JPS58147223A - デイジタルフイルタ - Google Patents

デイジタルフイルタ

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JPS58147223A
JPS58147223A JP3017682A JP3017682A JPS58147223A JP S58147223 A JPS58147223 A JP S58147223A JP 3017682 A JP3017682 A JP 3017682A JP 3017682 A JP3017682 A JP 3017682A JP S58147223 A JPS58147223 A JP S58147223A
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JP
Japan
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sum
product
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JP3017682A
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JPH0113244B2 (ja
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Tadayuki Yamada
山田 忠之
Kiyohiko Tatebayashi
立林 清彦
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Japan Radio Co Ltd
Nihon Musen KK
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
Nihon Musen KK
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、音声信号処理9画像信号処理9通信分野等の
広範な信号処理分野において、大刀信号から取出す信号
の周波数帯域や通過特性を目的に応じて変化できるフィ
ルタに関する。
従来、この種のフィルタとしては、LcR素子を使用し
たパッシブフィルタまたはアクティブフィルタ等のいわ
ゆるアナログフィルタが一般に採用されており、フィル
タ特性の変更や良好なしゃ断時性の実現は困難であった
。また、これらの難点を解決するためにディジタルフィ
ルタも採用されているが、このディジタルフィルタにお
いてもフィルタ特性を自由に変更できるような柔軟な演
算回路や制御回路を構成すえことは困難であった。
本発明は、これら従来のフィルタの問題点を克服すべく
捺案されたものであって、その目的とするところは、デ
ィジタルン!・レタにおいて制御が自由に変更できるよ
うにし1、多種多様の用途に適合したフィルタ特性を実
現できるディジタルフィルタを提供するにある。また、
フィルタの特性゛を表現するしゃ断周波数、しゃ断時性
9通退域特性、阻止域特性を示すパラメータから、この
特性にできるだけ近似したディジタルフィルタのパラメ
ータを算出する能力を持たせ、1つの独立したユニバー
サルフィルタを提供するにある。
次に、本発明に係るディジタルフィルタの実施例につき
、添付図面を参照して以下詳細に説明する。
第1図は、本発明のディジタルフィルタの概略構成を示
すブロック回路図である。第1図において、■はデータ
入力端子、2は積和演算部、   3はフィルタ特性大
刀端子、4はフィルタ特性入力部、5はフィルタパラメ
ータ算出部、6はシーケンス制御部、7はデータ出力端
子をそれぞれ示す。このディジタルフィルタにおいては
、図示しないコンソールパネルまたは外部制御装置より
フィルタ特性を表現するしゃ断周波数。
しゃ断時性9通退域特性、阻止域特性のフィルタ特性デ
ータがフィルタ特性入力部4を介してフィルタパラメー
タ算出部5へ格納される。フィルタパラメータ算出部5
では、設定されたフィルタ特性にできる限りよく近似し
たディジタルフィルタを構成するために、ディジタルフ
ィルタで実行される積和演算の演算方式、積和演算の繰
返し回数および積和演算に用いる係数デ=りを算出する
。これらのフィルタパラメータは、シーケンス制御部6
のタイミング操作により、係数データは積和演算部2へ
転送され、積和演算の演算方式と繰返し回数はシーケン
ス制御部6へ転送される。積和演算部2では、シーケン
ス制御部6の制御下にデータ入力端子1から入力された
ディジタルデータに対して積和演算を繰返し行い、デー
タ出力端子7へ演算結果を出力する。シーケンス制御部
6は、積和演算部2における演算順序、中間結果格納順
序、係数データの読出し順序の制御を行う。
次に、前記構成からなる本発明ディジタルフィルタの各
構成要素の詳細とその動作につき説明する。
第2図は、フィルタパラメータ算出部5の詳細を示すブ
ロック回路図である。すなわち、フィルタパラメータ算
出部5においては、フィルタ特性入力部4より入力され
たデータは書替え可能なフィルタ特性データメモリ8に
格納される。そして、フィルタパラメータ算出プロセッ
サ9が、これらのデータで表現されるフィルタ特性をデ
ィジタルフィルタで実現するのに最適な設計アルゴリズ
ムを、プログラムメモリ10に格納されたプログラムか
ら選択し、積和演算の演算方式、積和演算の繰返し回数
および積和演算に用いる係数データのフィルタパラメー
タを算出するよう構成される。
第3図は、積和演算部2の詳−細を示すブロック回路図
である。しかるに、第2図において、積和演算は 乗算
器11と加算器12と結果の一時記憶用のレジスタ13
とによシ実行される。
また、これら演算器への入力データの格納用としてフィ
ルタパラメータ演算部5から転送される係数データを格
納する書替え可能な係数用メモリ14と、入力データの
遅延または中間演算結果の遅延のために用いられる書替
え可能な遅延用メモリ15とが設けられる。なお、これ
らのメモリ14.15は、それぞれ読出しおよび書込み
を実行するアドレス回路16.17を備え、読出しおよ
び書込みの順序やタイミングがシーケンス制御部6によ
って制御される。さらに、積和演算の演算方式を変更す
るために、加算器12の入力端の一方にセレクタ18を
接続すると共に遅延用メモリ15の入力端にセレクタ1
9を接続する。しかるに、セレクタ18はデータ入力端
子1からの入力データかレジスタ13からの中間演算結
果かの選択を行うと共に、セレクタ19はデータ入力端
子1からの入力データを遅延するかレジスタ13からの
中間演算結果を遅延するかの選択を行う。この場合、各
セレクタ18,19においていずれのデータをいかなる
タイミングで選択するかは、シーケンス制御部6によ多
制御する。そして演算の最終結果は、レジスタ13よシ
データ出力端子7へ出力データとして転送される。
次に、第3図に示す積和演算部2における積和演算方式
について、代表的な巡回形演算方表と非巡回形演算方式
の2例について説明する。
(1)巡回形演算方式 次式で示されるパイクワッド回路を基本として、これの
縦続接続でディジタルフィルタを構成するのが一般的で
ある。
但し、H(Z)  :伝達関数 α1.α2.β1.β2:フィルタ係数2.2.遅延 今、入力データ系列をxl、出方データ系列をyl  
とすると、前記式(1)で表わされる単位フィルタの演
算は次式(2) 、 (3)に分けて処理する0 y、=w、+αW +−1” ct、2W、 −2−(
2)W1=xl−β、w、−1−β2w、−2   ・
・・・・・(3)これらの演算は、次表に示す演算ステ
ップで実行できる。
まず、新しいデータがデータ入力端子1よ斬り入力され
ると、ステップ1でセレクタ18はこのデータを選び、
乗算器11の入力データは係数データメモリ14から読
出された1段目のパイクワッド回路に必要な係数β1と
、前回の演算で遅延用メモリ15に格納されたW、−1
となる。加算器12は、この乗算結果とセレクタ18で
選ばれたデータを加算し、この結果はステップ2のスタ
ートパルスでレジスタ13の出力に表われる。ステップ
2では、セレクタ18はレジスタ13の出力を選択し、
乗算器11、加算器12はステップ1と同様に前記衣に
示した演算を行う。この演算方式では、セレクタ19は
常にレジスタ13の出力を選択する。ステップ1〜ステ
ツプ5の動作を一巡すると、1段のパイクワッド回路の
演算が終り、次の段の演算が始まる。この場合、係数デ
ータメモリ14から2段目の係数が読出される他は、前
記と同じ動作をステップl−ステップ5まで繰返す。但
し、2段目以降のステップ1における加算器12の入力
は、セレクタ18によシレジスタ13の出力が選択され
る。これらの動作が指定された繰返し回数すなわち複数
段性われ、最終段の5ステツプ目にレジスタ13から出
力される結果がデータ出力端子7から出力される0 (2)非巡回形演算方式 ディジタルフィルタ演算は、次式で表わされる。
この演算方式の場合は、セレクタ18は常にレジスタ1
3の出力を選択し、セレクタ19は常にデータ入力端子
1からのデータを選択する。まず、データ入力端子1か
らデータが入力されると、このデータを遅延用メモリ1
5に過去のデータと順序よく並ぶ位置に格納する。これ
と同時に、レジスタ13の内容をクリアして0にする0
その後、係数データメモリ14と、遅延用メモリ15と
から、それぞれアドレス回路16.17によシ前記式(
4)の演算式で示されるデータ順序に従ってデータを読
出し、乗算器11で乗算し、この結果を加算器12でレ
ジスタ13から出力される乗算結果の累積値と加算する
0この動作を繰返し回数すなわちフィルタ次数回繰返す
ことによシ、その演算結果であるレジスタ13の出力が
データ出力端子7から出力される。
以上、第3図に示す積和演算部の演算方式について説明
したが、第3図に示す回路構成によれば、新たなディジ
タルフィルタ演算方式を採用する場合、シーケンス制御
部6のプログラムを変更することにより容易に対処する
ことができる。従って、前述した積和演算に関する説明
は、単なる一実施例ヤあって、種々の設計変更をなし得
ることは勿論である0 第4図は、シーケンス制御部6のブロック回路図である
。すなわち、シーケンス制御部6においては、フィルタ
パラメータ算出部5より転送される演算方式と積和演算
の繰返し回数データはそれぞれ演算方式メモリ20と繰
返し回数メモリ21へ格納される。そして、シーケンス
制御プロセッサ22が、プログラムメモリ23に予め格
納されたプログラムの中から、演算方式メモリ20のデ
ータに従って現在積和演算部2で実行しなければならな
い演算順序を指示したプログラムを選択するよう構成さ
れる。従って、この選択されたプログラムにより、シー
ケンス制御プロセッサ22は、積和演算部2に対して、
アドレス回路16.17の読出しおよび書込みアドレス
の制御、セレクタ18.19のデータ選択制御を行い、
これらのシーケンス制御処理を繰返し回数メモリ17に
格納された回数だけ繰返し実行する。
前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
フィルタパラメータを算出する機能を備えると共に柔軟
性のあるプロセッサを採用したシーケンス制御部を設け
ることによシ、データの流れをソフトウェア制御で自由
に変更し得る積和演算部を構成することができ、フィル
タ特性を容易に変更可能なディジタルフィルタを得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るディジタルフィルタの概略構成を
示すブロック回路図、第2図は第1図に示すフィルタパ
ラメータ算出部の詳細を示すブロック回路図、第3図は
第1図に示す積和演算部の詳細を示すブロック回路図、
第4図は第1図に示すシーケンス制御部の詳細を示すブ
ロック回路図である。 1・・・データ入力端子  2・・・積和演算部3・・
・フィルタ特性入力端子 4・・・フィルタ特性入力部 5・・・フィルタパラメータ算出部 6・・・シーケンス制御部 7・・・データ出力端子8
・・・フィルタ特性データメモリ 9・・・フィルタパラメータ算出プロセッサ10・・・
プログラムメモリ 11・・・乗算器12・・・加算器
      13・・・ レジスタ14・・・係数デー
タメモリ 15・・・遅延用メモリ 16.17・・・アドレス回路 18.19・・・セレクタ 20・・・演算方式メモリ 21・・・繰返し回数メモリ 22・・・ シーケンス制御フロセッサ23・・・ プ
ログラムメモリ 特許出願人  日本無線株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  積和演算を繰返し実行することによりP波効
    果を実現するディジタルフィルタにおいて、フィルタ特
    性を表現するしゃ断層波数、しゃ断時性9通退域特性お
    よび阻止域特性を外部から入力する手段と、前記フィル
    タ特性から積和演算の演算方式、積和演算の繰返し回数
    および積和演算に用いる係数データを算出する手段と、
    前記係数データを書替え可能に格納すると共にこの格納
    されたデータに基づいて積和演算を実行し演算結果を一
    時記憶する演算手段と、前記積和演算の演算方式および
    繰返し回数を書替え可能に格納すると共にこれらの格納
    されたデータに基づいて前記演算手段を制御する手段と
    を設けることを特徴とするフィルタ特性の変更可能なデ
    ィジタルフィルタ。 (2、特許請求の範囲第1項記載のディジタルフィルタ
    において、フィルタ特性から積和演算に関するデータを
    算出する手段は、フィルタ特性を°書替え可能に格納す
    るメモリと、所定の設計アルゴリズムからなるプログラ
    ムを格納するメモリと、前記各メモリに格納されたデー
    タおよびプログラムを読出して積和演算に関するデータ
    を算出するプロセッサとを備えてなるディジタルフィル
    タ。 (3)特許請求の範囲第1項記載のディジタルフィルタ
    において、演算手段は、係数データを格納するメモリと
    、積和演算を実行する乗算器および加算器と、演算結果
    を一時記憶するレジスタとを備えてなるディジタルフィ
    ルタ。 (4)特許請求の範囲第1項記載のディジタルフィルタ
    において、演算手段を制御する手段は、積和演算の演算
    方式と繰返し回数とをそれぞれ格納するメモリと、演算
    順序を指示するプログラムを格納するメモリと、前記各
    メモリに格納されたデータおよびプログラムを読出して
    演算手段のシーケンス制御を行うプロセッサとを備えて
    なるディジタルフィルタ。
JP3017682A 1982-02-26 1982-02-26 デイジタルフイルタ Granted JPS58147223A (ja)

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JPH0113244B2 JPH0113244B2 (ja) 1989-03-06

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ID=12296439

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