JP2885121B2 - ディジタルフィルタ - Google Patents

ディジタルフィルタ

Info

Publication number
JP2885121B2
JP2885121B2 JP7045617A JP4561795A JP2885121B2 JP 2885121 B2 JP2885121 B2 JP 2885121B2 JP 7045617 A JP7045617 A JP 7045617A JP 4561795 A JP4561795 A JP 4561795A JP 2885121 B2 JP2885121 B2 JP 2885121B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
output
inputs
input
shift register
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP7045617A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08242141A (ja
Inventor
英作 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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 Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP7045617A priority Critical patent/JP2885121B2/ja
Priority to US08/611,693 priority patent/US5912827A/en
Publication of JPH08242141A publication Critical patent/JPH08242141A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2885121B2 publication Critical patent/JP2885121B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/0223Computation saving measures; Accelerating measures
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/06Non-recursive filters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル無線通信方
式に用いられるディジタルロールオフフィルタに関し、
特にQPSK(Quadrature Phase S
hift Keying)変調器に用いられるディジタ
ルロールオフフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタルマイクロ波通信方式では、変
調器と復調器にそれぞれ波形整形用のフィルタ(ロール
オフフィルタ)が必要であるが、近年、ディジタル信号
処理技術とデバイスの動作速度、集積度の進歩によりベ
ースバンドの時間軸上でディジタル信号処理によるフィ
ルタリングを行うディジタルフィルタが実用化されるよ
うになり、特性のばらつきや経時変化、温度変化等の問
題のないものが実現されるようになった。
【0003】ディジタルフィルタにはIIR(Infi
nite Impulse Response)型とF
IR(Finite Impulse Respons
e)型の2つがあるが、ディジタルマイクロ波通信方式
では直線位相を実現できるFIR型が用いられる。
【0004】この従来の方式を図面を参照して説明す
る。
【0005】図6は従来のFIR型ディジタルフィルタ
で構成したQPSK用送信側ロールオフフィルタ1チャ
ンネル分のブロック図である。
【0006】1列のデータは端子81から入力されシフ
トレジスタ151の中を流れていく。各レジスタのデー
タはタップ(乗算器)411〜416に入力され、タッ
プ係数との乗算が行われる。各タップ(乗算器)411
〜416の出力は加算器311に入力され全タップ(乗
算器)の出力が加算されて出力される。このときディジ
タルフィルタの周波数特性に対応するインパルス応答の
サンプリング値が各タップ(乗算器)のタップ係数Cj
(jは(2N+1)タップのとき−NからNまでの整
数)となる。シフトレジスタの内部にあるデータをak
−jとすると、ディジタルフィルタの出力bkは、
【0007】
【0008】となり、タップ係数Cjの離散的フーリエ
変換に対応する周波数特性が与えられる。タップ数を無
限に多くすれば、任意の周波数特性を実現することがで
きる。
【0009】しかし、FIR型で急峻な周波数特性を実
現しようとするとそのインパルス応答の収束性が悪い、
つまりCjが事実上無視できる程度に小さくなるNが非
常に大きいため多くのタップを必要とする。図6のタッ
プ(乗算器)と加算器は図7に示すような回路で構成さ
れる。図7(A)の乗算器は1×nビットの乗算なので
簡単な論理ゲートで実現できるが、加算器は2入力の全
加算器を(タップ数−1)個組み合わせて構成されるた
め、タップ数が多いと回路規模が大きくなってしまうと
いう欠点がある。
【0010】一方、衛星通信用のFIR型ディジタルフ
ィルタはROMで構成される場合がある。ROMのアド
レスにシフトレジスタの内部にある全データak−jを
対応させ、その入力信号に対するディジタルフィルタの
出力bkを予め計算しておきその値をROMのデータに
入力しておけばROM1個でFIR型ディジタルフィル
タが実現される。しかし、この方法はROMの動作速度
とアドレスのビット数の制限から、変調速度が比較的低
く、かつ帯域制限があまり厳しくないロールオフ率0.
4程度の変調器にしか適用できない欠点がある。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ハー
ドウェアで構成されたFIR型ディジタルフィルタの回
路規模を削減し、低ロールオフ率、高速変調に対応でき
るディジタルフィルタを提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述の問題を解決するた
めに、本発明のディジタルフィルタは、1列のディジタ
ル入力信号をサンプリング間隔Tsで順次遅延させる2
Nビットシフトレジスタ(Nは2以上の整数)と、前記
シフトレジスタの第i番目の出力と第(2N+1−i)
番目の出力とを入力とし、2つの入力とタップ係数との
乗算と、その乗算結果の加算を行うN個の積和回路と、
前記N個の積和回路の出力を入力とし、全入力の加算を
行う加算器とを有する偶数タップのディジタルフィル
タ、もしくは、1列のディジタル入力信号をサンプリン
グ間隔Tsで順次遅延させる(2N+1)ビットシフト
レジスタ(Nは2以上の整数)と、前記シフトレジスタ
の第i番目の出力と第(2N+2−i)番目の出力とを
入力とし、2つの入力とタップ係数との乗算と、その乗
算結果の加算を行うN個の積和回路と、前記シフトレジ
スタの第(N+1)番目の出力を入力とし、入力信号と
タップ係数の乗算を行う乗算器と、前記N個の積和回路
の出力と前記乗算器の出力を入力とし、全入力の加算を
行う加算器とを有する奇数タップのディジタルフィルタ
で構成されている。
【0013】また、前記積和回路は、前記2つの入力が
一致する場合はその論理レベルに応じてタップ係数又は
該タップ係数のビット反転値を選択出力し、前記2つの
入力が不一致の場合は0を出力するように構成されてい
る。
【0014】更に、前記積和回路は、前記2つの入力が
印加される排他的論理回路と、タップ係数を入力とし
前記2つの入力の一方により前記タップ係数又はそのビ
ット反転値を出力する第一の選択回路と、前記第一の選
択回路の出力を入力とし前記排他的論理和回路の出力に
より前記第一の選択回路の出力又は0を選択出力する第
二の選択回路とから構成されている。
【0015】
【実施例】次に本発明について図面を参照して詳細に説
明する。
【0016】図1は本発明の一実施例を示すブロック図
である。
【0017】図1(A)は、偶数タップの一例として4
タップのときのブロック図、図1(B)は奇数タップの
一例として5タップのときのブロック図、図1(C)は
図1(A),(B)の各ブロック内で使用される積和回
路のブロック図である。
【0018】まず図1(A)の構成を説明する。端子1
1から入力された1列のディジタル信号は、サンプリン
グ速度のクロックで駆動される4ビットシフトレジスタ
101に入力される。ここでサンプリング速度は、標本
化定理より入力されるディジタル信号のクロック速度の
2倍以上が必要で、通常2のべき乗の2倍、4倍等に設
定される。シフトレジスタ101の出力信号を入力側か
らD−2、D−1、D+1、D+2としたとき、D−2
とD+2は積和回路201にD−1とD+1は積和回路
202に入力される。積和回路201と積和回路202
は図1(C)に示す回路で実現され、2つの入力信号と
タップ係数の乗算を行いその結果を加算する。積和回路
201と積和回路202の出力は加算器301に入力さ
れ加算した結果が端子21に出力される。
【0019】次に図1(B)の構成を説明する。端子1
2から入力された1列のディジタル信号は、サンプリン
グ速度のクロックで駆動されるビットシフトレジスタ1
02に入力される。サンプリング速度は図1(A)と同
様である。シフトレジスタ102の出力信号を入力側か
らD−2、D−1、D0、D+1、D+2としたとき、
D−2とD+2は積和回路203に、D−1とD+1は
積和回路204に入力され、D0は乗算器401に入力
される。積和回路203と積和回路204は図1(C)
に示す回路で実現され、その演算内容は図1(A)と同
様である。乗算器401は入力信号D0とタップ係数の
乗算を行う。積和回路203と積和回路204と乗算器
401の出力は加算器302に入力され加算した結果が
端子22に出力される。
【0020】最後に図1(C)の構成を説明する。端子
33から入力されたnビットのタップ係数Ciは選択回
路601に入力される。選択回路601は端子32から
入力されたD+i信号を選択信号とし、選択信号の値に
応じてタップ係数をそのまま、もしくはその全ビット反
転の信号が出力される。選択回路602にはnビットの
選択回路601の出力信号が入力される。端子32から
入力されたD+i信号と端子31から入力されたD−i
信号は、EX−ORゲート501に入力されその出力が
選択回路602の選択信号になり、選択回路602は選
択信号の値に応じて入力された信号をそのまま、もしく
は値0を現す全ビット0の信号が出力される。
【0021】次に図1の各部の動作について説明する。
【0022】ロールオフフィルタのインパルス応答は、
図2に示すように時間軸上で対称になる。従って、その
サンプリング値であるタップ係数も中心のタップに対し
て対称なり、C−jとC+jは同一の値をとるため、
その値をCjとする。ただし、数タップの場合は中心
となるタップ係数C0がない。
【0023】積和回路201はシフトレジスタ101の
出力D−2とタップ係数Cjの積と、D+2とタップ係
数Cjの積を計算し、その2つの加算を行う。ただしこ
のときCjは後段の加算に適する2の補数表現になって
いるとする。ここで、シフトレジスタ101の出力信号
Dは変調方式がQPSKであるため、1ビットの信号で
ある。この値が”0”のとき−1/2を表し、”1”の
とき+1/2を表すとすると、DとCjの積は、−C
j、+Cj、もしくは0のいずれかになる。つまり、2
つの乗算とその結果の加算は図3に示すように2つのD
の符号によって決定され、計算を行う必要がない。ま
ず、選択回路601でCjを反転するかどうかを選択
し、次に選択回路602で0にするかどうかを選択する
だけでよい。
【0024】実際には、選択回路601は図4(A)の
ようにEX−ORゲートで、選択回路602は図4
(B)のようにANDゲートで実現されるため、全加算
器を用いて構成する従来の方式に比べ回路規模を小さく
することができる。
【0025】なお全ビット反転では2の補数表現での反
転になっていないためCjの極性反転が行われたときに
は1LSBだけ値が小さくなる。例えば4ビットの2の
補数で”0001”を全ビット反転すると”1110”
となるが、真の符号反転は”1111”である。このず
れは図5に示す後段の加算器で使用される全加算器のキ
ャリー入力に符号反転が行われたことを示す信号を入力
することにより補正することができる。
【0026】図1(B)の奇数タップのときもほぼ上述
の偶数タップと同じであるが、中心のタップを個別に扱
う必要があるため、中心タップ用の乗算回路が必要とな
る点だけが異なる。
【0027】また、中心から離れるにつれてタップ係数
は急速に小さくなるため、タップ係数の実質的なビット
数は減少する。上述と積和回路は中心に対して対称なタ
ップの演算を行うためそのタップ係数は同一であり、そ
のタップ係数の大きさに応じた回路規模に設定すること
ができる。従って、全タップを同一の回路で構成する場
合に比べて、回路規模を小さくすることができる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明のディジタル
フィルタは、 1.タップ係数の対称性を利用して乗算回路と初段の加
算回路を統合することにより初段から全加算器を用いて
構成される従来の方式より回路規模の削減を図ったこ
と、 2.中心から離れたタップではタップ係数が非常に小さ
くなり、タップ係数が同じ値の2つのタップの積和演算
を行うため積和回路の規模をタップ係数の大きさに大じ
て設定すること、によりタップ数が多い場合でも全体の
回路規模が小さいディジタルロールオフフィルタを実現
でき、それに伴い低消費電力化、低価格化が図れるとい
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図であり、(A)
は偶数タップのブロック図、(B)は奇数タップのブロ
ック図、(C)は(A),(B)の中の積和回路の一実
施例のブロック図である。
【図2】ロールオフフィルタのインパルス応答を示す図
である。
【図3】実施例の積和回路の動作を説明するための図で
ある。
【図4】選択回路の一実施例のブロック図であり、
(A)は選択回路601のブロック図、(B)は選択回
路602のブロック図である。
【図5】図1(A)(B)の加算器の構成単位である全
加算器のブロック図である。
【図6】従来例のブロック図である。
【図7】従来例の乗算器、及び加算器のブロック図であ
る。
【符号の説明】
101,102,151 シフトレジスタ 201〜204 積和回路 301,302,311 加算器 351,361〜363 全加算器 401 乗算器 411〜416 タップ(乗算器) 501〜504,561〜563 EX−ORゲート 551〜553 ANDゲート 571 INVゲート 601,602 選択回路

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1列のディジタル入力信号をサンプリン
    グ間隔Tsで順次遅延させる2Nビットシフトレジスタ
    (Nは2以上の整数)と、前記シフトレジスタの第i番
    目(iは1からNまでの整数)の出力と第(2N+1−
    i)番目の出力とを入力とし、2つの入力とタップ係数
    との乗算と、その乗算結果の加算を行うN個の積和回路
    と、前記N個の積和回路の出力を入力とし、全入力の加
    算を行う加算器とを有することを特徴とするFIR型デ
    ィジタルロールオフフィルタであって、 前記積和回路は、前記2つの入力が一致する場合はその
    論理レベルに応じてタップ係数又は該タップ係数のビッ
    ト反転値を選択出力し、前記2つの入力が不一致の場合
    は0を出力することを特徴とするFIR型ディジタルロ
    ールオフフィルタ
  2. 【請求項2】 1列のディジタル入力信号をサンプリン
    グ間隔Tsで順次遅延させる(2N+1)ビットシフト
    レジスタ(Nは2以上の整数)と、前記シフトレジスタ
    の第i番目(iは1からNまでの整数)の出力と第(2
    N+2−i)番目の出力とを入力とし、2つの入力とタ
    ップ係数との乗算と、その乗算結果の加算を行うN個の
    積和回路と、前記シフトレジスタの第(N+1)番目の
    出力を入力とし、入力信号とタップ係数の乗算を行う乗
    算器と、前記N個の積和回路の出力と前記乗算器の出力
    を入力とし、全入力の加算を行う加算器とを有すること
    を特徴とするFIR型ディジタルロールオフフィルタ
    あって、 前記積和回路は、前記2つの入力が一致する場合はその
    論理レベルに応じてタップ係数又は該タップ係数のビッ
    ト反転値を選択出力し、前記2つの入力が不一致の場合
    は0を出力することを特徴とするFIR型ディジタルロ
    ールオフフィルタ
  3. 【請求項3】 前記積和回路は、前記2つの入力が印加
    される排他的論理和回路と、タップ係数を入力し前記2
    つの入力の一方の論理レベルに応じて前記タップ係数又
    はそのビット反転値を選択出力する第一の選択回路と、
    前記第一の選択回路の出力を入力とし前記排他的論理和
    回路の出力により前記第一の選択回路の出力又は0を選
    択出力する第二の選択回路とを有することを特徴とする
    請求項1あるいは請求項2のいずれかの請求項に記載さ
    れたFIR型ディジタルロールオフフィルタ。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至請求項3のいずれかの請求
    項に記載されたFIR型ディジタルロールオフフィルタ
    であって、 前記FIR型ディジタルロールオフフィルタはさらに、
    前記積和回路の出力の最下位ビットに、外部から入力さ
    れる反転信号に従って、論理値1を加算する全加算器を
    備えることを特徴とするFIR型ディジタルロールオフ
    フィルタ。
JP7045617A 1995-03-06 1995-03-06 ディジタルフィルタ Expired - Fee Related JP2885121B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7045617A JP2885121B2 (ja) 1995-03-06 1995-03-06 ディジタルフィルタ
US08/611,693 US5912827A (en) 1995-03-06 1996-03-06 Digital filter with low rolloff factor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7045617A JP2885121B2 (ja) 1995-03-06 1995-03-06 ディジタルフィルタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08242141A JPH08242141A (ja) 1996-09-17
JP2885121B2 true JP2885121B2 (ja) 1999-04-19

Family

ID=12724348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7045617A Expired - Fee Related JP2885121B2 (ja) 1995-03-06 1995-03-06 ディジタルフィルタ

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5912827A (ja)
JP (1) JP2885121B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6546408B2 (en) * 1998-09-16 2003-04-08 Cirrus Logic, Inc. Sinc filter using twisting symmetry
US6396548B1 (en) * 1999-10-29 2002-05-28 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for multimode operation of a digital filter with shared resources
US6820103B2 (en) * 2000-11-03 2004-11-16 Qualcomm Inc. Digital filter with state storage
JP4295428B2 (ja) 2000-12-06 2009-07-15 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 Firフィルタ、firフィルタの制御方法、およびfirフィルタを有する半導体集積回路、firフィルタでフィルタリングされたデータを送信する通信システム
US6427158B1 (en) 2000-12-14 2002-07-30 Texas Instruments Incorporated FIR decimation filter and method
CN100459430C (zh) * 2003-08-30 2009-02-04 华为技术有限公司 N阶半带插值滤波器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5528446A (en) * 1978-08-17 1980-02-29 Sanyo Electric Co Refrigerator
JP2544326B2 (ja) * 1984-11-14 1996-10-16 ソニー株式会社 ディジタルフィルタ
JPH0828649B2 (ja) * 1989-02-16 1996-03-21 日本電気株式会社 ディジタルフィルタ
JPH0377418A (ja) * 1989-08-18 1991-04-03 Mitsubishi Electric Corp ディジタルフィルタ
JPH0435213A (ja) * 1990-05-28 1992-02-06 Hitachi Ltd フィルタ回路
JP3113667B2 (ja) * 1990-05-30 2000-12-04 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 トランスバーサルフィルタ回路
JPH04270510A (ja) * 1990-12-28 1992-09-25 Advantest Corp ディジタルフィルタ及び送信機
JP2880580B2 (ja) * 1991-03-22 1999-04-12 シャープ株式会社 非巡回型デジタルフィルター回路
JPH04368069A (ja) * 1991-06-14 1992-12-21 Victor Co Of Japan Ltd ローパスフィルタ
US5383145A (en) * 1993-10-14 1995-01-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Digital filter and digital signal processing system
US5615227A (en) * 1994-11-21 1997-03-25 Pole Zero Corporation Transmitting spread spectrum data with commercial radio

Also Published As

Publication number Publication date
US5912827A (en) 1999-06-15
JPH08242141A (ja) 1996-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0695032B1 (en) Digital-to-digital sample rate converter
JP2005287003A (ja) アップコンバータ回路
JPH0828649B2 (ja) ディジタルフィルタ
JP2885121B2 (ja) ディジタルフィルタ
JPH09325955A (ja) 二乗和の平方根演算回路
JP3008842B2 (ja) ディジタルフィルタ
JP2929807B2 (ja) ディジタルフィルタ
WO2005002051A1 (ja) デジタルフィルタ
JP3090043B2 (ja) ディジタル補間フィルタ回路
JP2001339279A (ja) フィルタ回路
JPH0590897A (ja) オーバーサンプリングフイルタ回路
JP2000165204A (ja) Iir形デジタルローパスフィルタ
JP3258938B2 (ja) デシメーションフィルタ
JPH06188685A (ja) Firフィルタ
JPH08335850A (ja) 簡易デジタルフィルタ
JP2005094541A (ja) デジタルフィルタ
TWI411298B (zh) Frequency conversion device and conversion method and filter thereof
JP3370952B2 (ja) ディジタル内挿補間フィルタ
JPH10150344A (ja) 再帰型デジタルフィルタ
JPH02288675A (ja) ゴースト除去装置
JPH03196712A (ja) ディジタル演算回路
JPH0449708A (ja) Firフィルタ回路
JPH0716145B2 (ja) ディジタルトランスバーサルフィルタ
JPH0795671B2 (ja) デイジタルフイルタ
JPH11330913A (ja) デジタルフィルタ

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990112

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080212

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090212

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100212

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100212

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110212

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees