JP7072734B2 - フィルタ回路、信号処理方法、制御回路およびプログラム記憶媒体 - Google Patents

フィルタ回路、信号処理方法、制御回路およびプログラム記憶媒体 Download PDF

Info

Publication number
JP7072734B2
JP7072734B2 JP2021557845A JP2021557845A JP7072734B2 JP 7072734 B2 JP7072734 B2 JP 7072734B2 JP 2021557845 A JP2021557845 A JP 2021557845A JP 2021557845 A JP2021557845 A JP 2021557845A JP 7072734 B2 JP7072734 B2 JP 7072734B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
block
signal processing
signal
generated
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.)
Active
Application number
JP2021557845A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2021117140A1 (ja
Inventor
道也 早馬
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of JPWO2021117140A1 publication Critical patent/JPWO2021117140A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7072734B2 publication Critical patent/JP7072734B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/16Circuits
    • H04B1/18Input circuits, e.g. for coupling to an antenna or a transmission line
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M3/00Conversion of analogue values to or from differential modulation
    • H03M3/02Delta modulation, i.e. one-bit differential modulation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3805Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving with built-in auxiliary receivers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3805Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving with built-in auxiliary receivers
    • H04B2001/3811Split configuration of transmission devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Description

本発明は、入力信号を分割して並列にフィルタ処理を行うフィルタ回路、信号処理方法、制御回路およびプログラム記憶媒体に関する。
デジタル信号処理に用いられる帰還型フィルタは、非帰還型フィルタと比較して少ないタップ数で所望の特性を実現できる。一方で帰還型フィルタはフィードバックパスを含むため、入力信号を1サンプルずつ逐次的に処理せざるを得ず、並列化が難しい。一般に、こうした帰還型フィルタを並列化する方式としては、大きく分けてポリフェーズ分解を用いる方式と入力信号を時間分割する方式との2つが考案されている。
前者は、帰還型フィルタ部分をポリフェーズ分解することで並列化を実現する方式であり、信号処理自体が並列化前と等価であるため、並列化に伴う信号の劣化が発生しないというメリットがある。一方で、ポリフェーズ分解後の信号を処理する複数の帰還型フィルタ間で信号の依存関係があるため、実現可能な次数およびフィルタ特性に制約がある。
後者は入力信号を、例えば数百~数千サンプルのブロックに時間領域で分割し、複数の帰還型フィルタにより各ブロックを処理することで並列化を実現する方式である。この方式は、並列化した帰還型フィルタ間で信号の依存関係がないため、上述したポリフェーズ分解を用いる方式と比較して次数およびフィルタ特性を柔軟に決定することができる。例えば、特許文献1には、帰還型フィルタの一例である無限インパルス応答(IIR:Infinite Impluse Response)フィルタを用いるデルタシグマ変調器を複数設け、入力信号を時間領域で分割し、分割した各信号をそれぞれのデルタシグマ変調器で処理することにより並列化を実現する信号変換システムが開示されている。
特開2005-6273号公報
しかしながら、入力信号を時間領域で分割する方式では、フィルタ処理後の信号に、分割したブロック間の境界で不連続性が生じ、これによりフィルタ処理後の信号の信号対雑音比が低下する。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ブロック間の境界でのフィルタ処理後の信号の不連続性を緩和することができるフィルタ回路を得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるフィルタ回路は、入力信号を時間領域で定められたデータ長の分割ブロックに分割し、分割ブロックである第1の分割ブロックに時間的に連続する次の分割ブロックである第2の分割ブロックの先頭の第1のデータ長のデータである先頭データを複製し、複製されたデータである複製データを第1の分割ブロックの末尾に付加することにより入力ブロックを生成する分割部と、複数の入力ブロックをそれぞれ処理対象とし、それぞれが、入力ブロックにサンプル単位で帰還型のフィルタ処理を施し、フィルタ処理後の出力サンプルを生成し、出力サンプルを用いて出力ブロックを生成して出力する複数の信号処理部と、複数の信号処理部のそれぞれから出力される出力ブロックをブロック番号順に並ぶように結合する結合部と、を備え、複数の信号処理部の少なくとも1つは、入力ブロックごとに、切り替えタイミングとなるまでは、生成した出力サンプルである第1の出力サンプルを出力ブロックとして出力し、切り替えタイミング以降は、次の入力ブロックを処理対象とする信号処理部によって生成された出力サンプルである第2の出力サンプルのうち出力ブロックとして出力済みの第1の出力サンプルに続く部分に対応する部分を出力ブロックとして出力し、切り替えタイミングは、複製データに対応する第1の出力サンプルが生成される期間内であって、第1の出力サンプルを生成した信号処理部で生成された第1の信号と、第2の出力サンプルを生成した信号処理部で生成された第2の信号との差が第2のデータ長分連続して閾値以下となるタイミングである。
本発明にかかるフィルタ回路は、ブロック間の境界でのフィルタ処理後の信号の不連続性を緩和することができるという効果を奏する。
実施の形態1にかかるフィルタ回路の構成例を示す図 実施の形態1の入力ブロックを説明するための図 実施の形態1の出力ブロックの結合処理を説明するための図 実施の形態1の信号処理部の構成例を示す図 実施の形態1の出力制御部の構成例を示す図 実施の形態1の出力切り替え部における出力切り替え処理の一例を示すフローチャート 実施の形態1の分割ブロック、入力ブロックおよび出力ブロックの関係を模式的に示す図 実施の形態1の出力信号を説明するための図 実施の形態1にかかる処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路の構成例を示す図 実施の形態1の効果を説明するための図 実施の形態2にかかるフィルタ回路の構成例を示す図 実施の形態2の信号処理部の構成例を示す図 実施の形態2の出力制御部の構成例を示す図 実施の形態1のフィルタ回路を備える無線送信機の構成例を示す図 RNNにおけるフィードバック回路の一例を示す図
以下に、本発明の実施の形態にかかるフィルタ回路、信号処理方法、制御回路およびプログラム記憶媒体を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかるフィルタ回路の構成例を示す図である。図1に示すように、本実施の形態のフィルタ回路1は、分割部2、信号処理部3-1~3-mおよび結合部4を備える。mは2以上の整数である。ここでは、本発明にかかるフィルタ回路の一例として図1に示すデルタシグマDAC(Digital to Analog Converter)回路を例に挙げて説明する。
分割部2は、入力信号を時間領域で定められたデータ長の分割ブロックに分割する。分割部2は、さらに、分割ブロックである第1の分割ブロックに時間的に連続する次の分割ブロックである第2の分割ブロックの先頭の第1のデータ長のデータである先頭データを複製し、複製されたデータである複製データを第1の分割ブロックの末尾に付加することにより入力ブロックを生成する。なお、1サンプル時間に対応する信号を、1サンプルと呼ぶ。以下、データ長をサンプル単位で示すこととし、本実施の形態の分割ブロックのデータ長をNblkサンプルとする。以下では、データ長をサンプル単位で示す場合、単位のサンプルを省略することがある。例えば、ブロック長Nblkサンプルを、ブロック長Nblkと記載する。
分割部2は、詳細にはNinputサンプルの入力信号を、それぞれがNblkサンプルの信号であるm個のブロックに分割する。Ninputは、フィルタ回路1における1回の処理対象の入力信号の長さに相当する。Ninputサンプルをm個の分割ブロックに分割するため、Ninput=Nblk×mである。なお、入力信号は、Ninputサンプルごとに区切られていてもよいし、区切られずに連続してフィルタ回路1へ入力されてもよい。入力信号が区切られずに連続してフィルタ回路1へ入力される場合には、Ninputサンプルの入力信号ごとに、同様に入力信号をm個の分割ブロックに分割すればよい。分割部2は、入力信号を分割して得られるm個のブロックであるm個の分割ブロックに基づいて、信号処理部3-1~3-mのそれぞれへ入力されるm個の入力ブロックを生成する。
図2は、本実施の形態の入力ブロックを説明するための図である。図2に示すように、分割部2は、入力信号を分割して得られるブロック長Nblkの分割ブロックの末尾に、次の分割ブロックの先頭からNoverlapサンプルの部分である先頭データを複製して付加する。これにより、分割ブロックの末尾部分は、次の分割ブロックの先頭データと同一となる。このように、分割ブロックの末尾部分の複製データと次の分割ブロックの先頭データとはオーバーラップしている。分割ブロックの末尾部分の複製データと次の分割ブロックの先頭データとをオーバーラップ区間と呼ぶ。
図2の各分割ブロックをあらわす矩形内に記載された0,1,・・・の通知はブロック番号(ブロック#)を示す。例えば、分割部2は、ブロック#0の分割ブロックの末尾に、ブロック#1の分割ブロックの先頭データを複製した複製データを付加することにより、ブロック#0の入力ブロックを生成する。同様に、分割部2は、ブロック#1の分割ブロックの末尾に、ブロック#2の分割ブロックの先頭データを複製した複製データを付加することにより、ブロック#1の入力ブロックを生成する。このように、分割部2は、各分割ブロックの末尾に、次の分割ブロックの先頭データの複製データを付加することにより、m個の入力ブロックを生成し、m個の入力ブロックを、対応する信号処理部3-1~3-mへそれぞれ入力する。なお、ブロック#0は信号処理部3-1へ入力され、ブロック#1は信号処理部3-2へ入力され、といったように、ブロック#(m-1)の入力ブロックは、信号処理部3-kへ入力される。kは0からmまでの整数である。
信号処理部3-1~3-mのそれぞれは、分割部2から入力された入力ブロックに帰還型のフィルタ処理を実施して出力ブロックを生成し、出力ブロックを結合部4へ出力する。すなわち、複数の信号処理部である信号処理部3-1~3-mは、複数の入力ブロックをそれぞれ処理対象とし、それぞれが、入力ブロックにサンプル単位で帰還型のフィルタ処理を施し、フィルタ処理後の出力サンプルを生成し、出力サンプルを用いて出力ブロックを生成して出力する。信号処理部3-1~3-mの少なくとも1つは、さらにブロック間の不連続性を緩和するためのタイミング調整処理を実施する。後述するように、各出力ブロックのブロック長はNblkである。信号処理部3-1~3-mの処理の詳細については後述する。
結合部4は、信号処理部3-1~3-mのそれぞれから出力された出力ブロックを結合し、出力信号として出力する。図3は、本実施の形態の出力ブロックの結合処理を説明するための図である。図3に示すように、結合部4は、信号処理部3-1~3-mから出力された出力ブロックがブロック番号順に並ぶように結合することにより出力信号を生成する。
以上のように、本実施の形態のフィルタ回路1は、Ninputサンプルの入力信号に帰還型のフィルタ処理すなわち過去のサンプルを用いるフィルタ処理を施し、処理後の信号を出力信号として出力する。このように、入力信号を時間領域で分割して帰還型のフィルタ処理を行う場合、単純に分割した各ブロックに帰還型フィルタ処理を行うと、ブロック間で信号が不連続になる。例えば、ブロック#2のブロックの先頭のサンプルのフィルタ処理が行われるときに、1つ前のサンプルは、別のブロックとして処理されるためブロック#2のブロックの先頭のサンプルの処理では用いられない。このため、このサンプルの処理結果は入力信号を分割しない場合と異なることになり、これにより、ブロック間で信号が不連続になる。この問題を避けるために、隣接するブロック間でオーバーラップ区間を設け、フィルタ処理後に、2つのブロックのうち後ろのブロックからオーバーラップ区間に対応する処理結果を削除する方法が考えられる。しかし、この方法では、フィルタ処理に非線形処理が含まれる場合などには、前のブロックの処理後の末尾部分と次のブロックの処理後の先頭との処理結果が一致するとは限らず、ブロック間が不連続になることがある。このため、本実施の形態では、ブロック#kの入力ブロックを処理する信号処理部3-(k-1)が、信号処理部3-kの出力サンプルと信号処理部3-(k-1)内でフィルタ処理されたサンプルとの比較結果を用いて、オーバーラップ区間に対応するフィルタ処理後のサンプルの切り替えタイミングを制御する。この切り替えとは、信号処理部3-(k-1)が、オーバーラップ区間で出力するサンプルを、信号処理部3-(k-1)内でフィルタ処理されたサンプルから信号処理部3-(k-1)の出力サンプルへ切り替えることである。
次に、本実施の形態の信号処理部3-1~3-mの詳細について説明する。信号処理部3-1~3-mは、同様の構成である。ただし、信号処理部3-1および3-mは、信号処理部3-2~3-(m-1)と信号の出力などが一部異なる。図4は、本実施の形態の信号処理部3-(k-1)および信号処理部3-kの構成例を示す図である。図4に示すように、信号処理部3-(k-1)は、減算部31、FIR(Finite Impulse Response)フィルタ部32、減算部33、IIRフィルタ部34、非線形処理部35および出力制御部36を備える。信号処理部3-kの構成は、信号処理部3-(k-1)と同様である。
減算部31は、信号処理部3-(k-1)に入力されるブロック#kの入力ブロックの各サンプルから非線形処理部35の処理結果を減算し、減算結果をFIRフィルタ部32へ入力する。FIRフィルタ部32は、入力されたサンプルと(L-1)サンプル前までのLサンプル分の信号と、あらかじめ定められた係数値との内積を出力する処理、すなわち畳み込み処理を行う。Lは2以上の整数である。FIRフィルタ部32は処理後の信号を減算部33へ入力する。減算部33は、FIRフィルタ部32から入力された信号からIIRフィルタ部34から入力された信号を減算する。減算部33による減算結果は非線形処理部35およびIIRフィルタ部34へ入力される。IIRフィルタ部34は、入力された信号と(L-1)サンプル前までのL個サンプル分の信号と、あらかじめ定められた係数値との内積を出力する処理、すなわち畳み込み処理を行い、処理結果を減算部33へ入力する。
非線形処理部35は、入力された信号に非線形処理を行う。このように、本実施の形態のフィルタ処理は、非線形処理を含む。非線形処理部35が行う非線形処理は、例えば、定められた判定閾値と入力された信号とを比較することにより、離散値を出力する量子化処理である。非線形処理部35による処理結果である出力サンプルは、出力制御部36および減算部31へ入力される。信号処理部3-(k-1)の非線形処理部35から出力されるサンプルは、ブロック#kの入力ブロックの各サンプルに帰還型のフィルタ処理に施した後のサンプルであるため、非線形処理部35から出力されるサンプルをブロック#kの出力サンプルとも呼ぶ。
さらに、出力制御部36には、信号処理部3-kの非線形処理部35から出力された出力サンプルが入力される。出力制御部36は、信号処理部3-(k-1)の出力サンプルと、信号処理部3-kの出力サンプルとを切り替えて出力する。出力制御部36が、1つの入力ブロックに対応して出力する1ブロック分の出力サンプルを出力ブロックと呼ぶ。なお、図4に示した構成例は、一例であり、図4に示した構成要素のうち出力制御部36以外の構成は、帰還型のフィルタ処理回路の構成であればよくどのような構成であってもよい。また、図4では、信号処理部3-(k-1)の出力サンプルを信号処理部3-(k-2)へ入力する経路が図示されていないが、kが3以上の場合には、信号処理部3-kの非線形処理部35から出力された出力サンプルが信号処理部3-(k-1)の出力制御部36へ入力されるのと同様に、信号処理部3-(k-1)の出力サンプルが信号処理部3-(k-2)の出力制御部36へ入力される。また、図4では、kがm-1以下である場合を示しているため、信号処理部3-(k+1)の非線形処理部35から信号処理部3-kの出力制御部36への入力の経路も示しているが、k=mの場合にはこの経路は無い。
図5は、本実施の形態の出力制御部36の構成例を示す図である。図5に示すように、出力制御部36は、比較部361、カウンタ362、次ブロック出力信号記録部363および出力切り替え部364を備える。出力制御部36の動作を、信号処理部3-(k-1)の出力制御部36を例に挙げて説明する。カウンタ362は、信号処理部3-(k-1)が、入力ブロックの先頭を基準として、ブロックごとに処理したサンプル数すなわち非線形処理部35から入力されたサンプル数を計数し、計数したサンプル数を示すカウンタ値を比較部361および次ブロック出力信号記録部363へ出力する。ここでは、カウンタ362のカウンタ値の初期値を0とし、出力制御部36が1サンプル出力するごとにカウンタ値が1インクリメントされるとする。また、カウンタ362のカウンタ値は、1ブロック処理するごとに0にリセットされる。
次ブロック出力信号記録部363は、信号処理部3-kから出力される出力サンプルのうち先頭データに対応する出力サンプルを記録する。すなわち、信号処理部3-kから出力されるブロック#(k+1)の出力ブロックのうち先頭からNoverlap個のサンプルを記録する。次ブロック出力信号記録部363は、カウンタ362から入力されるカウンタ値に基づいて、記録されているブロック#(k+1)の出力サンプルのうち、最新の出力サンプルに対応する出力サンプルを比較部361および出力切り替え部364へ出力する。例えば、ブロック#kのオーバーラップ区間の先頭に対応する出力サンプルが出力制御部36に入力される場合、すなわちカウンタ値がNblkである場合、次ブロック出力信号記録部363は、ブロック#(k+1)のオーバーラップ区間のうち先頭すなわちブロック#0の出力サンプルを比較部361および出力切り替え部364へ出力する。同様に、カウンタ値が(Nblk+1)である場合、次ブロック出力信号記録部363は、ブロック#(k+1)のオーバーラップ区間のうち先頭の次の出力サンプルすなわちブロック#1の出力サンプルを比較部361および出力切り替え部364へ出力する。
比較部361は、非線形処理部35から入力されたブロック#kの出力サンプルと、次ブロック出力信号記録部363から出力される次ブロックすなわちブロック#(k+1)のオーバーラップ区間の出力サンプルとを比較し、比較結果を出力切り替え部364へ出力する。比較結果は、比較対象の2つの出力サンプルが一致したか否かを示す。なお、比較部361は、比較対象の2つの出力サンプルの差の絶対値が閾値以下の場合に、2つの出力サンプルが一致すると判定してもよい。閾値は、例えば、出力値のフルスケールの10%といったようにフルスケールに対する比率で決定されるが、閾値の決定方法はこの例に限定されない。この閾値は、不連続性が問題にならない程度の値に設定される。出力切り替え部364は、カウンタ362から入力されるカウンタ値に基づいて、出力切り替え部364からの出力をオン(ON)とするかオフ(OFF)とするか、すなわち出力制御部36から出力サンプルを出力するか否かを切り替える。さらに、出力切り替え部364は、出力制御部36からの出力がオンの場合、比較部361から出力される比較結果に基づいて、非線形処理部35から入力されたブロック#kの出力サンプルと、次ブロック出力信号記録部363から出力される出力サンプルとのどちらを出力するかを切り替える。
図6は、本実施の形態の出力切り替え部364における出力切り替え処理の一例を示すフローチャートである。図6に示すように、出力切り替え部364は、カウンタ値がNoverlap未満であるか否かを判断する(ステップS1)。カウンタ値がNoverlap未満の場合(ステップS1 Yes)、出力切り替え部364は、出力制御部36からの出力をオフとする(ステップS2)。なお、このとき、出力切り替え部364には、ブロック#kの出力サンプルが入力されるが、出力切り替え部364は、ブロック#kの出力サンプルを破棄する。ステップS2の後、出力切り替え部364は、ステップS1の処理を再び実施する。
カウンタ値がNoverlap以上の場合(ステップS1 No)、出力切り替え部364は、カウンタ値がNblk+Nwait未満か否かを判断する(ステップS3)。Nwaitは、各ブロックのフィルタ処理において先頭付近の処理では出力サンプルが不安定になることを考慮して設定される値である。Nwaitについては後述する。カウンタ値がNblk+Nwait未満の場合(ステップS3 Yes)、出力切り替え部364は、ブロック#kの出力サンプルを出力する(ステップS4)。なお、ステップS4では、出力切り替え部364からの出力を行うので、ステップS4は、出力切り替え部364からの出力をONとしていることに相当する。ステップS4の後、出力切り替え部364は、ステップS3の処理を再び実施する。
カウンタ値がNblk+Nwait以上の場合(ステップS3 No)、出力切り替え部364は、ブロック#(k+1)の出力ブロックの先頭データのサンプルとブロック#kの出力サンプルとがPサンプル分連続して一致しているか否かを判断する(ステップS5)。具体的には、出力切り替え部364は、比較部361から受け取った比較結果が、第2のデータ長でありPサンプル分連続して、ブロック#(k+1)の出力ブロックの先頭データのサンプルとブロック#kの出力サンプルとが一致しているという結果であるか否かを判断する。なお、出力切り替え部364は、比較部361から受け取った比較結果を少なくとも(P-1)サンプル分保持しておくことにより、Pサンプル分連続して、比較結果が2つの出力サンプルが一致したことを示すか否かを判断することができる。または、比較部361が、比較結果を少なくとも(P-1)サンプル分保持しておき、Pサンプル分連続して、比較結果が2つの出力サンプルが一致するという結果であった場合に、出力切り替え部364へその旨を通知するようにしてもよい。または、比較部361が連続して一致と判定された回数を計数し、当該回数がPとなった場合に、出力切り替え部364へPサンプル分連続一致と判定された旨を通知するようにしてもよい。出力切り替え部364は、この通知を受領した場合に、ステップS5でYesと判断する。例えば、比較部361がカウンタを有し、一致と判定するたびにカウンタのカウント値を1増加させ、一致しないと判定するとカウンタのカウント値を0にリセットすることにより、上記回数を計数する。または、比較部361が、ブロック#kの出力サンプルを(P-1)サンプル分保持しておき、次ブロック出力信号記録部363に記録されているブロック#(k+1)の出力サンプルを用いて、Pサンプル分まとめて比較し、Pサンプル分の比較結果を出力切り替え部364へ通知するようにしてもよい。
ブロック#(k+1)の出力ブロックの先頭データのサンプルとブロック#kの出力サンプルとの比較結果が連続するPサンプルで少なくとも1回一致していないことを示す結果である場合(ステップS5 No)、出力切り替え部364は、ブロック#kの出力サンプルを出力する(ステップS6)。ステップS6の後、出力切り替え部364は、ステップS5の処理を再び実施する。
ブロック#(k+1)の出力ブロックの先頭データのサンプルとブロック#kの出力サンプルとがPサンプル分連続して一致している場合(ステップS5 Yes)、出力切り替え部364は、カウンタ値がNblk+Noverlap未満か否かを判断する(ステップS7)。カウンタ値がNblk+Noverlap未満の場合(ステップS7 Yes)、出力切り替え部364は、ブロック#(k+1)の出力ブロックの先頭データのサンプルを出力する(ステップS8)。ステップS8の後、出力切り替え部364は、ステップS7の処理を再び実施する。
カウンタ値がNblk+Noverlap以上の場合(ステップS7 No)、出力切り替え部364は、カウンタ362をクリアし(ステップS9)、ステップS1からの処理を繰り返す。出力切り替え部364は、カウンタ値が更新されるごとに、以上の動作を行う。
このように、複数の信号処理部である信号処理部3-1~3-mの少なくとも1つ、具体的には例えば信号処理部3-1~3-(m-1)は、入力ブロックごとに、切り替えタイミングとなるまでは、生成した出力サンプルである第1の出力サンプルを出力ブロックとして出力する。そして、信号処理部3-1~3-mの少なくとも1つは、切り替えタイミング以降は、次の入力ブロックを処理対象とする信号処理部によって生成された出力サンプルである第2の出力サンプルのうち出力ブロックとして出力済みの第1の出力サンプルに続く部分に対応する部分を出力ブロックとして出力する。切り替えタイミングは、複製データに対応する第1の出力サンプルが生成される期間すなわちオーバーラップ区間に対応する期間内であって、第1の出力サンプルを生成した信号処理部で生成された第1の信号と、第2の出力サンプルを生成した信号処理部で生成された第2の信号との差が第2のデータ長分連続して閾値以下となるタイミングである。本実施の形態では、第1の信号は、第1の出力サンプルであり、第2の信号は、第2の出力サンプルである。なお、信号処理部3-mは、処理対象のブロック#(m-1)の次のブロック#mを処理する信号処理部が存在しないため、上記の切り替えタイミングに基づく処理は行わずに、出力ブロックの終了まで第1の出力サンプルを出力する。
また、信号処理部3-1~3-mの少なくとも1つは、信号処理部の処理対象の入力ブロックである第1の入力ブロックの先頭データが複製された複製データが付加された入力ブロックである第2の入力ブロックを処理対象とする信号処理部がある場合、第1の入力ブロックの先頭データに対応する第1の出力サンプルを破棄する。信号処理部3-1に関しては、Ninputサンプルの入力信号の先頭の入力ブロックを処理するため、同一回の並列処理においては、信号処理部3-1の処理対象の入力ブロックである第1の入力ブロックの先頭データが複製された複製データが付加された入力ブロックである第2の入力ブロックを処理対象とする信号処理部が存在しない。しかし、前回の並列処理において入力信号のうちの末尾の出力ブロックの一部として、第1の入力ブロックの先頭データに対応する出力サンプルが既に出力されているため、信号処理部3-1も、第1の入力ブロックの先頭データに対応する第1の出力サンプルを破棄する。初回の入力信号の処理の場合には、信号処理部3-1は、上述した第1の出力サンプルの破棄を行わなくてもよい。信号処理部3-2~3-mは、上述した第1の出力サンプルの破棄を行う。
次に、本実施の形態のフィルタ回路1におけるオーバーラップ区間の出力サンプルの切り替えについてデータを示す図を用いて説明する。図7は、本実施の形態の分割ブロック、入力ブロックおよび出力ブロックの関係を模式的に示す図である。図7に示すように、分割ブロック#1すなわちブロック#1の分割ブロック21に、オーバーラップ区間#1として分割ブロック#2の先頭のNoverlap個のサンプルが複製された複製データ22が付加され、ブロック#1の入力ブロックとなる。このブロック#1の入力ブロックの各サンプルに、信号処理部3-2内のフィルタ処理が施され、処理後のサンプルが非線形処理部35から出力サンプルとして出力される。ブロック#1の出力サンプルのうち、オーバーラップ区間#0と記載された区間のサンプル23は、ブロック#0に複製されて付加されている区間に対応する出力サンプルである。本実施の形態では、各分割ブロックの先頭データ部分に対応する出力サンプルは、前の分割ブロックに対応する入力ブロックの処理で出力されるため、ブロック#1の出力サンプルのうち、オーバーラップ区間#0の出力サンプルは信号処理部3-2の出力制御部36からは出力されない。
ブロック#1の出力サンプルのうち、オーバーラップ区間#0と記載された区間より後の区間でありかつオーバーラップ区間#1より前の区間の出力サンプル24(図7でハッチングされていない部分)は、信号処理部3-2の出力制御部36から出力される。また、信号処理部3-2の非線形処理部35からオーバーラップ区間#1に出力される出力サンプル25のうち、オーバーラップ区間#1の先頭のNwait個の出力サンプルは、比較部361による比較結果にかからず、出力制御部36から出力される。Nwaitは、定常状態待ち時間#1、すなわち出力制御部36から出力するサンプルを次のブロックの出力サンプルへ切り替えることを待機する待ち時間に対応するサンプル数である。各ブロックのフィルタ処理において先頭付近の処理では出力サンプルが不安定になる。このため、比較部361による比較結果にかからず、オーバーラップ区間#1の先頭のNwait個については、信号処理部3-2の出力制御部36は、信号処理部3-2の非線形処理部35から出力される出力サンプルすなわちブロック#1の入力ブロックが処理されることにより得られる出力サンプルを、出力する。
ブロック#2の先頭データの出力サンプル28は、上述したとおり、信号処理部3-3でブロック#2の入力ブロックが処理されることにより生成され、信号処理部3-3から信号処理部3-2へ入力される。信号処理部3-2の非線形処理部35からオーバーラップ区間#1に出力される出力サンプル25のうち、先頭のNwait+1個目より後に出力される出力サンプル25は、出力サンプル25と、ブロック#2の先頭データの出力サンプル28のうち対応する出力サンプルとがPサンプル分連続して一致しない間は、信号処理部3-2の出力制御部36から出力される。一方、先頭のNwait+1個目より後に出力される出力サンプル25は、出力サンプル25と、ブロック#2の先頭データの出力サンプル28のうち対応する出力サンプルとがPサンプル連続して一致すると、信号処理部3-2の非線形処理部35は、ブロック#2の先頭データの出力サンプル28を出力サンプル26として出力する。このように、オーバーラップ区間#1の先頭のNwait+1個目より後に、信号処理部3-2の出力制御部36から出力されるサンプルは、出力サンプル25と、ブロック#2の先頭データの出力サンプル28のうち対応する出力サンプルとがPサンプル連続して一致すると、出力サンプル25から出力サンプル28へ切り替えられる。図7では、この切り替えが行われる位置を切り替えタイミングと記載している。
以上により、信号処理部3-2からは、ブロック#1の出力ブロックとして、信号処理部3-2によってフィルタ処理された出力サンプル27と、信号処理部3-3によってフィルタ処理された出力サンプル28である出力サンプル26とが出力される。ブロック#1を例に説明したが、他のブロックについても同様の処理が行われる。
図8は、本実施の形態の出力信号を説明するための図である。図8は、図7に例示した各出力ブロックが結合部4により結合される様子を示している。図8に示すように、結合部4は、信号処理部3-2,3-3,3-4からそれぞれ出力されるブロック#1,#2,#3の出力ブロックを、番号の若い順すなわち対応する入力信号の時間の早い順に結合して出力信号を生成する。
図7、図8からわかるように、本実施の形態の信号処理部3-(k+1)は、ブロック#kの入力ブロックにフィルタ処理を施し、ブロック#(k-1)に複製されるオーバーラップ区間#(k-1)ではフィルタ処理後の出力サンプルを出力しない。そして、本実施の形態の信号処理部3-(k+1)は、オーバーラップ区間#(k-1)を超えかつブロック#(k+1)の先頭データが複製されて付加されるオーバーラップ区間#kに対応する区間までは、信号処理部3-(k+1)によってフィルタ処理された出力サンプルを出力する。さらに、本実施の形態の信号処理部3-(k+1)は、オーバーラップ区間#kでは、Nwait個までは信号処理部3-(k+1)によってフィルタ処理された出力サンプルを算出する。その後は、Pサンプル連続して、ブロック#kの出力サンプルと、ブロック#(k+1)のオーバーラップ区間の出力サンプルとが一致した場合に、信号処理部3-(k+1)は、ブロック#(k+1)のオーバーラップ区間の出力サンプルを出力する。これにより、ブロック#kの出力ブロックと、ブロック#(k+1)の出力ブロックとの不連続性を緩和することができる。
なお、以上の説明では、出力切り替え部364が出力サンプルの切り替えの制御と出力の切り替えとの両方を行ったが、このかわりに切り替え制御部と切り替え部を個別に備えてもよい。この場合、切り替え部は、切り替え制御部からの指示にしたがって、ブロック#kの出力ブロックと、ブロック#(k+1)の出力ブロックとのうちのいずれかを出力する。切り替え制御部は、図6に示したS1,S3,S5,S7,S9を実施する。切り替え制御部は、図6に示したS1,S3,S5,S7の判断結果に応じて切り替え部へブロック#kの出力ブロックと、ブロック#(k+1)の出力ブロックとのうちどちらを出力するか、または何も出力しないかを指示する。
次に、本実施の形態のフィルタ回路1のハードウェア構成について説明する。フィルタ回路1の分割部2、信号処理部3-1~3-mおよび結合部4は処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。処理回路は制御回路とも呼ばれる。
図9は、実施の形態1にかかる処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路の構成例を示す図である。図9に示す処理回路90は制御回路であり、プロセッサ91およびメモリ92を備える。処理回路がプロセッサ91およびメモリ92で構成される場合、処理回路の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ92に格納される。処理回路90では、メモリ92に記憶されたプログラムをプロセッサ91が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路は、分割部2、信号処理部3-1~3-mおよび結合部4の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ92を備える。このプログラムは、処理回路により実現される各機能をフィルタ回路1に実行させるためのプログラムであるともいえ、フィルタ回路1を制御する。このプログラムは、プログラムが記憶された記憶媒体により提供されてもよいし、通信媒体など他の手段により提供されてもよい。
ここで、プロセッサ91は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはDSP(Digital Signal Processor)などである。また、メモリ92は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(登録商標)(Electrically EPROM)などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはDVD(Digital Versatile Disc)などが該当する。
処理回路を専用のハードウェアで構成する場合、この処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものが該当する。分割部2、信号処理部3-1~3-mおよび結合部4の各機能を機能別に各処理回路で実現してもよいし、各機能をまとめて1つの処理回路で実現してもよい。
また、フィルタ回路1の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
図10は、本実施の形態の効果を説明するための図である。図10の横軸は、ブロック長Nblkを示し、図10の縦軸は、信号対雑音比(SNR:Signal to Noise Ratio)を示している。SNR101,201は、それぞれ本実施の形態のフィルタ回路1を用いた場合の、出力信号のブロック長ごとのSNRを示している。SNR101は、Norder=5,Noverlap=40のケースを示し、SNR201は、Norder=4,Noverlap=40のケースを示している。Norderは、フィルタ回路1内のフィルタ次数(タップ数)である。SNR102,103,202,203は、出力信号の比較例のブロック長ごとのSNRを示している。比較例は、単純に入力信号を分割してフィルタ処理を並列化する方式である。SNR102は、比較例におけるNorder=5,Noverlap=40のケースを示し、SNR103は、比較例におけるNorder=5,Noverlap=1のケースを示している。SNR202は、比較例におけるNorder=4,Noverlap=40のケースを示し、SNR203は、Norder=4,Noverlap=1のケースを示している。
図10に示すように、本実施の形態のフィルタ回路1を用いることにより得られるSNR101,201は、比較例に比べて、ブロック長Nblkが短い領域において高くなっている。図10に示した例では、本実施の形態のフィルタ回路1を用いることでブロック長が数千サンプル以下の領域で、1.2~1.5dB程度比較例に比べて信号対雑音比が改善している。
本実施の形態によれば、入力信号をブロックに時間分割し、時間分割された各ブロックを個別の信号処理部によって並列的にフィルタ処理を行う場合に、ブロック間の境界で発生する出力信号の不連続性を緩和し、信号対雑音比を改善することができる。また、本実施の形態では、本実施の形態を適用しない場合と比較して、同程度の信号対雑音比を得るために必要となるブロック長を少なく設定することが可能となり、メモリの使用量を削減することが可能となる。
実施の形態2.
図11は、本発明の実施の形態2にかかるフィルタ回路の構成例を示す図である。図11に示すように、本実施の形態のフィルタ回路1aは、信号処理部3-1~3-mの代わりに信号処理部3a-1~3a-mを備える以外は、実施の形態1のフィルタ回路1と同様である。以下、実施の形態1と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態1と同一の符号を付して重複する説明を省略する。以下、実施の形態1と異なる点を主に説明する。
図12は、本実施の形態の信号処理部3a-(k-1)および信号処理部3a-kの構成例を示す図である。図12に示すように、信号処理部3a-(k-1)は、実施の形態1の出力制御部36の代わりに出力制御部36aを備え、減算部31から出力される信号すなわちFIRフィルタ部32へ入力される直前の信号が出力制御部36aおよび図示しない信号処理部3a-(k-2)に入力される以外は、実施の形態1の信号処理部3-(k-1)と同様である。信号処理部3a-kの構成は、信号処理部3a-(k-1)と同様である。
図13は、本実施の形態の出力制御部36aの構成例を示す図である。図13に示すように、本実施の形態の出力制御部36aは、比較部361、カウンタ362、次ブロック出力信号記録部363、出力切り替え部364および内部信号記録部365を備える。出力制御部36aは、実施の形態1の出力制御部36に内部信号記録部365が追加されている。また、カウンタ362のカウンタ値が内部信号記録部365にも入力され、比較部361には、内部信号記録部365から出力される信号と、減算部31から出力される信号である内部信号とが入力される。
信号処理部3a-(k-1)の内部信号記録部365は、信号処理部3a-kから入力される内部信号のうち先頭データに対応するサンプルを記録する。内部信号記録部365は、カウンタ362から入力されるカウンタ値に基づいて、記録されているブロック#(k+1)の内部信号のサンプルのうち、サンプルを比較部361へ出力する。比較部361は、実施の形態1の比較部361と同様に、入力される2つのサンプルを比較して比較結果を出力するが、上述したように入力されるサンプルが実施の形態1と異なる。比較部361は、減算部31から出力される内部信号のサンプルと、次のブロックの処理で生成される内部信号のサンプルとを比較して比較結果を出力切り替え部364へ出力する。
出力切り替え部364は、実施の形態1と同様に図6に例示した手順で、カウンタ362のカウンタ値と比較部361の比較結果とに基づいて、出力を切り替える。本実施の形態の内部信号は、非線形処理部35の処理結果の影響を受けているものであるため、このように内部信号を用いた比較結果を用いて両者が連続してPサンプル一致したタイミングで出力を切り替えることで、ブロック間非連続性を緩和することができる。以上述べた以外の出力制御部36aの動作は実施の形態1の出力制御部36と同様である。フィルタ回路1aのハードウェア構成もフィルタ回路1と同様である。
すなわち、本実施の形態においても、切り替えタイミングは、複製データに対応する第1の出力サンプルが生成される期間すなわちオーバーラップ区間に対応する期間内であって、第1の出力サンプルを生成した信号処理部で生成された第1の信号と、第2の出力サンプルを生成した信号処理部で生成された第2の信号との差が第2のデータ長分連続して閾値以下となるタイミングである。ただし、本実施の形態では、第1の信号は、第1の出力サンプルを生成する信号処理部においてフィルタ処理の一部の処理が施された信号であり、第2の信号は、第2の出力サンプルを生成する信号処理部においてフィルタ処理の一部の処理が施された信号である。
本実施の形態では、実施の形態1の出力サンプルの代わりに、ブロック#kの内部信号とブロック#(k+1)の内部信号との比較結果に基づいて、出力を切り替えるようにした。このように、出力サンプルの代わりに内部信号を用いても、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。フィルタ回路1aが行うフィルタ処理によっては、内部信号を用いることにより、実施の形態1に比べて不連続性が改善する可能性がある。これは、内部信号を用いることにより、比較部361が行う比較の対象となる信号の周波数成分を限定することが可能となるためである。
次に、実施の形態1および実施の形態2に記載したフィルタ回路の適用例について説明する。図14は、フィルタ回路1を備える無線送信機の構成例を示す図である。図14に示すように、無線送信機300は、変調部301、フィルタ回路1およびアナログ回路302およびアンテナ303を備える。すなわち、無線送信機300は、分割部2と、複数の信号処理部3と、結合部4とを備え、結合部4により結合された出力ブロックを送信する。無線送信機300は、例えば、人工衛星に搭載される。変調部301は、送信するデータをデジタル変調することにより変調信号を生成する。送信するデータは、どのようなものであってもよいが、例えば、無線送信機300が観測衛星に搭載される場合、送信データの一例は観測データである。フィルタ回路1は、変調部301により生成された変調信号をアナログ信号に変換してアナログ回路302へ出力する。アナログ回路302は、アナログ信号に対して、増幅、アナログフィルタによる不要な周波数成分の除去などの処理を行う。アナログ回路302による処理後の信号は、アンテナ303により電波として送信される。フィルタ回路1が、上述した制御回路である処理回路90により実現される場合、この制御回路は、上述したフィルタ回路1の処理を無線送信機300に実行させる。なお、図14では、実施の形態1のフィルタ回路1を備える無線送信機300を示しているが、無線送信機300はフィルタ回路1のかわりに実施の形態2で述べたフィルタ回路1aを備えてもよい。
また、実施の形態1および実施の形態2に記載したフィルタ回路は、RNN(Recurrent Neural Network)における非線形処理を含むフィードバック回路として用いられてもよい。RNNでは、中間層において、フィードバック処理が用いられる。図15は、RNNにおけるフィードバック回路400の一例を示す図である。フィードバック回路400は、非線形処理を行う非線形処理部401を備える。離散化された時刻をtとするとき、非線形処理部401は、時刻tに対応する入力信号xと、非線形処理部401からの時刻(t-1)における出力信号yt-1とを用いて非線形処理を実施して出力信号yを生成する。このような非線形処理を含む回路において、実施の形態1の信号処理部3と同様に並列化を行うことで、当該処理を並列化したうえで、入力信号の不連続性を低減することができる。具体的には、例えば、図15に示したフィードバック回路400を複数設け、各フィードバック回路400の後段にそれぞれ出力制御部36を設け、k番目のフィードバック回路400の出力信号を(k-1)番目の出力制御部へ入力する。そして、1組のフィードバック回路400と出力制御部36を、1つの信号処理部として、図1の構成例と同様に、複数の信号処理部の前段、後段に、それぞれ分割部2、結合部4を設ければよい。実施の形態1および実施の形態2で述べた信号処理の並列化の構成および方法は、以上述べた適用例に限定されず、並列化対象の信号処理を含む任意の回路に適用できる。
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
1,1a フィルタ回路、2 分割部、3-1~3-m,3a-1~3a-m 信号処理部、4 結合部、31,33 減算部、32 FIRフィルタ部、34 IIRフィルタ部、35 非線形処理部、36,36a 出力制御部、300 無線送信機、301 変調部、302 アナログ回路、303 アンテナ、361 比較部、362 カウンタ、363 次ブロック出力信号記録部、364 出力切り替え部、365 内部信号記録部、400 フィードバック回路、401 非線形処理部。

Claims (10)

  1. 入力信号を時間領域で定められたデータ長の分割ブロックに分割し、前記分割ブロックである第1の分割ブロックに時間的に連続する次の前記分割ブロックである第2の分割ブロックの先頭の第1のデータ長のデータである先頭データを複製し、複製されたデータである複製データを前記第1の分割ブロックの末尾に付加することにより入力ブロックを生成する分割部と、
    複数の前記入力ブロックをそれぞれ処理対象とし、それぞれが、前記入力ブロックにサンプル単位で帰還型のフィルタ処理を施し、前記フィルタ処理後の出力サンプルを生成し、前記出力サンプルを用いて出力ブロックを生成して出力する複数の信号処理部と、
    前記複数の信号処理部のそれぞれから出力される前記出力ブロックをブロック番号順に並ぶように結合する結合部と、
    を備え、
    前記複数の信号処理部の少なくとも1つは、前記入力ブロックごとに、切り替えタイミングとなるまでは、生成した前記出力サンプルである第1の出力サンプルを前記出力ブロックとして出力し、前記切り替えタイミング以降は、次の前記入力ブロックを処理対象とする信号処理部によって生成された前記出力サンプルである第2の出力サンプルのうち前記出力ブロックとして出力済みの前記第1の出力サンプルに続く部分に対応する部分を前記出力ブロックとして出力し、
    前記切り替えタイミングは、前記複製データに対応する前記第1の出力サンプルが生成される期間内であって、前記第1の出力サンプルを生成した前記信号処理部で生成された第1の信号と、前記第2の出力サンプルを生成した前記信号処理部で生成された第2の信号との差が第2のデータ長分連続して閾値以下となるタイミングであることを特徴とするフィルタ回路。
  2. 前記複数の信号処理部の少なくとも1つは、前記信号処理部の処理対象の前記入力ブロックである第1の入力ブロックの先頭データが複製された複製データが付加された前記入力ブロックである第2の入力ブロックを処理対象とする前記信号処理部がある場合、前記第1の入力ブロックの前記先頭データに対応する前記第1の出力サンプルを破棄することを特徴とする請求項1に記載のフィルタ回路。
  3. 前記フィルタ処理は、非線形処理を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のフィルタ回路。
  4. 前記非線形処理は、定められた判定閾値と入力された信号とを比較することにより、離散値を出力する量子化処理であることを特徴とする請求項3に記載のフィルタ回路。
  5. 前記切り替えタイミングは、前記複製データに対応する前記第1の出力サンプルのうち先頭から第3のデータ長までを除いた前記第1の出力サンプルが生成される期間内であって、前記第1の出力サンプルを生成した前記信号処理部で生成された第1の信号と、前記第2の出力サンプルを生成した前記信号処理部で生成された第2の信号との差が第2のデータ長分連続して閾値以下となるタイミングであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載のフィルタ回路。
  6. 前記第1の信号は、前記第1の出力サンプルであり、前記第2の信号は、前記第2の出力サンプルであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載のフィルタ回路。
  7. 前記第1の信号は、前記第1の出力サンプルを生成する前記信号処理部において前記フィルタ処理の一部の処理が施された信号であり、前記第2の信号は、前記第2の出力サンプルを生成する前記信号処理部において前記フィルタ処理の一部の処理が施された信号であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載のフィルタ回路。
  8. 入力信号を時間領域で定められたデータ長の分割ブロックに分割し、前記分割ブロックである第1の分割ブロックに時間的に連続する次の前記分割ブロックである第2の分割ブロックの先頭の第1のデータ長のデータである先頭データを複製し、複製されたデータである複製データを前記第1の分割ブロックの末尾に付加することにより入力ブロックを生成する分割部と、複数の前記入力ブロックをそれぞれ処理対象とし、それぞれが、前記入力ブロックにサンプル単位でフィルタ処理を施し、前記フィルタ処理後の出力サンプルを生成し、前記出力サンプルを用いて出力ブロックを生成して出力する複数の信号処理部と、前記複数の信号処理部のそれぞれから出力される前記出力ブロックをブロック番号順に並ぶように結合する結合部と、を備えるフィルタ回路における信号処理方法であって、
    前記複数の信号処理部の少なくとも1つが、前記入力ブロックごとに、切り替えタイミングとなるまでは、生成した前記出力サンプルである第1の出力サンプルを前記出力ブロックとして出力する第1ステップと、
    前記複数の信号処理部の少なくとも1つが、前記複製データに対応する前記第1の出力サンプルが生成される期間内に、前記第1の出力サンプルを生成した前記信号処理部で生成された第1の信号と、次の前記入力ブロックを処理対象とする信号処理部によって生成された前記出力サンプルである第2の出力サンプルを生成した前記信号処理部で生成された第2の信号との差が第2のデータ長分連続して閾値以下となるタイミングを前記切り替えタイミングと判定する第2ステップと、
    前記複数の信号処理部の少なくとも1つが、前記切り替えタイミング以降は、前記第2の出力サンプルのうち前記出力ブロックとして出力済みの前記第1の出力サンプルに続く部分に対応する部分を前記出力ブロックとして出力する第3ステップと、
    を含むことを特徴とする信号処理方法。
  9. 入力信号を時間領域で定められたデータ長の分割ブロックに分割し、前記分割ブロックである第1の分割ブロックに時間的に連続する次の前記分割ブロックである第2の分割ブロックの先頭の第1のデータ長のデータである先頭データを複製し、複製されたデータである複製データを前記第1の分割ブロックの末尾に付加することにより入力ブロックを生成する分割部と、複数の前記入力ブロックをそれぞれ処理対象とし、それぞれが、前記入力ブロックにサンプル単位でフィルタ処理を施し、前記フィルタ処理後の出力サンプルを生成し、前記出力サンプルを用いて出力ブロックを生成して出力する複数の信号処理部と、前記複数の信号処理部のそれぞれから出力される前記出力ブロックをブロック番号順に並ぶように結合する結合部とを備え、前記結合部により結合された前記出力ブロックを送信する無線送信機における制御回路であって、
    前記複数の信号処理部の少なくとも1つが、前記入力ブロックごとに、切り替えタイミングとなるまでは、生成した前記出力サンプルである第1の出力サンプルを前記出力ブロックとして出力する第1ステップと、
    前記複数の信号処理部の少なくとも1つが、前記複製データに対応する前記第1の出力サンプルが生成される期間内に、前記第1の出力サンプルを生成した前記信号処理部で生成された第1の信号と、次の前記入力ブロックを処理対象とする信号処理部によって生成された前記出力サンプルである第2の出力サンプルを生成した前記信号処理部で生成された第2の信号との差が第2のデータ長分連続して閾値以下となるタイミングを前記切り替えタイミングと判定する第2ステップと、
    前記複数の信号処理部の少なくとも1つが、前記切り替えタイミング以降は、前記第2の出力サンプルのうち前記出力ブロックとして出力済みの前記第1の出力サンプルに続く部分に対応する部分を前記出力ブロックとして出力する第3ステップと、
    を前記無線送信機に実行させることを特徴とする制御回路。
  10. 入力信号を時間領域で定められたデータ長の分割ブロックに分割し、前記分割ブロックである第1の分割ブロックに時間的に連続する次の前記分割ブロックである第2の分割ブロックの先頭の第1のデータ長のデータである先頭データを複製し、複製されたデータである複製データを前記第1の分割ブロックの末尾に付加することにより入力ブロックを生成する分割部と、複数の前記入力ブロックをそれぞれ処理対象とし、それぞれが、前記入力ブロックにサンプル単位でフィルタ処理を施し、前記フィルタ処理後の出力サンプルを生成し、前記出力サンプルを用いて出力ブロックを生成して出力する複数の信号処理部と、前記複数の信号処理部のそれぞれから出力される前記出力ブロックをブロック番号順に並ぶように結合する結合部とを備えるフィルタ回路、を制御するプログラムを記憶するプログラム記憶媒体であって、
    前記プログラムは、
    前記複数の信号処理部の少なくとも1つが、前記入力ブロックごとに、切り替えタイミングとなるまでは、生成した前記出力サンプルである第1の出力サンプルを前記出力ブロックとして出力する第1ステップと、
    前記複数の信号処理部の少なくとも1つが、前記複製データに対応する前記第1の出力サンプルが生成される期間内に、前記第1の出力サンプルを生成した前記信号処理部で生成された第1の信号と、次の前記入力ブロックを処理対象とする信号処理部によって生成された前記出力サンプルである第2の出力サンプルを生成した前記信号処理部で生成された第2の信号との差が第2のデータ長分連続して閾値以下となるタイミングを前記切り替えタイミングと判定する第2ステップと、
    前記複数の信号処理部の少なくとも1つが、前記切り替えタイミング以降は、前記第2の出力サンプルのうち前記出力ブロックとして出力済みの前記第1の出力サンプルに続く部分に対応する部分を前記出力ブロックとして出力する第3ステップと、
    を前記フィルタ回路に実行させることを特徴とするプログラム記憶媒体。
JP2021557845A 2019-12-10 2019-12-10 フィルタ回路、信号処理方法、制御回路およびプログラム記憶媒体 Active JP7072734B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/048315 WO2021117140A1 (ja) 2019-12-10 2019-12-10 フィルタ回路、信号処理方法、制御回路およびプログラム記憶媒体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2021117140A1 JPWO2021117140A1 (ja) 2021-06-17
JP7072734B2 true JP7072734B2 (ja) 2022-05-20

Family

ID=76329974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021557845A Active JP7072734B2 (ja) 2019-12-10 2019-12-10 フィルタ回路、信号処理方法、制御回路およびプログラム記憶媒体

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11764818B2 (ja)
JP (1) JP7072734B2 (ja)
WO (1) WO2021117140A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006508607A (ja) 2002-11-27 2006-03-09 シラス ロジック、インコーポレイテッド デジタルフィルタ処理されたパルス幅変調
JP2011004264A (ja) 2009-06-19 2011-01-06 Fujitsu Ltd ディジタル信号処理装置およびディジタル信号処理方法
JP2015087495A (ja) 2013-10-30 2015-05-07 コニカミノルタ株式会社 撮像レンズ、撮像装置及び携帯端末

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06244678A (ja) * 1993-02-12 1994-09-02 Kenwood Corp デジタルフィルタ回路
JP3238587B2 (ja) 1994-12-27 2001-12-17 バー−ブラウン・コーポレーション 自動ミューティング機能を備えたオーバーサンプリング型デジタル−アナログ変換器
JP3386637B2 (ja) * 1995-09-28 2003-03-17 池上通信機株式会社 ディジタルデータ多重化装置
JP4042229B2 (ja) * 1997-10-31 2008-02-06 ヤマハ株式会社 ディジタルフィルタ処理方法、ディジタルフィルタ装置、記録媒体および音像定位装置
JP2002064384A (ja) 2000-08-22 2002-02-28 Sony Corp デルタシグマ変調器、デジタル信号処理装置及び方法
US7310306B1 (en) * 2001-10-16 2007-12-18 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for ingress port filtering for packet switching systems
US6873280B2 (en) 2003-06-12 2005-03-29 Northrop Grumman Corporation Conversion employing delta-sigma modulation
US9680497B2 (en) * 2014-03-26 2017-06-13 Syntropy Systems, Llc Conversion of a discrete-time quantized signal into a continuous-time, continuously variable signal
US9880975B2 (en) * 2013-12-13 2018-01-30 Nec Corporation Digital filter device, digital filter processing method, and storage medium having digital filter program stored thereon

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006508607A (ja) 2002-11-27 2006-03-09 シラス ロジック、インコーポレイテッド デジタルフィルタ処理されたパルス幅変調
JP2011004264A (ja) 2009-06-19 2011-01-06 Fujitsu Ltd ディジタル信号処理装置およびディジタル信号処理方法
JP2015087495A (ja) 2013-10-30 2015-05-07 コニカミノルタ株式会社 撮像レンズ、撮像装置及び携帯端末

Also Published As

Publication number Publication date
US20220239321A1 (en) 2022-07-28
US11764818B2 (en) 2023-09-19
JPWO2021117140A1 (ja) 2021-06-17
WO2021117140A1 (ja) 2021-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0512723B1 (en) Analogue-to-digital converters, digital-to-analogue converters, and digital modulators
JP4258545B2 (ja) デジタルローパスフィルタ
US7970088B2 (en) Systems and methods for sample rate conversion
KR100979075B1 (ko) 펄스폭 변조 신호를 생성하기 위한 방법 및 장치
US10236905B1 (en) Time interleaved filtering in analog-to-digital converters
JP5922316B2 (ja) シグマ−デルタアナログ−デジタルコンバータ
US5838272A (en) Error correcting sigma-delta modulation decoding
US9362888B2 (en) Devices and methods for converting digital signals
JP7072734B2 (ja) フィルタ回路、信号処理方法、制御回路およびプログラム記憶媒体
US5392040A (en) Bit compression circuit used for a delta sigma type digital-to-analog converter
CN210142997U (zh) 级联积分梳状抽取滤波器
JPH09331259A (ja) A/d変換器および直流オフセット補正方法
US5724038A (en) Noise cancelling circuit and arrangement
US6763407B1 (en) Digital-to-analog converter with plural voltage holding sections, plural step function generators, voltage summing section and integrator
US6639535B1 (en) Digital to analog converter using B spline function
JP2002158601A (ja) 信号処理回路
JP7459409B2 (ja) 信号発生回路、制御回路、記憶媒体および信号発生方法
US10848176B1 (en) Digital delta-sigma modulator with non-recursive computation of residues
JP2008505517A (ja) 雑音成形変調器を有する多相補間フィルタ
Dinis et al. Towards Analog Filter-Free All-Digital Transmitters through Hybrid Estimation and Cancellation of Delta-Signma M’s Quantization Noise
EP1033812B1 (en) Oversampling structure with frequency response of the sinc type
CN117560010A (zh) 模数转换***
JP2004247930A (ja) デルタシグマ型マルチビットa/dコンバータおよびそれを用いる光ディスク記録/再生装置ならびにダウンサンプリング方法
JP2010176837A (ja) 信号処理回路
JPH11330909A (ja) ディジタル・フィルタ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210928

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20210928

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211214

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220207

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220412

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220510

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7072734

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150