JP3021093U - Digital filter - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 デジタルフィルタで不要信号を濾波できるよ
うにデジタル乗算器でデジタル化した入力信号の周波数
帯域をシフトし不要信号部分のみを濾波することで、デ
ジタルフィルタの特性を可変せず、円滑に混信の除去が
できるデジタルフィルタを得る。 【構成】 Ａ／Ｄ変換器、複数のデジタル乗算器と離散
化正弦波発振器、デジタルバンドパスフィルタ、Ｄ／Ａ
変換器を備えるデジタルフィルタにおいて、複数の離散
化正弦波発振信号を可変することで、所望した不要信号
を除去する。 (57) [Abstract] [Purpose] The characteristics of the digital filter can be changed by shifting the frequency band of the input signal digitized by the digital multiplier so that the unnecessary signal can be filtered by the digital filter and filtering only the unnecessary signal part. A digital filter capable of smoothly removing interference without being provided. [Configuration] A / D converter, multiple digital multipliers and discretized sine wave oscillator, digital bandpass filter, D / A
In a digital filter including a converter, a plurality of discretized sine wave oscillation signals are varied to remove a desired unnecessary signal.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】 本考案は、無線通信装置等に搭載される混信除去用デ ジタルフィルタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital filter for removing interference, which is mounted on a wireless communication device or the like.

【０００２】[0002]

【従来の技術】 例えば、無線通信機等の受信機において、ＡＭ信号、ＳＳＢ 信号及びＣＷ信号を受信する際、その受信帯域内に妨害波が混入する場合があり 、この混入した妨害波を除去して受信感度を上げるために図４で示す、混信除去 用デジタルフィルタを挿入していた。2. Description of the Related Art For example, when a receiver such as a wireless communication device receives an AM signal, an SSB signal and a CW signal, an interfering wave may be mixed within its reception band. Then, in order to increase the reception sensitivity, the interference removal digital filter shown in Fig. 4 was inserted.

【０００３】 図４に示す混信除去用デジタルフィルタの場合、入力信号２７の高域の不要成 分を第１のアナログローパスフィルタ２１で濾波し、次にアナログ／デジタル変 換（以下、Ａ／Ｄ変換という。）器２２でデジタル信号に変換し、デジタルバン ドパスフィルタ２３で、妨害波等を濾波し所望のデジタル信号のみを通過させ、 デジタル／アナログ変換（以下、Ｄ／Ａ変換という。）器２４でアナログ信号に 戻し、Ｄ／Ａ変換の際に発生した高域の不要成分を第２のアナログローパスフィ ルタ２５で濾波し、混信除去された復調信号２８を得ることが出来る。In the case of the digital signal for removing interference shown in FIG. 4, the high frequency unnecessary component of the input signal 27 is filtered by the first analog low-pass filter 21, and then analog / digital conversion (hereinafter referred to as A / D). The signal is converted into a digital signal by the device 22, the interfering wave is filtered by the digital band pass filter 23, and only the desired digital signal is passed through, and digital / analog conversion (hereinafter referred to as D / A conversion). The analog signal is returned by the device 24, and unnecessary components in the high frequency band generated at the time of D / A conversion are filtered by the second analog low-pass filter 25 to obtain a demodulated signal 28 with interference removed.

【０００４】 上述したデジタルバンドパスフィルタ２３において、幾つかの遮断周波数の異 なるフィルタ係数を予め、係数バンクメモリ２６に蓄積して、運用者が図４で示 す混信除去用デジタルフィルタからの復調信号２８を聞きながら、混信が除去さ れるようなフィルタ特性を得るために、選択信号３０で係数バンクメモリ２６か ら所定のフィルタ係数を取り出し、デジタルバンドパスフィルタ２３の遮断周波 数を変化させて混信の除去を行った。In the above-mentioned digital bandpass filter 23, some filter coefficients having different cutoff frequencies are stored in the coefficient bank memory 26 in advance, and the operator demodulates from the interference removal digital filter shown in FIG. While listening to the signal 28, in order to obtain a filter characteristic such that interference is removed, a predetermined filter coefficient is fetched from the coefficient bank memory 26 by the selection signal 30 and the cutoff frequency of the digital bandpass filter 23 is changed. Interference was removed.

【０００５】[0005]

【考案が解決しようとする課題】 上述した図４に示す従来例において、デジ タルバンドパスフィルタ２３を円滑に可変させるためには、デジタルバンドパス フィルタ２３の動作可能帯域を増し遮断周波数の変化幅を小さくする。しかし、 係数バンクメモリの容量が膨大となり、また、入力信号２７をデジタル化するた めのサンプリング時間２９より短い時間で、デジタルバンドパスフィルタ２３の 遮断周波数を可変することは困難であった。In the conventional example shown in FIG. 4 described above, in order to smoothly change the digital bandpass filter 23, the operable band of the digital bandpass filter 23 is increased and the variation width of the cutoff frequency is increased. To reduce. However, the capacity of the coefficient bank memory becomes enormous, and it is difficult to change the cutoff frequency of the digital bandpass filter 23 in a time shorter than the sampling time 29 for digitizing the input signal 27.

【０００６】 また、デジタルバンドパスフィルタ２３において、各々のフィルタ係数を可変 する場合、不要なノイズが発生した。Further, in the digital band pass filter 23, when each filter coefficient is varied, unnecessary noise is generated.

【０００７】 上述した従来例の問題点に鑑みて、本考案では、予め設定してあるデジタルフ ィルタで不要信号を濾波できるようにデジタル乗算器でデジタル化した入力信号 の周波数帯域をシフトし不要信号部分のみを濾波することで、デジタルフィルタ の特性を可変せず、円滑に混信の除去ができるデジタルフィルタを得ることを目 的とする。In view of the above-mentioned problems of the conventional example, in the present invention, it is unnecessary to shift the frequency band of the input signal digitized by the digital multiplier so that the unnecessary signal can be filtered by the preset digital filter. The objective is to obtain a digital filter that can smoothly remove interference without changing the characteristics of the digital filter by filtering only the signal part.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】 このような目的を達成するために、入力アナ ログ信号をデジタル化するアナログ／デジタル変換器と、該アナログ／デジタル 変換器からの出力を入力信号とし該入力信号と離散化正弦波信号とを乗算する第 １のデジタル乗算器と、該第１のデジタル乗算器からの出力を入力信号とし該入 力信号の所望する不要信号を濾波するデジタルバンドパスフィルタと、該デジタ ルバンドパスフィルタからの出力と前記離散化正弦波信号とを乗算する第２のデ ジタル乗算器と、該第２のデジタル乗算器からの出力信号をアナログ化するデジ タル／アナログ変換器とから成り、所望する不要信号を濾波した出力アナログ信 号を得ることを特徴とするデジタルフィルタを提供する。In order to achieve such an object, an analog / digital converter that digitizes an input analog signal, and an output from the analog / digital converter as an input signal is used as the input signal. A first digital multiplier that multiplies the discretized sine wave signal with a digital bandpass filter that filters an unwanted signal of the input signal using the output from the first digital multiplier as an input signal; A second digital multiplier for multiplying the output from the digital bandpass filter by the discretized sine wave signal, and a digital / analog converter for analogizing the output signal from the second digital multiplier And a digital filter characterized by obtaining an output analog signal obtained by filtering a desired unwanted signal.

【０００９】[0009]

【作用】 本考案のデジタルフィルタにおいて、入力信号の高域不要信号を第 １のアナログローパスフィルタで高域濾波し、その信号をアナログ／デジタル変 換器でデジタル信号にし、第１のデジタルローパスフィルタで高域濾波する。In the digital filter of the present invention, the high frequency unnecessary signal of the input signal is high frequency filtered by the first analog low pass filter, and the signal is converted into a digital signal by the analog / digital converter, and the first digital low pass filter is provided. High-pass filtering with.

【００１０】 予め設定してあるデジタルバンドパスフィルタの通過帯域内にある、デジタル 化された復調信号を第１のデジタル乗算器で離散化正弦波信号と乗算し、デジタ ル化された復調信号の不要信号成分をデジタルバンドパスフィルタの通過帯域外 へシフトするように前記離散化正弦波信号を可変して、デジタル化された復調信 号の不要信号成分を濾波する。The digitized demodulated signal within the pass band of the preset digital band pass filter is multiplied by the discretized sine wave signal by the first digital multiplier to obtain the digitized demodulated signal. The discretized sine wave signal is varied so as to shift the unnecessary signal component out of the pass band of the digital band pass filter, and the unnecessary signal component of the digitized demodulated signal is filtered.

【００１１】 デジタル化された復調信号の高域及び低域にあった不要信号が濾波され後、元 の周波数帯域に戻すために、第２のデジタル乗算器で前記離散化正弦波信号を用 いて乗算する。[0012] In order to restore the original frequency band after filtering the unnecessary signals in the high frequency band and the low frequency band of the digitized demodulated signal, the second digital multiplier uses the discretized sine wave signal. To multiply.

【００１２】 前記離散化正弦波信号で乗算した結果、高域に不要な信号が発生するため第２ のデジタルローパスフィルタで高域濾波する。As a result of multiplication by the discretized sine wave signal, an unnecessary signal is generated in the high frequency band, so high frequency filtering is performed by the second digital low pass filter.

【００１３】 再び、アナログ信号に戻すためにデジタル／アナログ変換器でアナログ信号に 変換する。この時に高域に発生した不要信号を第２のアナログローパスフィルタ で濾波する。よって、入力アナログ信号の所望する不要信号を除去した出力アナ ログ信号を得られる。Again, in order to return to an analog signal, it is converted into an analog signal by a digital / analog converter. The unnecessary signal generated in the high frequency band at this time is filtered by the second analog low-pass filter. Therefore, it is possible to obtain the output analog signal from which the desired unnecessary signal of the input analog signal is removed.

【００１４】[0014]

【実施例】 本考案の一実施例を図１、図２及び図３を用いて説明する。図１ は、本考案に係わるデジタルフィルタの一実施例を示す回路図であり、１は第１ のアナログローパスフィルタ、２はアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変 換器という。）、３は第１のデジタルローパスフィルタ、４は第１のデジタル乗 算器、５はデジタルバンドパスフィルタ、６は第２のデジタル乗算器、７はデジ タルローパスフィルタ、８はデジタル／アナログ変換器（以下、Ｄ／Ａ変換器と いう。）、９は第２のアナログローパスフィルタ、１０は第１の離散化正弦波発 振器である。１１は入力信号（以下、ｆinという。）、１２は出力信号（以下、 ｆout という。）、１２はサンプリング周波数（以下、ｆｓという。）、１４は 離散化正弦波周波数（以下、ｆosc という。）、Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 ，Ｓ5 は目的信号、Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 は第１の不要信号で、Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｂ3 は第２の 不要信号である。Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a digital filter according to the present invention, in which 1 is a first analog low-pass filter, 2 is an analog / digital converter (hereinafter referred to as A / D converter), 3 is a first digital low pass filter, 4 is a first digital multiplier, 5 is a digital band pass filter, 6 is a second digital multiplier, 7 is a digital low pass filter, and 8 is a digital / analog converter ( Hereinafter, referred to as a D / A converter), 9 is a second analog low-pass filter, and 10 is a first discretized sine wave oscillator. 11 is an input signal (hereinafter referred to as fin), 12 is an output signal (hereinafter referred to as fout), 12 is a sampling frequency (hereinafter referred to as fs), and 14 is a discretized sine wave frequency (hereinafter referred to as fosc). , S1, S2, S3, S4 and S5 are target signals, A1, A2 and A3 are first unwanted signals, and B1, B2 and B3 are second unwanted signals.

【００１５】 図１に示す本願考案のデジタルフィルタが搭載された無線通信機の復調信号を 運用者が聞きながら、以下に述べる操作等を行い、その帯域内に混入している不 要信号を除去し受信感度等を改善する。While the operator listens to the demodulated signal of the wireless communication device equipped with the digital filter of the present invention shown in FIG. 1, the operation described below is performed to remove unnecessary signals mixed in the band. Improve the reception sensitivity.

【００１６】 図１において、ｆin１１は、第１のアナログローパスフィルタ１により、ｆin １１の高域の不要成分を濾波し、Ａ／Ｄ変換器２においてサンプリング周波数１ ３によりデジタル化し出力する。In FIG. 1, fin 11 filters an unnecessary component in the high frequency band of fin 11 by a first analog low-pass filter 1 and digitizes and outputs it in A / D converter 2 at sampling frequency 13.

【００１７】 図２の（ａ）に、ｆin１１をＡ／Ｄ変換してデジタル信号としたときのスペク トル図を示す。本実施例では、デジタル化した入力信号に第１の不要信号Ｓ1 及 び第２の不要信号Ｓ2 があるものとし、これらを除去することを目的とする。FIG. 2A shows a spectrum diagram when the fin 11 is A / D converted into a digital signal. In this embodiment, it is assumed that the digitized input signal has the first unnecessary signal S1 and the second unnecessary signal S2, and the purpose thereof is to remove them.

【００１８】 デジタル化したｆin１１は、第１のデジタルローパスフィルタ３で、本実施例 の処理に不要な高域成分を図２（ｂ）で示すよう濾波し、第１のデジタル乗算器 に入力する。The digitized fin 11 is filtered by the first digital low-pass filter 3 as shown in FIG. 2 (b), and the high frequency components unnecessary for the processing of this embodiment are input to the first digital multiplier. .

【００１９】 図２（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）で示すように、ｆin１１の低域側に位置してい る第１の不要信号Ｓ1 及び高域側に位置する第２の不要信号Ｓ2 を除去するため に、第１のデジタル乗算器においてｆin１１内の第１の不要信号Ｓ1 の部分及び 第２の不要信号Ｓ2 の部分が、図１のデジタルバンドパスフィルタの阻止域に位 置するように離散化正弦波発振器１０からｆosc １４を発生させる。As shown in FIGS. 2 (c), 2 (d) and 2 (e), the first undesired signal S 1 located on the low frequency side of the fin 11 and the second undesired signal S 2 located on the high frequency side. In order to eliminate the above, the portion of the first unnecessary signal S1 and the portion of the second unnecessary signal S2 in fin11 in the first digital multiplier are placed in the stop band of the digital band pass filter of FIG. The fosc 14 is generated from the discretized sine wave oscillator 10.

【００２０】 図２（ｆ）の２つの不要信号を除去したｆin１１は、第２のデジタル乗算器に おいて、元の周波数帯域へ戻すために、離散化正弦波発振器１０からｆosc １４ を発生させる。この時、図３の（ｇ）で示すように、ｆin１１を元の周波数帯域 へ変換すると、変換したｆin１１の高域部分に不要信号が発生するため、図３の （ｈ）で示すように、図１の第２のデジタルローパスフィルタ７で前記高域部分 の不要信号を濾波する。The fin 11 from which the two unnecessary signals in FIG. 2 (f) are removed causes the discretized sine wave oscillator 10 to generate fosc 14 in order to restore the original frequency band in the second digital multiplier. . At this time, as shown in (g) of FIG. 3, when fin11 is converted into the original frequency band, an unnecessary signal is generated in the high frequency part of the converted fin11, so that as shown in (h) of FIG. The second digital low-pass filter 7 shown in FIG. 1 filters the unnecessary signal in the high frequency band.

【００２１】 図２（ｉ）で示す、すべての不要信号を除去したｆin１１は、図１のＤ／Ａ変 換器８で、アナログ信号に変換する。この時に発生した高域の不要成分を第２の アナログローパスフィルタ９で濾波し、所望した不要信号を除去した出力信号１ ２が得られる。The fin 11 shown in FIG. 2 (i) from which all unnecessary signals have been removed is converted into an analog signal by the D / A converter 8 in FIG. The unnecessary component in the high frequency band generated at this time is filtered by the second analog low-pass filter 9 to obtain the output signal 12 from which the desired unnecessary signal is removed.

【００２２】[0022]

【考案の効果】 上述の如く、本考案のデジタルフィルタは、遮断特性及び周 波数特性が一定のデジタルフィルタを使うことができ、従って、必要とされるメ モリ容量も極めて少なくすることができる。また、フィルタ特性の切り替えをせ ず、離散化正弦波信号を可変することで所望した不要信号を除去するので、円滑 に混信の除去が行うことができる。As described above, the digital filter of the present invention can use a digital filter having a constant cutoff characteristic and a constant frequency characteristic, so that the required memory capacity can be extremely reduced. Further, since the desired unnecessary signal is removed by changing the discretized sine wave signal without switching the filter characteristics, the interference can be removed smoothly.

【００２３】 また、近年のマイクロコンピュータ等の技術の発達に鑑みると種々のデータ処 理や信号処理も高速に実行されるので、本考案の周波数変換やデジタルフィルタ による濾波等の応答性も極めて速くなると考えられ、実用上、本考案のデジタル フィルタは、無線通信機の混信除去において極めて優れた効果を奏するものであ る。Further, in view of the recent development of the technology of the microcomputer and the like, various data processing and signal processing are executed at high speed, so that the response of the frequency conversion and the filtering by the digital filter of the present invention is extremely fast. Therefore, in practice, the digital filter of the present invention has an extremely excellent effect in eliminating interference in wireless communication devices.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】 本考案の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図２】 本考案の一実施例における各信号の遷移図で
ある。FIG. 2 is a transition diagram of each signal in one embodiment of the present invention.

【図３】 本考案の一実施例における各信号の遷移図で
ある。FIG. 3 is a transition diagram of each signal in one embodiment of the present invention.

【図４】 従来例を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 第１のアナログローパスフィルタ ２ アナログ／デジタル変換器 ３ 第１のデジタルローパスフィルタ ４ 第１のデジタル乗算器 ５ デジタルバンドパスフィルタ ６ 第２のデジタル乗算器 ７ 第２のデジタルローパスフィルタ ８ デジタル／アナログ変換器 ９ 第２のアナログローパスフ １０ 離散化正弦波発振器 １１ 入力信号 １２ 出力信号 １３ サンプリング周波数 １４ 離散化正弦波信号 ２１ 第１のアナログローパスフィルタ ２２ アナログ／デジタル変換器 ２３ デジタルバンドパスフィルタ ２４ デジタル／アナログ変換器 ２５ 第２のアナログローパスフィルタ ２６ 係数バンクメモリ ２７ 入力信号 ２８ 出力信号 ２９ サンプリング時間 ３０ 選択信号 Ｓ1 第１の不要信号 Ｓ2 第２の不要信号 1 1st analog low-pass filter 2 analog / digital converter 3 1st digital low-pass filter 4 1st digital multiplier 5 digital band-pass filter 6 2nd digital multiplier 7 2nd digital low-pass filter 8 digital / analog Converter 9 Second analog low-pass filter 10 Discretized sine wave oscillator 11 Input signal 12 Output signal 13 Sampling frequency 14 Discretized sine wave signal 21 First analog low-pass filter 22 Analog / digital converter 23 Digital band-pass filter 24 Digital / Analog converter 25 Second analog low-pass filter 26 Coefficient bank memory 27 Input signal 28 Output signal 29 Sampling time 30 Selection signal S1 First unnecessary signal S2 Second unnecessary signal

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 入力アナログ信号をデジタル化するアナ
ログ／デジタル変換器と、該アナログ／デジタル変換器
からの出力を入力信号とし該入力信号と離散化正弦波信
号とを乗算する第１のデジタル乗算器と、該第１のデジ
タル乗算器からの出力を入力信号とし該入力信号の所望
する不要信号を濾波するデジタルバンドパスフィルタ
と、該デジタルバンドパスフィルタからの出力と前記離
散化正弦波信号とを乗算する第２のデジタル乗算器と、
該第２のデジタル乗算器からの出力信号をアナログ化す
るデジタル／アナログ変換器とから成り、所望する不要
信号を濾波した出力アナログ信号を得ることを特徴とす
るデジタルフィルタ。1. An analog / digital converter for digitizing an input analog signal, and a first digital multiplication for multiplying the input signal by an output from the analog / digital converter and the discretized sine wave signal. And a digital bandpass filter for filtering an unwanted signal of the input signal using the output from the first digital multiplier as an input signal, the output from the digital bandpass filter and the discretized sine wave signal. A second digital multiplier for multiplying
A digital filter comprising: a digital / analog converter for converting the output signal from the second digital multiplier into an analog signal to obtain an output analog signal by filtering a desired unnecessary signal.