TW569523B - Digital filter and design method thereof - Google Patents

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569523 A7 B7 五、發明説明（1 ) 技術領域 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於數位濾波器及其設計方法，特別是關於 具有由多數延遲器所成附分接頭延遲線，而將各分接頭信 號分別數倍後，予以加法輸出之FIR濾波器所適用者。 背景技術 在通信，計測，聲音·圖像信號，醫療，地震學等各 領域所提供之各種電子機器，通常對於其內部採取某種數 位信號處理。數位信號處理之最重要基本操作，卻有自混 合各種信號或雜音之輸送信號，僅將所需之頻帶（波段）予 以取出之過濾處理。因此，進行數位信號處理之電子機器 ，大多使用數位濾波器。 作爲數位濾波器，多半乃使用IIR(Infinite Impulse Response :無限長脈衝回應）爐波器或FIR(Finite I Impulse Response :有限長脈衝回應）濾波器。其中FIR濾波器， 具有如次之優點。第一，FIR濾波器之傳遞函數極點僅位 於z平面之原點，致電路經常保持穩定。第二，能完全正 確地實現直線相位特性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將濾波器由通帶與抑制帶之配置加以分類時，可分爲 低通濾波器，高通濾波器，帶通濾波器，帶阻濾波器之四 種。在IIR濾波器或FIR濾波器其基本爲低通濾波器，其 他之高通濾波器，帶通濾波器，帶阻濾波器藉進行頻率變 換等處理，可由低通濾波器導出之。 依據電子機器之用途，有時會使用具互相對稱頻率特 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 569523 A7 B7__ 五、發明説明（2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 性之低通濾波器與高通濾波器一對所成之對稱形FIR濾波 器。該對稱形FIR濾波器，則首先設計基本之低通濾波器 ，將其藉頻率變換，而設計與低通濾波器特性對稱之高通 濾波器。 惟，FIR濾波器，其有限長表示之脈衝回應以原樣成 爲過濾係數。因此，FIR濾波器之設計’乃是爲獲得所盼 頻率特性而決定過濾係數群之意。 以往，自FIR形之低通濾波器導出高通濾波器等之過 濾係數的頻率變換，卻在進行將濾波器之截止頻率加以變 換之處理。具體爲在進行：以抽樣頻率與截止頻率之比率 爲根底，藉實行使用窗函數或切比雪夫近似法等之卷積蓮 算，而求取濾波器之傳遞函數，將其更置爲頻率成分之處 理。 惟，使用窗函數或切比雪夫近似法等之頻率變換，其 計算非常複雜。因此，將其以軟體加以實行時處理負荷甚 重，而有以硬體實行時電路規模變大之問題。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，由習知設計法所得濾波器之頻率特性，由於依存 於窗函數或近似法，致不巧妙設定該等’就無法獲得良好 之頻率特性。惟，一般欲將窗函數或近似法適當地設定頗 爲困難，對於設計具有所盼頻率特性之濾波器而言，是件 非常大之事。 又，亦可考慮：不藉頻率變換，直接求出高通濾波器 等之係數的方法。然，此時，爲獲得所盼頻率特性需將必 要之過濾係數藉試探法加以求取不可，卻有無法簡單地設 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210'〆297公釐） 569523 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 _五、發明説明（3 ) 計之問題。 本發明即爲解決如此問題所開發者，以能簡單地設計 具所盼頻率特性之FIR數位元濾波器爲目的。 發明之開示 本發明之數位濾波器，係具有由多數延遲器所成附分 接頭延遲線，且藉所賦與過濾係數群，將各分接頭信號分 別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特徵爲： 上述過濾係數群，將値設定於其數列爲對稱形，上述數列 合計値非零，上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相 相等。 例如，滿足該條件之過濾係數群數列，由- 1，〇，9 ，16，9，0，— 1之比率所成。 將如此數位濾波器串聯多數段亦可。 本發明之其他形態，係具有由多數延遲器所成附分接 頭延遲線，且藉所賦與過濾係數群，將各分接頭信號分別 數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特徵爲：上 述過濾係數群，將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合 計値爲零，上述數列之隔一數合計値爲相反符號而互相相 等。 例如，滿足該條件之過濾係數群數列，由1，0，- 9 ，16，一 9，0，1之比率所成。 將如此數位濾波器串聯多數段亦可。 本發明之其他形態，係具有由多數延遲器所成附分接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐） ~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 569523 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（4) 頭延遲線，且藉所賦與過濾係數群，將各分接頭信號分別 數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特徵爲：將 値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非零，上述數 列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的第一過濾係數 群爲基本，將與上述第一過濾係數群各値合計結果可成爲 基準値地設定各値之數列所成第二過濾係數群，設計成賦 與上述分接頭信號之過濾係數群。 本發明之其他形態，係具有由多數延遲器所成附分接 頭延遲線，且藉所賦與過瀘係數群，將各分接頭信號分別 數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特徵爲：將 値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値爲零，上述數 列之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的第二過濾係數 群爲基本，將與上述第二過濾係數群各値合計結果可成爲 基準値地設定各値之數列所成第一過濾係數群，設計爲賦 與上述分接頭信號之過濾係數群。 又，本發明之數位濾波器設計方法，係爲將由多數延 遲器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾 係數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器設計 方法，其特徵爲：將値設定於其數列爲對稱形，上述數列 合計値非零，上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相 相等的基本過濾係數群爲根底，藉將基本過濾係數群之數 列絕對値保持原樣就上述數列中央値以外予以符號反轉， 以求取對於上述各分接頭信號之過濾係數群。 本發明之其他形態，係爲將由多數延遲器所成附分接 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569523 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（5) 頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係數群分別數倍 後，再予以加'法並輸出之數位濾波器設計方法，其特徵爲 :將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非零，上 述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的基本過濾 係數群爲根底，藉將上述基本過濾係數群之數列中央値以 外之絕對値保持原樣予以符號反轉同時，就上述數列中央 値自基準値減去上述中央値，以求取對於上述各分接頭信 號之過濾係數群。 本發明之其他形態，其特徵爲：將値設定於其數列爲 對稱形，上述數列合計値爲零，上述數列之隔一數合計値 爲相反符號而互相相等的基本過濾係數群爲根底，藉實行 與上述同樣操作，以求取對於上述各分接頭信號之過濾係 數群。 本發明之其他形態，係爲將由多數延遲器所成附分接 頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係數群分別數倍 後，再予以加法並輸出之數位濾波器設計方法，其特徵爲 :將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非零，上 述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的基本過濾 係數群爲根底，藉變換上述基本過濾係數群之數列，將値 設定於變換後之數列合計値爲零，上述變換後數列之隔一 數合計値爲相反符號而互相相等，以求取對於上述各分接 頭信號之過濾係數群。 本發明之其他形態，係爲將由多數延遲器所成附分接 頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係數群分別數倍 —----_-----衣-- m (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8- 569523 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（6 ) 後’再予以加法並輸出之數位濾波器設計方法，其特徵爲 :將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値爲零，上 述數列之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的基本過濾 係數群爲根底，藉變換上述基本過濾係數群之數列，將値 設定於變換後之數列合計値非零，上述變換後數列之隔一 數合計値爲相同符號而互相相等，以求取對於上述各分接 頭信號之過濾係數群。 本發明之其他形態，係爲將由多數延遲器所成附分接 頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係數群分別數倍 後，再予以加法並輸出之數位濾波器設計方法，其特徵爲 :將利用値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非零 ，上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的基本 過濾係數群所成之基本濾波器予以串聯η段（n g 1)，將藉 此所獲η次過濾係數群，以對於上述各分接頭信號之過濾 係數群求取之。 本發明之其他形態，其特徵爲：將上述η次過濾係數 群之數列絕對値保持原樣就上述數列中央値以外予以符號 反轉，將藉此所獲複製過濾係數群，以對於上述各分接頭 信號之過濾係數群求取之。 本發明之其他形態，其特徵爲：將上述η次過濾係數 群之數列中央値以外之絕對値保持原樣予以符號反轉同時 ，就上述數列中央値自基準値減去上述中央値，將藉此所 獲複製過濾係數群，以對於上述各分接頭信號之過濾係數 群求取之。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 569523 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7_五、發明説明（7 ) 本發明之其他形態，係爲將由多數延遲器所成附分接 頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係數群分別數倍 後，再予以加法並輸出之數位濾波器設計方法，其特徵爲 :將利用値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値爲零 ，上述數列之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的基本 過濾係數群所成之基本濾波器予以串聯η段（n ^ 1)，將藉 此所獲η次過濾係數群，以對於上述各分接頭信號之過瀘 係數群求取之。 本發明之其他形態，其特徵爲：將上述η次過濾係數 群之數列絕對値保持原樣就上述數列中央値以外予以符號 反轉，將藉此所獲複製過濾係數群，以對於上述各分接頭 信號之過濾係數群求取之。 本發明之其他形態，其特徵爲：將上述η次過濾係數 群之數列中央値以外之絕對値保持原樣予以符號反轉同時 ，就上述數列中央値自基準値減去上述中央値，將藉此所 獲複製過濾係數群，以對於上述各分接頭信號之過濾係數 群求取之。 本發明之其他形態，其特徵爲：藉改變上述延遲器之 延遲率而移動濾波器之通帶。 本發明之其他形態，其特徵爲：藉將利用由申請專利 範圍第30項，第33項，第38項，第39項之任一項設計 方法所求取過濾係數群的濾波器予以串聯πι段（m 2 1)， 而調整濾波器之通帶。 本發明之其他形態，其特徵爲：藉將利用由申請專利 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10- 569523 A7 B7 五、發明説明（8 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 範圍第30項，第33項，第38項，第39項之任一項設計 方法所求取過濾係數群的濾波器，與利用由申請專利範圍 第30項，第33項，第38項，第39項以外之任一項設計 方法所求取過濾係數群的濾波器予以任意串聯，而調整濾 波器之通帶。 本發明之其他形態，係爲將由多數延遲器所成附分接 頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係數群分別數倍 後，再予以加法並輸出之數位濾波器設計方法，其特徵爲 :將利用値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非零 ，上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的第一 基本過濾係數群所成之第一基本濾波器予以串聯η段（η -1)，藉改變上述延遲器之延遲率俾使濾波器之通帶移動， 以獲得η次過濾係數群同時，將利用値設定於其數列爲對 稱形，上述數列合計値爲零，上述數列之隔一數合計値爲 相反符號而互相相等的第二基本過濾係數群所成之第二基 本濾波器予以串聯m段（mS 1)，藉改變上述延遲器之延 遲率俾使濾波器之通帶移動，以獲得m次過濾係數群， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 且串聯利用上述η次過瀘係數群之濾波器與利用上述m 次過濾係數群之濾波器，藉對該串聯所得過濾係數群之數 列中央値以外將絕對値保持原樣予以符號反轉同時，就上 述數列中央値自基準値減去上述中央値，將藉此所獲複製 過濾係數群，以對於上述各分接頭信號之過濾係數群求取 之。 本發明之其他形態，係爲將由多數延遲器所成附分接 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 569523 A7 B7 五、發明説明（9 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係數群分別數倍 後，再予以加法並輸出之數位濾波器設計方法，其特徵爲 :將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非零，上 述數列之隔一*數合計値爲相冋符號而互相相等的最初過滅 係數群，或將値設定於上述數列合計値爲零，上述數列之 隔一數合計値爲相反符號而互相相等的最初過濾係數群爲 根底，以求取多數段串聯利用上述最初過濾係數群所成濾 波器時，將每增加一串聯段數所變化之頻率可跳過目的頻 率之段數串聯上述基本濾波器所得之第二過濾係數群，且 以上述求取之第二過濾係數群爲根底，藉對該第二過濾係 數群之數列中央値以外的絕對値保持原樣予以符號反轉同 時，就上述數列中央値自基準値減去上述中央値，以求取 複製過濾係數群，並以上述複製過濾係數群爲根底，更求 取多數段串聯利用上述複製過濾係數群所成中間生成物之 濾波器時，以每增加一串聯段數所變化之頻率可跳過上述 目的頻率之段數串聯上述中間生成物之濾波器所得之第三 過濾係數群，復以後同樣地，以上述求取之第三過濾係數 群爲根底，反覆求取將複製過濾係數群與利用該複製過爐 係數群所成中間生成物之濾波器串聯時的過濾係數群，而 縮小由此所獲頻率與上述目的頻率之誤差，以獲得最後之 過濾係數群。 圖示之簡單說明 圖1爲基本低通濾波器之構成例顯示極。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569523 A7 B7 五、發明説明（10) 圖2爲基本過濾係數群之說明圖。 圖3爲圖2所示過濾係數群之頻率-增益特性顯示圖 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖4爲將圖1基本低通濾波器予以串聯η段（n 2 1)時 所得η次過濾係數群之數列顯示圖。 圖5爲將η次（η =1，2，4, 8，16)過濾係數群之數 列加以FFT結果之頻率-增益特性顯示圖。 圖6爲1〜16次過濾係數群之最大値與截止頻率帶寬 的相關關係顯示圖。 圖7爲將時鐘率設於1 / 4時之低通濾波器構成例顯 示圖。 圖8爲圖7所示低通濾波器與將其4段串聯之4次低 通濾波器的頻率-增益特性顯示圖。 圖9爲4次時鐘率1之低通濾波器與4次時鐘率1之 對稱形高通濾波器的頻率-增益特性顯示圖。 圖10爲自4次時鐘率1之低通瀘波器係數群求取4 次時鐘率1之高通濾波器係數群的複製說明用圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖11爲4次時鐘率1之低通濾波器與4次時鐘率1 之補齊形高通濾波器的頻率-增益特性顯示圖。 圖12爲8次時鐘率1 / 2之低通濾波器頻率-增益特 性顯示圖。 圖13爲21次時鐘率1之高通濾波器頻率-增益特性 顯示圖。 圖14爲將圖12所示8次之低通濾波器與圖13所示 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） j ^ 569523 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（12) 數倍後，再予以加法並輸出之橫向形FIR濾波器。在FIR 濾波器，其賦與之多數過濾係數群的數列如爲對稱形時’ 相位特性即呈直線，且電路經常保持穩定。 在本實施形態，以賦與該FIR濾波器之基本過濾係數 群，乃使用圖2之④所示數列1，〇，9, 16，9，0，一 1}。該④所示過濾係數群，其數列爲對稱形，且具有數列 合計値非零，數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等 的性質（―1+9+9+( - 1)=16，0+16+0=16)。 上述圖2之④所示過濾係數群，是藉將同圖之③所示 數位基本函數予以一次移動平均運算所得者。該數位基本 函數卻是每一時鐘資料値變化爲一 1，1，8，8，1，一 1 之函數。該數位基本函數之數列，藉將同圖之①所示數列 予以兩次移動平均運算而獲得。 在此，就上述數位基本函數之數列的意義參照圖19 進行說明之。 圖19爲對於上述藉將數位基本函數予以一次移動平 均所得數値列{一1，0，9，16，9，0，一 1}，施予四倍過 抽樣及卷積運算之結果顯示圖。 在圖19(a)，最左列所示一連串數値列爲對於原來數 値列{ 一 1，0，9，1 6 , 9 , 0，— 1}，進行4倍過抽樣之値 。又，自最左向右之4列分數値列爲將最左列所示數値列 一個一個向下轉移者。圖19(b)之列方向爲顯示時間軸， 所謂將數値列向下轉移，則是對應於將最左列所示數値歹11 徐徐予以延遲之意。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -15- 569523 A7 __ B7 五、發明説明（13 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 即，自左第2列之數値列爲顯示將最左列所示數値列 予以轉移4倍頻率之時鐘4CK的1 / 4相位分之數値列。 又，自左第3列之數値列爲顯示將自左第2列所示數値列 予以轉移4倍頻率之時鐘4CK的1 / 4相位分之數値列， 自左第4列之數値列爲顯示將自左第3列所示數値列予以 轉移4倍頻率之時鐘4CK的1 / 4相位分之數値列。 又，自左第5列之數値列爲將第1〜4列之各數値列 所對應的行互相加法再以4除法之値。藉自最左至第5列 之處理，係可數位性實行隨伴4相卷積運算之4倍過抽樣 〇 自上述第5列向右之4列分數値列爲將第5列所示數 値列一個一個向下轉移者。又，自左第9列之數値列爲將 第5〜8列之各數値列所對應的行互相加法再以4除法之 値。藉自左至第9列之處理，乃可數位性兩次實行隨伴4 相卷積運算之4倍過抽樣。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，自左第10列之數値列爲將第9列所示數値列向 轉移一個者。又，自左第11列（最右列）之數値列爲將第9 列之數値列與第10列之數値列所對應的行互相加法再以 2除法之値。 將圖19(a)最右列所示最後所得數値列加以曲線化即 爲圖19(b)。具有如圖19(b)所示之波形函數，僅在沿橫軸 之樣品位置處在tl至t4間時具有”0”以外之有限値，其他 領域則値全部呈”0”之函數，亦即在樣品位置tl，t4時値 收歛爲”0”之函數。如是函數値在局部性領域具有”〇”以外 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 569523 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 五、發明説明（14) 之有限値，其他領域呈”0”之情形稱爲「有限台」。 又，圖19(b)所示函數係爲具有僅在中央之樣品位置 t5採取極大値，在tl，t2，t3，t4之四個樣品位置該値呈 ”0”之特徵的取樣函數，爲獲得光滑之波形資料乃通過所 需之全部抽樣點。 圖3爲將圖2之①〜④所示數列予以FFT(Fast Fourier Transfer:高速傅立葉變換）之結果的頻率一增益 特性顯示圖。又，該圖3卻是將增益以” Γ加以標準化。 由該特性圖可知，將④之數列使用爲過濾係數時，中心頻 率之增益即呈0 · 5，且可獲得無低頻領域之過衝或高頻領 域之振鈴的良好低通濾波器特性。 可實現如此低通濾波器特性之上述{一1，0，9, 16， 9，0，— 1}數値列，則成爲圖19(b)所示有限台之取樣函 數基礎。針對習知一般所用取樣函數在t = ± 〇〇樣品位置 收歛爲”0”， 圖19(b)所示取樣函數在t = tl〜t4之有限樣 品位置收歛爲” 0 ”。 因此，將上述數値列FFT變換時，僅t = tl〜t4範圍 內之相當資料才具意義。t = tl〜t4範圍外之相當資料， 並非本來應加考慮卻予以忽視，而是理論上不必考慮，故 不會發生截斷誤差。於是，將上述數値列使用爲過濾係數 時，不需使用窗函數進行截斷係數，能獲得良好之低通濾 波器特性。 圖1爲上述基本低通濾波器之構成例顯示圖。該濾波 器係藉串聯之6個D形觸發器11〜16使輸入信號依次延 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -17- 569523 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（15) 遲各1時鐘CK。且對自D形觸發器11〜16之輸入出分接 頭取出之信號，由5個係數乘法器21〜25分別予以乘上 上述④之數列所成過濾係數，而將該等乘法結果以加法器 3 1〜3 4予以加法輸出之。 加法器34之輸出段所設1 / 32倍乘法器35，乃被使 用於將因各分街頭信號與各過濾係數之積和運算而變大之 振幅回復爲原來之振幅。即，以” 1 ”標準化增益。” 3 2”之 値爲將所有過濾係數値予以加法之結果（—1 + 0 + 9 + 16 + 9+ 0 + (― 1)= 32)。在此，雖使用圖2之④所示整數列爲 基本過濾係數群，將加法輸出加以1 / 32倍，惟將過濾係 數群之値本身予以1 / 32倍亦可。 圖4爲將圖1所示基本低通濾波器串聯n段（n g 1)時 ，藉此所得η次過濾係數群之各自顯示圖。在此以代表顯 示1次，2次，3次，4次之過濾係數群。又，在此所示 過濾係數群，卻是將係數値本身1 / 32倍再以1(Γ 3四捨 五入者。 如上述，1次低通濾波器係數群由7個過濾係數之數 列{ 一 1，0，9，1 6，9，0，— 1丨/ 32所成。針對之，將基 本低通濾波器兩段串聯時之2次低通濾波器係數群乃以 1 3個過濾係數，4段串聯時之4次低通濾波器係數則以 25個過濾係數，· · ·，對應所串聯之段數而增加過濾 係數之數。 圖4所示1次，2次，3次，4次之各過濾係數群中 ，以粗框所示部分即分別顯示過濾係數群之中央値。圖4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -18- 569523 A7 B7 五、發明説明（16) 之2次及4次過濾係數群的R[i]列C[j]行過濾係數値可由 下式求取。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (-(R[i-8] C [j-1 ]+R[i-2] C [j-1 ] )+( R[i—6] C [j— 1 ]+R[i-4] C [j-1] x 9+R[i— 5] C [ j— 1 ] x 16 ) / 32 圖5爲將n次（n=l，2，4，8，16)低通濾波器之過 瀘係數群加以FFT之結果的頻率-增益特性圖。圖5之 例子，即顯示以44.1 KHz之抽樣頻率量化的信號通過具相 同44. ΙΚΗζ之延遲率（供給D形觸發器11〜16之時鐘CK 頻率爲44. ΙΚΗζ)的低通濾波器時之濾波器特性。 如圖5所示，藉將基本低通濾波器η段串聯以增加次 數，係能使自通帶移到抑制帶之中間的截止帶（過渡帶）傾 斜及截止頻率階段性地予以變化。即，將基本低通濾波器 任意段數串聯，可簡單地設計具截止帶傾斜及截止頻率的 所盼特性之低通濾波器。又，自圖5可知，截止帶傾斜及 截止頻率之變化幅度隨著次數之增多逐漸變小。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖6爲1次〜16次過濾係數群之最大値（中央値）與自 增益平坦部分低下- 3db之截止頻率帶寬的相關關係顯示 圖。由此可知，兩者間有相關關係，係數最大値及截止頻 率雙方，均隨著次數增多愈小。截止頻率階段性變小之模 樣’在圖5亦有表示。對截止頻率卻能加以微細調整，其 方法容後再述。 本實施形態’乃以基本過濾係數群使用由{ 一丨，〇，9 ，16，9，0，一 1丨比率所成之數列。藉此，雖將基本低通 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 569523 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（17 ) 濾波器多段串聯，亦能獲得通帶具平坦特性，全無過衝之 良好低通濾波器特性。藉本實施形態所用基本過濾係數群 具有如此特性，以該基本低通濾波器爲根底，可簡易地設 計具任意頻率特性之各種數位濾波器（就此容後再述）。 又，本實施形態，藉改變D形觸發器11〜1 6之延遲 率（時鐘率），可使低通濾波器之頻帶移動。例如，以 44.1 KHz之抽樣時鐘量化聲音信號時，設低通濾波器之通 帶爲0〜22KHz，且自量化信號欲除去0〜22KHz頻率成分 時，卻需將D形觸發器11〜16之時鐘頻率設爲8 8.2KHz 以上（時鐘頻率爲44.1 KHz時，如圖5所示無法使通帶爲0 〜22KHz” 反之，藉將D形觸發器11〜16之時鐘率設爲抽樣頻 率之1 / η的小，則能獲得具不同頻率特性之低通濾波器 。圖7爲時鐘率1 / 4之低通濾波器構成例顯示圖，與圖 1所示構成要素具相同功能之構成要素即附予相同符號。 又，在此所用時鐘率1/ 4之時鐘並不限於圖7所不者， 利用佔空率50%之時鐘亦可。 圖8爲圖7所示低通濾波器及將其串聯4段之4次低 通濾波器的頻率-增益特性顯示圖。由圖8與圖5之比較 可知，將時鐘率設小時，通帶寬幅會減少，截止帶傾斜亦 變陡峭。藉此，只改時鐘率，即能簡單地設計具有所盼截 止帶傾斜及截止頻率特性之低通濾波器。又，利用如此特 性，而能簡單地設計具任意頻率特性之各種數位濾波器（ 就此以後再述）。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -20- 569523 A7 _ B7 五、發明説明（18 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 況且，以如上述基本低通濾波器爲根底，簡單地導出 高通濾波器。在此所求取之高通濾波器，將其頻率-增益 特性與基本低通濾波器相比，可推定具有對某頻率軸呈左 右對稱之特性的對稱形高通濾波器，及將基本低通濾波器 與高通瀘波器之輸出增益合計時，全頻帶之增益完全呈 1(基準値）的補齊形高通濾波器。 對於圖1所示基本低通濾波器輸入增益被標準化之單 一脈衝時，透過各係數乘法器2 1〜25即輸出基本過濾係 數群{一1，0，9，16，9，0，一 1丨。此可推想該過濾係數 群之數列本身爲表示低通濾波器之特性。因此，藉改變基 本低通濾波器之過濾係數群數列，能製作高通濾波器。 例如，爲保持與基本低通濾波器之對稱性，將數列之 絕對値保持原樣就中央値以外予以變換符號。則基本過濾 係數群之可滿足如此條件的過濾係數群數列，成爲{ 1 , 0 ，一 9，16 , — 9，0 , 1丨。如此，係可獲得具有對抽樣頻 率之1 / 4，3 / 4頻率軸呈左右對稱之特性的高通濾波器 〇 圖9爲基本低通濾波器被4段串聯之4次時鐘率1 ( 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 基準時鐘CK)的低通濾波器，及使用基本過濾係數群符號 變換所生成複製過濾係數群之高通濾波器予以4次串聯之 4次時鐘率1的對稱形高通濾波器之頻率-增益特性顯示 圖。 由該特性圖可知，可獲得：與4次低通濾波器相比， 具有對抽樣頻率（44.ΙΚΗζ)之1/4，3/4頻率軸呈左右對 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569523 Α7 Β7 五、發明説明（19) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 稱之特性的4次高通濾波器。又，求取4次低通濾波器之 過濾係數群後，將其數列變換爲複製過濾係數群時，或將 1次低通濾波器之過濾係數群變換爲複製過濾係數群後， 由該複製過濾係數群求取4次高通濾波器之過濾係數群時 ，其數列亦卻完全呈相同。 又，在其他例，以基本低通濾波器之過濾係數群數列 {一1，0，9，16，9，0，—1}所對應要素互相加法時，乃 將中央値同伴之加法結果爲32(此爲合計數列各値之基準 値，各過濾係數値被1 / 32倍時，基準値爲1)，其以外 呈0之數列設爲新過濾係數群。藉此，所獲得過濾係數群 之數列合計値變爲0，數列之隔一數合計値變爲相反符號 而等値，可獲得具有與低通濾波器之增益的總和在全頻帶 完全呈1之特性的高通濾波器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 0爲自4次之時鐘率1的低通濾波器所用過濾係 數群求取4次之時鐘率1的高通濾波器所用過濾係數群之 複製方式說明圖。又，在此，則顯示將過濾係數群値本身 予以1 / 32倍，以1(Γ 3將各過濾係數群値四捨五入之例 子，四捨五入結果値呈0之部分圖示卻予以省略。 在此，首先，將4次低通濾波器之過濾係數群以小數 點以下三位取出之（表第1列）。其次，就所取出過濾係數 群數列之中央値以外將絕對値保持原樣予以符號反轉。且 對數列之中央値，自基準値（此時爲1)減去中央値（表第2 列）。由此所得複製過濾係數群（表第3列），即爲所求取 之4次高通濾波器之過濾係數群。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -22- 569523 A7 B7 五、發明説明（20) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖11爲將基本低通濾波器4段串聯之4次時鐘率1 的低通濾波器，與將利用基本過濾係數群之符號變換等所 生成複製過濾係數群的高通濾波器予以4次串聯之4次時 鐘率1的補齊形高通濾波器之頻率-增益特性顯示圖。 由該特性圖可知，可獲得：與4次低通濾波器相比， 具有與該4次低通濾波器之增益總計在全頻帶完全呈1之 特性的4次高通濾波器。又，求取4次低通濾波器之過濾 係數群後，將其數列變換爲複製過濾係數群時，或將1次 低通濾波器之過濾係數群變換爲複製過濾係數群後，由該 複製過濾係數群求取4次高通濾波器之過濾係數群時，其 數列亦卻完全呈相同。 如上，依據本實施形態，由於以賦與FIR低通濾波器 之基本過濾係數群，而賦與可滿足所定條件之數列，故僅 由對於低通濾波器之過濾係數群改變符號程度的簡單操作 ，即能設計高通濾波器。 又，以上，係就以過濾係數群利用由{ — 1 , 0，9 , 1 6 ,9 , 0, - 1 }比率所成數列之低通濾波器爲基本，藉複製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該過濾係數群，而求取高通濾波器之過濾係數群爲例加以 說明。惟，與此相反，以過濾係數群利用由{ 1 , 〇，一 9， 16，一 9，0，1}比率所成數列之高通濾波器爲基本，藉複 製該過濾係數群，亦可求取低通濾波器之過濾係數群。 其次，就驅使上述說明之串聯濾波器，變換時鐘率， 複製過濾係數群，以設計具所盼頻率特性之FIR數位濾波 器的例子加以說明。在此以一例子，說明設計抽樣頻率 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -23- 569523 A7 B7 五、發明説明（21) 44 ·1 KHz，一 3db頻率（截止頻率）爲20 KHz之低通濾波器 的情形。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先，以基本低通瀘波器爲根底，製作η次時鐘率1 / 2(時鐘CK / 2)之低通濾波器LPF2(n)。此時，如圖12 所示，進行次數η之調整，俾使濾波器之通帶成爲所需之 帶寬。在圖12之例，乃將基本低通濾波器8段串聯，以 製作8次低通濾波器。 與此另別，以基本高通濾波器（複製基本低通濾波器 之過濾係數群者）爲根底，製作η次時鐘率1之高通濾波 器HPF1 (η)。此時，如圖13之實線所示，進行次數η之 調整，促使濾波器之通帶帶寬呈十分之小。在圖1 3之例 ，卻將基本高通濾波器21段串聯以製成21次高通濾波器 。又，圖13中，爲比較，亦合倂顯示圖12所示之8次低 通濾波器的特性（虛線）。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著，藉將如上述製成之8次低通濾波器LPF2(8)與 21次高通濾波器HPF 1(21)加以串聯，以取出各通帶之重 疊部分。圖14爲當時之頻率-增益特性，頻率-相位特 性顯示圖。由此可知，可獲得具通帶帶寬十分小，截止帶 傾斜十分大之頻率特性的高通濾波器。又，亦能獲得略直 線性之相位特性。 又，在此雖藉8次低通濾波器與21次高通濾波器之 合成以縮小通帶帶寬，惟藉增大高通濾波器之次數，亦會g 縮小通帶帶寬。但，如上述，截止帶傾斜及截止頻率之變 化幅度，卻隨著次數之增多徐徐變小。因此，僅增多次數 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -24- 569523 A7

五、發明説明（22 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ’欲縮小通帶帶寬卻有界限。又，次數過多時，數位濾波 器之段數增加，以致電路規劃加大。針對之，如上述依據 合成低通濾波器與高通濾波器之方法，雖次數並不那麼多 ，亦能充分縮小通帶帶寬。 繼之，將合成所得高通濾波器之係數以1 0 - 3予以四 捨五入後，將其變換爲補齊形複製係數。其結果之顯示即 如圖15。在圖15，左側數列爲顯示將合成過濾係數以1〇 _ 3四捨五入之結果，右側數列爲顯示變換爲補齊形複製 係數之結果。如此，藉將高通濾波器之過濾係數群變換爲 複製過濾係數群，而能獲得低通濾波器之過濾係數群。於 是，以圖1 5右側所示複製過濾係數數列爲新過濾係數群 ，予以構成所求取之低通濾波器。且，將該低通濾波器多 數段串聯進行調整次數，並調整通帶帶寬。 圖1 6及圖1 7爲如此製成之低通濾波器的之頻率-增 益特性及頻率-相位特性顯示圖。由此可知，能獲得截止 頻率略20KHz，通帶略平坦，截止帶傾斜極大之近於理想 形低通濾波器。又，亦能實現直線相位特性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如上，依據本實施形態，以過濾係數群利用由{ - 1， 〇，9，1 6，9，0 , - 1}比率所成數列之基本低通濾波器， 藉將串聯濾波器，變換時鐘率，複製過濾係數群加以任意 組合適用之，而能極簡單地設計具所盼頻率特性之數位濾 波器。 其次，就藉進行串聯濾波器，複製過濾係數群以微細 調整截止頻率之方法加以說明。 25 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 569523 A7 B7 五、發明説明（23 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如上述，將低通濾波器之次數增多時’截止頻率即向 減低方向變化。反之，將高通濾波器之次數增多時，截止 頻率則向提高方向變化。且，該等之變化幅度隨著次數增 多，徐徐地變小。 利用如此性質，如圖18所示，首先將1次低通濾波 器之串聯段數一個一個增加。此時，隨著串聯向減低方向 變化之截止頻率跳過目的截止頻率爲止，予以增加串聯段 數（a)。且，將低通濾波器η段串聯如跳過目的截止頻率 ，乃將由該串聯所得過濾係數群變換爲補齊形複製係數。 藉此，可獲得η次高通濾波器之過濾係數群。 其次，將如此所得η次高通濾波器之串聯段數一個一 個增加。在此，由於是串聯η次高通濾波器，致截止頻率 之變化幅度，繼續1次低通濾波器之η次串聯時的變化幅 度變爲更小。而，此時向提高方向變化之截止頻率再反向 跳過先前之目的截止頻率爲止，予以增加串聯段數（b)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 且，將η次高通濾波器m段串聯跳過目的截止頻率 ，即將該串聯所得過濾係數群變換爲補齊形複製係數。藉 此，可獲得nm次低通濾波器之過濾係數群。其次，將如 此所得nm次低通濾波器之串聯段數一個一個增加。而， 當向減低方向變化之截止頻率再跳過目的截止頻率爲止， 予以增加串聯段數（c)。 以下同樣地，以該串聯所得過濾係數群爲根底，反覆 [進行該複製過濾係數群之生成，與利用該複製過濾係數 群之中間生成物的濾波器之串聯。而藉此，趨小所獲得截 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569523 A7 B7 五、發明説明（24) 止頻率與目的截止頻率之誤差，以獲得最後之過濾係數群 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用如此頻率微調整方法，係能以極簡單之操作設計 具任意截止頻率爲特性之低通濾波器或高通濾波器。 以上說明之本實施形態數位濾波器及濾波器的設計手 法，卻藉硬體構成，DSP，軟體之任一均可實現之。例如 由軟體實現時，本實施形態之數位濾波器及濾波器設計裝 置，實際上乃由電腦之CPU或MPU，RAM，ROM等所構 成，藉RAM或ROM所存儲程序的作動可實現之。 因此，藉將使電腦作動以達成上述本實施形態之功能 的程序存儲於如CD - ROM之記錄媒體，俾使電腦讀取， 而可實現之。作爲存儲上述程序之記錄媒體，除了 CD -ROM以外，卻能使用軟碟，硬碟，磁碟，光碟，光磁碟 ，DVD，不變性存儲卡等。又，介網際網路等網路由電腦 進行下載亦能實現之。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 又，藉電腦實行被供應之程序以實現上述實施形態之 功能外，由該程序在電腦操縱之0S(操作系統）及其他應 用軟件等共同實現上述實施形態之功能時，或藉電腦之功 能擴展盤及功能擴展單元進行上述實施形態之功能時，該 種程序包括於本發明實施形態。 又，上述實施形態，雖以基本低通濾波器對應之過濾 係數群數列使用{ — 1，0，9，1 6，9，0，— 1丨，以基本高 通濾波器對應之過濾係數群數列使用U，〇，一 9，1 6，一 9，0，1 }，惟只要能滿足上述實施形態說明之條件的數列 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569523 A7 B7 五、發明説明（25) ，則將其他數列使用爲過濾係數群亦無妨。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 又，上述實施形態，雖以補齊形複製過濾係數群例， 就將對應複製前後各過濾係數値之要素互相加法時，數列 中央値互相加法結果呈1，其以外之加法結果呈〇之情形 加以說明，惟促使係數値之加法結果總計呈1亦可。例如 ，中央値互相之加法結果爲〇. 5，其兩相鄰之値互相加法 結果各爲0.25之情形符合之。 滿足如此條件之複製過濾係數群的求取方向，係就基 本之過濾係數群數列中央値自0.5減去中央値，就中央値 兩相鄰之値自0.25減去該兩相鄰之値。且，就其以外將 絕對値保持原樣予以符號反轉即可。 又，上述實施形態雖不過顯示單一例示，但本發明並 非限定於此。即，藉任意組合濾波器之串聯，時鐘率之變 換，過濾係數群之複製而加入適用，乃能簡單地設計具任 意頻率特性之FIR數位濾波器。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外，上述實施形態，皆只不過是顯示實施本發明之 具體化一例示而已，不應該藉此限定性地解釋本發明之技 術範圍。即，本發明在不脫逸其精神，或其主要特徵之狀 態下，能以各種形態實施之。 如上說明，依據本發明，能極簡單地設計具有所盼頻 率特性之FIR數位濾波器。 產業上之可利用性 本發明對於能簡單地設計具有所盼頻率特性之FIR數 位濾波器而言頗爲有用。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

Claims (1)

1. 569523 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ί—_____________________ 第9 1 1 20479號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 民國92年9月24日修正 1. 一種數位濾波器，係具有由多數延遲器所成附分 接頭延遲線，且藉所賦與過濾係數群，將各分接頭信號分 別數倍後，再予以加法並輸出，其特徵爲： 上述過濾係數群，將値設定於其數列爲對稱形，上述 數列合計値非零，上述數列之隔一數合計値爲相同符號而 互相相等。 2·如申請專利範圍第1項之數位濾波器，其中，上 述過濾係數群之數列係由一 1，0，9，1 6，9，0，— 1之 比率所成。 3. —種數位濾波器，其特徵爲：將申請專利範圍第 2項之數位濾波器予以多數段串聯。 4. 一種數位濾波器，係具有由多數延遲器所成附分 接頭延遲線，且藉所賦與過濾係數群，將各分接頭信號分 別數倍後，再予以加法並輸出，其特徵爲： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述過濾係數群，將値設定於其數列爲對稱形，上述 數列合計値爲零，上述數列之隔一數合計値爲相反符號而 互相相等。 5 ·如申請專利範圍第4項之數位濾波器，其中，上 述過濾係數群之數列係由1，0，—9，16，一 9，0，1之 比率所成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 569523 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 6· —種數位濾波器，其特徵爲：將申請專利範圍第 5項之數位濾波器予以多數段串聯。 7 · —種數位濾波器，其特徵爲：將申請專利範圍第 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2項之數位濾波器與申請專利範圍第5項之數位濾波器予 以串聯。 8 · —種數位濾波器，係具有由多數延遲器所成附分 接頭延遲線，且藉所賦與過濾係數群，將各分接頭信號分 別數倍後，再予.以加法並輸出，其特徵爲： 將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非零， 上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的第一過 濾係數群爲基本，將上述第一過濾係數群數列之絕對値保 持原樣就上述數列以外予以符號反轉所得第二過濾係數群 ’設計爲賦與上述各分接頭信號之過濾係數群。 9 · 一種數位濾波器，係具有由多數延遲器所成附分 接頭延遲線，且藉所賦與過濾係數群，將各分接頭信號分 別數倍後，再予以加法並輸出，其特徵爲： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非零， 上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的第一過 濾係數群爲基本，將上述第一過濾係數群數列中央値以外 之絕對値保持原樣予以符號反轉同時，就上述數列中央値 自基準値減去上述中央値所得第二過濾係數群，設計爲賦 與上述各分接頭信號之過濾係數群。 1 〇·如申請專利範圍第8項之數位濾波器，其中，上 述第一過濾係數群係由將利用一 1，0，9，1 6，9，0，— 1 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -2 - 569523 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 之比率所成數列爲過濾係數群的基本濾波器予以1段或多 數段串聯時所得之數列而成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 11 ·如申請專利範圍第9項之數位濾波器’其中，上 述第一過濾係數群係由將利用—1，〇，9，1 6，9，0，〜1 之比率所成數列爲過濾係數群的基本濾波器予以1段或多 數段串聯時所得之數列而成。 12. —種數位濾波器，係具有由多數延遲器所成附分 接頭延遲線，且藉所賦與過濾係數群，將各分接頭信號分 別數倍後，再予以加法並輸出，其特徵爲： 將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非零， 上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的第一過 濾係數群爲基本，將與上述第一過濾係數群各値合計結果 可成爲基準値地設定各値之數列所成第二過濾係數群，設 計爲賦與上述各分接頭信號之過濾係數群。 1 3. —種數位濾波器，係具有由多數延遲器所成附分 接頭延遲線，且藉所賦與過濾係數群，將各分接頭信號分 別數倍後，再予以加法並輸出，其特徵爲： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値爲零， 上述數列之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的第二過 濾係數群爲基本，將上述第二過濾係數群數列之絕對値保 持原樣就上述數列中央値以外予以符號反轉所得第一過濾 係數群，設計爲賦與上述各分接頭信號之過濾係數群。 14. 一種數位濾波器，係具有由多數延遲器所成附分 接頭延遲線，且藉所賦與過濾係數群，將各分接頭信號分 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 569523 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 別數倍後，再予以加法並輸出，其特徵爲： (請先閲背背面之注意事項再填寫本頁) 將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値爲零， 上述數列之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的第二過 濾係數群爲基本，將上述第二過濾係數群數列中央値以外 之絕對値保持原樣予以符號反轉同時，就上述數列中央値 自基準値減去上述中央値所得第一過濾係數群，設計爲賦 與上述各分接頭信號之過濾係數群。 15. 如申請專利範圍第13項之數位濾波器，其中， 上述第—過灑係數群係由將利用1，0，一 9，1 6，— 9，0 ，1之比率所成數列爲過濾係數群的基本濾波器予以1段 或多數段串聯時所得之數列而成。 16. 如申請專利範圍第14項之數位濾波器，其中， 上述第一過濾係數群係由將利用1，0，_ 9，1 6，一 9，0 ，1之比率所成數列爲過濾係數群的基本濾波器予以1段 或多數段串聯時所得之數列而成。 1 7. —種數位濾波器，係具有由多數延遲器所成附分 接頭延遲線，且藉所賦與過濾係數群，將各分接頭信號分 別數倍後，再予以加法並輸出，其特徵爲： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値爲零， 上述數列之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的第二過 濾係數群爲基本，將與上述第二過濾係數群各値合計結果 可成爲基準値地設定各値之數列所成第一過濾係數群’設 計爲賦與上述各分接頭信號之過濾係數群。 18. —種數位濾波器，係具有由多數延遲器所成附分 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -4 - 569523 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 接頭延遲線，且藉所賦與過濾係數群，將各分接頭信號分 別數倍後，再予以加法並輸出，其特徵爲： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非零， 上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的第一過 濾係數群爲基本，藉變換上述第一過濾係數群之數列，將 値設定於變換後之數列合計値爲零，上述變換後數列之隔 一數合計値爲相反符號而互相相等的第二過濾係數群，設 計爲對於上述各分接頭信號之過濾係數群。 19· 一種數位濾波器，係具有由多數延遲器所成附分 接頭延遲線，且藉所賦與過濾係數群，將各分接頭信號分 別數倍後，再予以加法並輸出，其特徵爲： 將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値爲零， 上述數列之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的第二過 濾係數群爲基本，藉變換上述第二過濾係數群之數列，將 値設定於變換後之數列合計値非零，上述變換後數列之隔 一數合計値爲相同符號而互相相等的第一過濾係數群，設 計爲對於上述各分接頭信號之過濾係數群。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 20· —種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲： 將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非零， 上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的基本過 濾係數群爲根底，藉將基本過濾係數群數列之絕對値保持 本^張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 7TI 569523 A8 Βδ C8 D8 六、申請專利範圍 原樣就上述數列中央値以外予以符號反轉，以求取對於上 述各分接頭信號之過濾係數群。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 1 · —種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後’再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲： 將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非零， 上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的基本過 濾係數群爲根底，藉將上述基本過濾係數群數列中央値以 外之絕對値保持原樣予以符號反轉同時，就上述數列中央 値自基準値減去上述中央値，以求取對於上述各分接頭信 號之過濾係數群。 22.如申請專利範圍第20項之數位濾波器設計方法 ，其中，上述基本過濾係數群係由—1，〇，9，1 6 , 9，〇 ，一 1之比率的數列所成。 2 3 ·如申日日專利軔圍弟2 1項之數位滤波器設計方法 ，其中，上述基本過濾係數群係由—1，〇，9，16，9，〇 ，一 1之比率的數列所成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 24· —種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲： 將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値爲零， 上述數列之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的基本過 本適用中關家揉準（CNS )八4胁（210X297公釐)7〇Ζ 一' 569523 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 濾係數群爲根底，藉將上述基本過濾係數群數列之絕對値 保持原樣就上述數列中央値以外予以符號反轉，以求取對 於上述各分接頭信號之過濾係數群。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 25 · —種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲： 將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値爲零， 上述數列之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的基本過 濾係數群爲根底，藉將上述基本過濾係數群數列中央値以 外之絕對値保持原樣予以符號反轉同時，就上述數列中央 値自基準値減去上述中央値，以求取對於上述各分接頭信 號之過濾係數群。 26.如申請專利範圍第24項之數位濾波器設計方法 ，其中，上述基本過濾係數群係由1，〇，— 9，1 6，一 9 ，0，1之比率的數列所成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 27·如申請專利範圍第25項之數位濾波器設計方法 ，其中，上述基本過濾係數群係由1，〇，— 9，16, — 9 ，〇，1之比率的數列所成。 28· —種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲= 將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非零， 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4规格（2!〇χ297公釐） 569523 Α8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 上述數列之fel —*數合δ十値爲相同符號而互相相等的基本過 濾係數群爲根底，藉變換上述基本過濾係數群之數列，將 値設定於變換後之數列合計値爲零，上述變換後數列之隔 一數合計値爲相反符號而互相相等，以求取對於上述各分 接頭信號之過濾係數群。 2 9. —種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後.，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲： 將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値爲零， 上述數列之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的基本過 濾係數群爲根底，藉變換上述基本過濾係數群之數列，將 値設定於變換後之數列合計値非零，上述變換後數列之隔 一數合計値爲相同符號而互相相等，以求取對於上述各分 接頭信號之過濾係數群。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 0. —種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲： 將利用値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非 零，上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的基 本過濾係數群所成之基本濾波器予以串聯η段（n g丨），將 藉此所獲η次過濾係數群，以對於上述各分接頭信號之過 濾係數群加以求取。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -8 - 569523 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 1 ·如申請專利範圍第3〇項之數位濾波器設計方法 ’其中，係將上述η次過濾係數群數列之絕對値保持原樣 就上述數列中央値以外予以符號反轉，將藉此所獲複製過 濾係數群，以對於上述各分接頭信號之過濾係數群加以求 取。 32·如申請專利範圍第30項之數位濾波器設計方法 ，其中，係將上述η次過濾係數群數列中央値以外之絕對 値保持原樣予以符號反轉同時，就上述數列中央値自基準 値減去上述中央値’將藉此所獲複製過濾係數群，以對於 上述各分接頭信號之過濾係數群加以求取。 3 3 · —種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將利用値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値爲 零’上述數列之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的基 本過濾係數群所成之基本濾波器予以串聯η段（n - 1 )，將 藉此所獲η次過濾係數群，以對於上述各分接頭信號之過 濾係數群加以求取。 3 4 .如申請專利範圍第3 3項之數位濾波器設計方法 ，其中，係將上述η次過濾係數群數列之絕對値保持原樣 就上述數列中央値以外予以符號反轉，將藉此所獲複製過 濾係數群，以對於上述各分接頭信號之過濾係數群加以求 取。 本^張尺度適用中國國家標準（〇奶）八4規格（210父297公釐） Tyi 一 569523 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 35·如申請專利範圍第33項之數位濾波器設計方法 ’其中’係將上述η次過濾係數群數列中央値以外之絕對 値保持原樣予以符號反轉同時，就上述數列中央値自基準 値減去上述中央値，將藉此所獲複製過濾係數群，以對於 ±述各分接頭信號之過濾係數群加以求取。 36.如申請專利範圍第30項之數位濾波器設計方法 ’其中’係藉改變上述延遲器之延遲率以移動濾波器之通 ms 帶0 37·如申請專利範圍第33項之數位濾波器設計方法 ’其中’係藉改變上述延遲器之延遲率以移動濾波器之通 mb 帶。 38. —種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 對於利用値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値 非零’上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的 基本過濾係數群所成之基本濾波器，藉改變其上述延遲器 之延遲率而移動濾波器之通帶。 3 9 . —種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲= 對於利用値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） · _ 569523 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲零，上述數列之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的 基本過濾係數群所成之基本濾波器，藉改變其上述延遲器 之延遲率而移動濾波器之通帶。 40. —種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲： 將利用値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非 零，上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的基 本過濾係數群所成之基本濾波器予以串聯η段（n ^ 1 )，將 利用藉此所獲η次過濾係數群的濾波器予以串聯m段（m -1 )，而調整濾波器之通帶。 4 1. 一種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將利用値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値爲 零，上述數列之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的基 本過濾係數群所成之基本濾波器予以串聯η段（η ^ 1 )，將 利用藉此所獲η次過濾係數群的濾波器予以串聯m段（m 2 1 )，而調整濾波器之通帶。 4 2 · —種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 ^紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4規格（210X297公釐） ΤΛ " 569523 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 " 徵爲： (請先閲-Τ*背面之注意事項再填寫本頁) 對於利用値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値 非零，上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的 基本過濾係數群所成之基本濾波器，將藉改變其上述延遲 器之延遲率而移動濾波器之通帶所求取的濾波器予以串聯 m段（m2 1)’而調整灑波器之通帶。 43 · —種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲： 對於利用値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値 爲零，上述數列之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的 基本過濾係數群所成之基本濾波器，將藉改變其上述延遲 器之延遲率而移動濾波器之通帶所求取的濾波器予以串聯 m段（m 2 1)，而調整據波器之通帶。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 44· 一種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲： 將利用値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非 零，上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的基 本過濾係數群所成之基本濾波器予以串聯η段（n 2 1 )，利 用藉此所獲η次過濾係數群之第1濾波器，及將利用値設 定於其數列爲對稱形，上述數列合計値爲零，上述數列之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -12 - 569523 A8 B8 C8 _ D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 隔一數合計値爲相反符號而互相相等的基本過濾係數群所 成之基本濾波器予以串聯n段（n g丨），利用藉此所獲η次 過濾係數群之第2濾波器，及對於利用値設定於其數列爲 對稱形，上述數列合計値非零，上述數列之隔一數合計値 爲相同符號而互相相等的基本過濾係數群所成之基本濾波 器’藉改變其上述延遲器之延遲率而移動濾波器之通帶所 求取之第3濾波器，及對於利用値設定於其數列爲對稱形 ’上述數列合計値爲零，上述數列之隔一數合計値爲相反 符號而互相相等的基本過濾係數群所成之基本濾波器，藉 改變其上述延遲器之延遲率而移動濾波器之通帶所取求取 之第4濾波器的其中任何一個濾波器，與上述第1濾波器 ’上述第2濾波器，上述第3濾波器，上述第4濾波器的 其中其他濾波器任意串聯，而調整濾波器之通帶。 45. —種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將利用値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非 零，上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的第 一基本過濾係數群所成之第一基本濾波器予以串聯η段（η ^1)，藉改變上述延遲器之延遲率俾使濾波器之通帶移動 ，以獲得η次過濾係數群同時， 將利用値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値爲 零，上述數列之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的第 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -13 - 569523 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 二基本過濾係數群所成之第二基本濾波器予以串聯m段 (m - 1 )，藉改變上述延遲器之延遲率俾使濾波器之通帶移 動，以獲得m次過濾係數群， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 且串聯利用上述η次過濾係數群之濾波器與利用上述 m次過濾係數群之濾波器， 藉對該串聯所得過濾係數群數列中央値以外之絕對値 保持原樣予以符號反轉同時，就上述數列中央値自基準値 減去上述中央値，將藉此所獲複製過濾係數群，以對於上 述各分接頭信號之過濾係數群加以求取。 46· —種數位濾波器設計方法，係設計將由多數延遲 器所成附分接頭延遲線之各分接頭信號，藉所賦與過濾係 數群分別數倍後，再予以加法並輸出之數位濾波器，其特 徵爲： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 將値設定於其數列爲對稱形，上述數列合計値非零， 上述數列之隔一數合計値爲相同符號而互相相等的最初過 濾係數群，或將値設定於上述數列合計値爲零，上述數列 之隔一數合計値爲相反符號而互相相等的最初過濾係數群 爲根底，以求取多數段串聯利用上述最初過濾係數群所成 濾波器時，將每增加一串聯段數所變化之頻率可跳過目的 頻率之段數予以串聯上述基本濾波器所得之第二過濾係數 群， 且以上述求取之第二過濾係數群爲根底，藉對該第二 過濾係數群之數列中央値以外的絕對値保持原樣予以符號 反轉同時，就上述數列中央値自基準値減去上述中央値， 本&張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14 - ' 569523 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 以求取複製過濾係數群， 並以上述複製過濾係數群爲根底，更求取多數段串聯 上述利用複製過濾係數群所成中間生成物之濾波器時，以 每增加一串聯段數所變化之頻率可跳過上述目的頻率之段 數予以串聯上述中間生成物之濾波器所得之第三過濾係數 群， 復以後同樣地，以上述求取之第三過濾係數群爲根底 ’反覆求取將複製過濾係數群與利用該複製過濾係數群所 成中間生成物之濾波器串聯時的過濾係數群，而縮小由此 所獲頻率與上述目的頻率之誤差，以獲得最後之過濾係數 群。 (請先閲背背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ：297公釐） -15 -