågavarande signal. För en signal x(n) som ges genom ekvationen (2) kan den parameter som bör kunna erhållas från minnet t ex utgöras av frekvensen. Relevanta parametrar som används under träning kan innefatta, for bestämda vågforrner såsom sinusvågor, triangelvågor och fyrkantvågor, amplituden (A), frekvensen (f) och den initiala fasen (tp). Andra parametrar såsom bruseffekt kan likaledes beaktas. För andra typer av signaler kan andra parameteruppsättningar vara relevanta. Så t ex kan en ren likströmssignal kännetecknas av en nivå. Flera olika detenninistiska vågforiner såsom summan av sinusvågor, kan flera frekvenser, faser etc identifieras. I stokastiska vägforrner såsom vitt brus eller färgat brus kan parametrar såsom medelvärde, kovarians eller moment av högre ordning utgöra de eftersökta parametrama. Normalt beskrivs signalen genom en blandning av detenninistiska och stokastiska vågformer enligt vad som återges i ekvationema (2) och (7).A general training method is shown in Figure 4: Step S1: Determine the parameter or parameters that are relevant for the signal in question. For a signal x (n) given by the equation (2), the parameter that should be obtainable from the memory can, for example, be the frequency. Relevant parameters used during training may include, for certain waveforms such as sine waves, triangle waves and square waves, the amplitude (A), the frequency (f) and the initial phase (tp). Other parameters such as noise effect can also be considered. For other types of signals, other parameter sets may be relevant. For example, a pure DC signal can be characterized by a level. Several different Detenninist waveforms, such as the sum of sine waves, your frequencies, phases, etc. can be identified. In stochastic road forms such as white noise or colored noise, parameters such as mean, covariance or higher order elements may be the desired parameters. Normally the signal is described by a mixture of detenninist and stochastic waveforms as shown in equations (2) and (7).

Alstra ett parametervärde for var och en av parametrarna. Detta kan ske välkänd Steg S2 : slumpmässigt t ex inom vissa gränser eller enligt en distributionsfunktion som t ex en Gausskurva.Generate a parameter value for each of the parameters. This can be done well known Step S2: randomly eg within certain limits or according to a distribution function such as a Gaussian curve.

Steg S3 : Steg S4 : Alstra en signal som har de parametervärden som alstras under steg S2.Step S3: Step S4: Generate a signal that has the parameter values generated during step S2.

Bestäm adressen i skiftregistret som resulterar av inmatningen av signalen som alstras under steg S3. Detta kan på lämpligt sätt utforas genom alstrande av 10 15 20 25 30 s2o oe7 ll signalen och inmatning av densamma i skiftregistret, därefter läsning av innehållet i skiftregistret, på samrna sätt som detta sker för en signal som senare skall testas. Samma slag av kvantiserare och första processor bör användas, vilken utför samma funktioner som de som används när signaler testas.Determine the address in the shift register that results from the input of the signal generated during step S3. This can be conveniently done by generating the signal and inputting it into the shift register, then reading the contents of the shift register, in the same manner as this is done for a signal to be tested later. The same kind of quantizer and first processor should be used, which performs the same functions as those used when testing signals.

Stegen S2-S4 upprepas det antal gånger som är tillräckligt för att erhålla ett representativt antal värden. Antalet gånger som behövs beror t ex på antalet parametrar och storleken hos minnet eller minnena.Steps S2-S4 are repeated the number of times sufficient to obtain a representative number of values. The number of times needed depends, for example, on the number of parameters and the size of the memory or memories.

Detta förfarande resulterar i ett stort antal skiftregisteradresser, som var och en är associerad med en uppsättning parametervärden. Varje skiftregisteradress pekar på en ingång imrnnet.This procedure results in a large number of shift register addresses, each of which is associated with a set of parameter values. Each shift register address points to an input inside.

Steg S5 : För varje skiftregisteradress : fastställ ett lämpligt tabellingångsvärde på basis av uppsättningen av parametervärden som är associerade med denna skiftregisteradress.Step S5: For each shift register address: determine an appropriate table entry value based on the set of parameter values associated with this shift register address.

Steg S6 : För varje tabellingång : mata in värdet som fastställts under steg S5 i minnet på den plats som motsvarar den associerade skiftregisteradressen.Step S6: For each table entry: enter the value determined during step S5 in the memory at the location corresponding to the associated shift register address.

Resultatet av detta förfarande kommer att vara ett minne innefattande ett antal ingångar av vilka var och en adresseras genom en enda skiftregisteradress.The result of this method will be a memory comprising a number of inputs, each of which is addressed by a single shift register address.

Med avseende på steg S5 kan den lämpliga minnesingången fastställas på olika sätt.With respect to step S5, the appropriate memory input can be determined in various ways.

Om det bara fanns en uppsättning av parametervärden som är associerade med skiftregisteradressen kan värdet för den önskade parametem eller parametrama matas in direkt. Om det finns fler än en uppsättning parametervärden associerade med skiftregisteradressen bör minnesingången beräknas på basis av alla dessa uppsättningar av värden. Detta kan ske enligt vad som omnämnts här ovan med användning av MMSE- metoden, med användning av ekvationen (15), MAP-metoden eller MLE-metoden.If there was only one set of parameter values associated with the shift register address, the value of the desired parameter or parameters can be entered directly. If there is more than one set of parameter values associated with the shift register address, the memory input should be calculated based on all these sets of values. This can be done as mentioned above using the MMSE method, using the equation (15), the MAP method or the MLE method.

Kompromissen mellan noggrannhet och beräkningskomplexitet kan finjusteras genom ett lämpligt val av de P multibitinmatningama till den första processorn (se figur l).The compromise between accuracy and computational complexity can be adjusted by an appropriate choice of the P multibitin feeds to the first processor (see Figure 1).

Särskilt kan de oregelbundenheter som illustreras i figur 3 användas för att ge höga prestanda.In particular, the irregularities illustrated in Figure 3 can be used to provide high performance.

Sådana oregelbundenhetsscheman är gynnsamma från en uppskattningsteoretisk synpunkt, men gör FFT-behandling och behandling med användning av andra kända förfaranden omöjlig.Such irregularity schemes are favorable from an estimation theoretical point of view, but make FFT treatment and treatment using other known methods impossible.

Claims (13)

10 15 20 25 30 35 520 057 14 1A. Patentkrav10 15 20 25 30 35 520 057 14 1A. Patent claims 1. Signalbehandlingsanordning för bestämning av minst en parameter for en signal, varvid parametem har ett icke linjärt beroende av signalen, innefattande : “ 0 ett skiftregister (3) som är anordnat for att ta emot en kvantiserad digital signal med ett antal bitar motsvarande antalet bitar hos den kvantiserade digitala signalen, varvid skiftregistret är anordnat for att temporärt lagra ett antal bitar motsvarande antalet bitar i ett antal N sampel av den kvantiserade digitala signalen, v minnesorgan (7) innefattande minst en uppslagstabell (9) innefattande värden som kan användas for att fastställa nämnda minst en parameter, varvid värdena väljs som villkorade väntevärden på parametem med avseende på den digitala insignalen, och 0 adressorgan för bestämning av minst en adress hos minnesorganen (7) som skall läsas, beroende på innehållet i skiftregistret (3).A signal processing device for determining at least one parameter of a signal, the parameter having a non-linear dependence on the signal, comprising: 0 a shift register (3) arranged to receive a quantized digital signal having a number of bits corresponding to the number of bits of the quantized digital signal, the shift register being arranged to temporarily store a number of bits corresponding to the number of bits in a number N samples of the quantized digital signal, v memory means (7) comprising at least one look-up table (9) comprising values which can be used to determining said at least one parameter, the values being selected as conditional wait values of the parameter with respect to the digital input signal, and 0 address means for determining at least one address of the memory means (7) to be read, depending on the contents of the shift register (3). 2. Signalbehandlingsanordning enligt patentkrav l, vilken vidare innefattar en kvantiserare (1; 1') som är anordnad för att ta emot en insignal som skall kvantiseras, och som är försedd med minst en ingång och minst en digital utgång, varvid utgången bildar den kvantiserade digitala signalen som matas in i skiftregistret.The signal processing apparatus according to claim 1, further comprising a quantizer (1; 1 ') arranged to receive an input signal to be quantized, and provided with at least one input and at least one digital output, the output forming the quantized the digital signal input to the shift register. 3. Signalbehandlingsanordning enligt patentkrav 2, varvid inmatningen till kvantiseraren (1; 1') är analog och kvantiseraren utför även en analog-digital omvandling.The signal processing device according to claim 2, wherein the input to the quantizer (1; 1 ') is analog and the quantizer also performs an analog-to-digital conversion. 4. Signalbehandlingsanordning enligt patentkrav 2 eller 3, varvid kvantiseraren är en enbitskvantiserare.The signal processing device according to claim 2 or 3, wherein the quantizer is a one-bit quantizer. 5. Signalbehandlingsanordning enligt något av föregående patentkrav, varvid adressorganet innefattar en forsta processor (5) som är anordnad mellan skiftregistret (3) och minnesenheten (7), for behandling av utsignalen från skiftregistret innan den används for att adressera minst en tabellingång hos minnesenheten.A signal processing device according to any one of the preceding claims, wherein the address means comprises a first processor (5) arranged between the shift register (3) and the memory unit (7), for processing the output signal from the shift register before it is used to address at least one table entry of the memory unit. 6. Signalbehandlingsanordning enligt något av föregående patentkrav, vilken dessutom innefattar en andra processor som är anordnad för att beräkna en uppskattning av minst en fysisk parameter från nämnda minst en adresserad tabellenhet hos minnesenheten.A signal processing device according to any one of the preceding claims, which further comprises a second processor arranged to calculate an estimate of at least one physical parameter from said at least one addressed table unit of the memory unit. 7. Signalbehandlingsanordning enligt något av föregående patentkrav, vilken vidare innefattar ett klockalstringsorgan (13) som är anordnat for att avge en första klocksignal som styr inmatningen av data till skiftregistret och ett andra klockalstringsorgan (15) som är anordnat for att avge en andra klocksignal som styr utmatningen av data från skiftregistret.A signal processing device according to any one of the preceding claims, further comprising a clock generating means (13) arranged to output a first clock signal controlling the input of data to the shift register and a second clock generating means (15) arranged to output a second clock signal which controls the output of data from the shift register. 8. Förfarande for bestämning av minst en parameter hos en insignal, varvid parametem har ett icke linjärt beroende av signalen, innefattande stegen bestående i att : skriva en kvantiserad signal i ett skiftregister som är anordnat for att temporärt lagra ett antal bitar motsvarande antalet bitar i ett antal N sampel av den kvantiserade digitala signalen; läsa minst en bit från skiftregistret; läsa ett värde från minst en adress, vilken hänför till villkorade väntevärden på parametem med avseende på den digitala insignalen, i en minnesenhet beroende på minst en 10 15 25 520 057 _ħ¥ *FÅ 2 ,... b) bit som läses från skiftregistret.A method for determining at least one parameter of an input signal, the parameter having a non-linear dependence on the signal, comprising the steps of: writing a quantized signal in a shift register arranged to temporarily store a number of bits corresponding to the number of bits in a number N of samples of the quantized digital signal; read at least one bit from the shift register; read a value from at least one address, which relates to conditional wait values of the parameter with respect to the digital input signal, in a memory unit depending on at least one 10 15 25 520 057 _ħ ¥ * GET 2, ... b) bit read from the shift register. 9. Förfarande enligt patentkrav 8, vilket vidare innefattar ett steg med mottagning av insignalen och kvantisering av denna för att avge den kvantiserade digitala signalen. 'The method of claim 8, further comprising a step of receiving the input signal and quantizing it to output the quantized digital signal. ' 10. Förfarande enligt patentkrav 8 eller 9, vilket vidare innefattar ett steg med analog-digital omvandling av insignalen innan kvantisering av densamma.The method of claim 8 or 9, further comprising a step of analog-to-digital conversion of the input signal prior to quantizing it. 11. ll. Förfarande enligt något av patentkraven 8 - 10, vilket vidare innefattar ett steg med behandling av nämnda minst en bit som läses från skiftregistret för att fastställa adressen i minnesenheten.11. ll. A method according to any one of claims 8 to 10, further comprising a step of processing said at least one bit read from the shift register to determine the address in the memory unit. 12. Förfarande enligt något av patentkraven 8 - ll, vilket vidare innefattar ett steg med behandling av nämnda minst ett värde som läses från nämnda minst ett minne för att erhålla parametern för insignalen.A method according to any one of claims 8 to 11, further comprising a step of processing said at least one value read from said at least one memory to obtain the parameter of the input signal. 13. Förfarande enligt något av patentkraven 8 - 12, vilket vidare innefattar följande steg, som utförs innan skrivning av den kvantiserade digitala signalen i skiftregistret 1 a) Alstrande av ett parametervärde för minst en parameter som är relevant för insignalen; b) Alstrande av en signal som uppvisar de alstrade parametervärdena; c) Bestämning av minst en adress som kan erhållas från skiftregistret som resulterar av inmatningen av den alstrade signalen; Upprepning av stegen a), b) och c) ett tillräckligt antal gånger för att erhålla ett representativt antal värden. d) Bestämning, för varje skíftregisteradress, av ett lämpligt minnesingångsvärde på basis av uppsättningar av parametervärden som är associerade med nämnda skiftregisteradress enligt vad som fastställs genom stegen a), b) och c); e) lnmatning, för varje minnesenhet, av det värde som fastställts under steg d) i minnet på den plats som motsvarar den associerade skiftregisteradressen.A method according to any one of claims 8 to 12, further comprising the following steps, performed before writing the quantized digital signal in the shift register 1 a) Generating a parameter value for at least one parameter relevant to the input signal; b) Generating a signal representing the generated parameter values; c) Determining at least one address obtainable from the shift register resulting from the input of the generated signal; Repeat steps a), b) and c) a sufficient number of times to obtain a representative number of values. d) Determining, for each shift register address, an appropriate memory input value based on sets of parameter values associated with said shift register address as determined by steps a), b) and c); e) Input, for each memory unit, of the value determined in step d) in the memory at the location corresponding to the associated shift register address.
SE0003108A 2000-09-04 2000-09-04 Device and method for estimating parameters in a signal SE520067C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0003108A SE520067C2 (en) 2000-09-04 2000-09-04 Device and method for estimating parameters in a signal
AU2001282834A AU2001282834A1 (en) 2000-09-04 2001-09-04 Method and apparatus for estimating physical parameters in a signal
PCT/SE2001/001882 WO2002021282A1 (en) 2000-09-04 2001-09-04 Method and apparatus for estimating physical parameters in a signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0003108A SE520067C2 (en) 2000-09-04 2000-09-04 Device and method for estimating parameters in a signal

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0003108D0 SE0003108D0 (en) 2000-09-04
SE0003108L SE0003108L (en) 2002-03-05
SE520067C2 true SE520067C2 (en) 2003-05-20

Family

ID=20280875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0003108A SE520067C2 (en) 2000-09-04 2000-09-04 Device and method for estimating parameters in a signal

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2001282834A1 (en)
SE (1) SE520067C2 (en)
WO (1) WO2002021282A1 (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5369606A (en) * 1992-09-14 1994-11-29 Harris Corporation Reduced state fir filter
US5566101A (en) * 1995-08-15 1996-10-15 Sigmatel, Inc. Method and apparatus for a finite impulse response filter processor
US5870431A (en) * 1996-06-27 1999-02-09 Qualcomm Incorporated ROM-based finite impulse response filter for use in mobile telephone
US5838725A (en) * 1996-12-06 1998-11-17 U.S. Philips Corporation Floating point digital transversal filter

Also Published As

Publication number Publication date
SE0003108L (en) 2002-03-05
WO2002021282A8 (en) 2002-09-26
SE0003108D0 (en) 2000-09-04
WO2002021282A1 (en) 2002-03-14
AU2001282834A1 (en) 2002-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Potts et al. Fast Fourier transforms for nonequispaced data: A tutorial
Madisetti et al. A 100-MHz, 16-b, direct digital frequency synthesizer with a 100-dBc spurious-free dynamic range
Bellanger Digital processing of signals: theory and practice
Vankka Methods of mapping from phase to sine amplitude in direct digital synthesis
US6018318A (en) Method and apparatus for determining the phase angle in position transmitters with sinusoidal output signals
US20090300088A1 (en) Sine/cosine generator
US7664808B2 (en) Efficient real-time computation of FIR filter coefficients
CN105680859A (en) Built-in self-test (BIST) circuit and testing method of analog to digital converter (ADC) in system on chip (SoC)
JPS62183611A (en) Digital sinewave generator
WO2007008991A1 (en) Method of and apparatus for characterising an analog to digital converter
CN110633447B (en) Spherical distance fixed-point calculation method based on FPGA and calculation device thereof
SE520067C2 (en) Device and method for estimating parameters in a signal
JPH0743402A (en) Method and device for obtaining frequency of time change signal
US20050010625A1 (en) Method and apparatus for generation of arbitrary mono-cycle waveforms
US7016796B2 (en) Fast and accurate AC RMS and DC measurement
KR20010108035A (en) Capacitive flash analog to digital converter
EP0373736A2 (en) Analog to digital converter
WO1999000898A1 (en) Dc accurate multi-rate digital filter with common coefficient set and dc gain correction
Roza Recursive bitstream conversion: The reverse mode
CN1936830A (en) Digital realization for exponentiation of decimal fraction
JPH11259454A (en) Fourier transformation device
Azarov et al. Multichannel Analog-to-Digital System for Registration of Pulse Low Frequency Signals Based on Redundant Digital-to-Analog Converter
US20230198506A1 (en) Arbitrary sample rate conversion using modulus accumulator
JP2008158855A (en) Correlation computing element and correlation computing method
Lessard Sampling Theory and Analog-to-Digital Conversion

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed