JPS61222313A - Time changing digital filter - Google Patents

Time changing digital filter

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Publication number
JPS61222313A
JPS61222313A JP6477385A JP6477385A JPS61222313A JP S61222313 A JPS61222313 A JP S61222313A JP 6477385 A JP6477385 A JP 6477385A JP 6477385 A JP6477385 A JP 6477385A JP S61222313 A JPS61222313 A JP S61222313A
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JP
Japan
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data
coefficient
ram
registers
contents
Prior art date
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Pending
Application number
JP6477385A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Kakishita
正尋 柿下
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Akai Electric Co Ltd
Original Assignee
Akai Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE86104258T priority patent/DE3688600T2/en
Publication of JPS61222313A publication Critical patent/JPS61222313A/en
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  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To apply time changing digital filter processing in real time by storing a factor to a factor RAM and a factor register. CONSTITUTION:The content of 2N factor registers 18-25 storing temporarily each factor depending on the signal processing is rewritten by a factor control section 17 by using the content of the factor RAM 16. In order to revise the delay data of the data registers 26-29, a data transmission/reception multiplier 31 and an adder 32 are provided with a data RAM 30 and a product sum (y) between the factor read sequentially from the factor registers 18-25 and the data read from the data registers 26-29 selected sequentially is formed.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は係数を時間的に変化させる時変ディジタルフィ
ルタに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Field of Industrial Application> The present invention relates to a time-varying digital filter that changes coefficients over time.

〈従来の技術とその問題点〉 982図は従来から既知のN次巡回型フィルタの一例の
回路ブロック図である。1〜4は単位遅延量りの単位遅
延素子で直列く接続されてかり%5は入力側の加算器、
6は出方側の加算器である。
<Prior art and its problems> FIG. 982 is a circuit block diagram of an example of a conventionally known N-order cyclic filter. 1 to 4 are unit delay elements connected in series, and %5 is an adder on the input side.
6 is an adder on the output side.

7〜14はそれぞれal j am 61hM−1e 
aN g bl *b2b11−1e 1)IIの係数
の重み付けを行なう乗算器で、7は単位遅延素子1の出
力と入力側加算器5との間に接続され、11は同じく単
位遅延素子1の出方と出力側加算器6との間に接続され
ている。以下同様に単位遅延素子2の出力と入力加算器
5との間に乗算器8が、出力加算器6との間に乗算器1
2が接続され、同様な接続が順次なされて単位遅延素子
4の出力と入力加算器5との間く乗算器1oが、出力加
算器6との間に乗算器14が接続されている。
7 to 14 are each al j am 61hM-1e
aN g bl *b2b11-1e 1) A multiplier that weights the coefficients of II, 7 is connected between the output of unit delay element 1 and the input side adder 5, and 11 is also connected between the output of unit delay element 1. and the output side adder 6. Similarly, a multiplier 8 is connected between the output of the unit delay element 2 and the input adder 5, and a multiplier 1 is connected between the output adder 6 and the output adder 6.
Similar connections are made sequentially such that a multiplier 1o is connected between the output of the unit delay element 4 and the input adder 5, and a multiplier 14 is connected between the output adder 6 and the output adder 6.

ここで入力データをX、出力データをy、単位ィルタの
システム関数f((z)は 1+b1z ”+b、 z ”+・−・+〜 ;(x擢
bつIで示される。単位遅延素子1,2,3.4の前後
更新が必要である。
Here, the input data is X, the output data is y, and the system function f of the unit filter ((z) is 1+b1z ``+b, z ''+・-・+~; (x multiplied by I). Unit delay element 1 , 2, 3.4 need to be updated before and after.

即ち D@=< +at DI +a鵞Dr°”…+a 11
−I Dトs −am D M7 =Do+bI Dt
 +bzD鵞・・・+bw−* DN −x+bw D
 MDi+nDトt、・・・# Dx −DI e  
Dt →D。
That is, D@=< +at DI +a Dr°”…+a 11
-I Dts -am D M7 =Do+bI Dt
+bzD Goose...+bw-* DN -x+bw D
MDi+nDt,...#Dx-DIe
Dt →D.

が必要である。is necessary.

上述のようにN次巡回型フィルタは従来から既知のにジ
タル信号処理を行なうことが出来るが、実時間で係数書
換えの手段を持っていないために、この手段を設けた時
変ディジタルフィルタとしての機能を必要とする信号処
理を行なうことは出来なかった。
As mentioned above, the N-order cyclic filter can perform conventionally known digital signal processing, but since it does not have a means for rewriting coefficients in real time, it is difficult to use as a time-varying digital filter equipped with this means. It was not possible to perform signal processing that required functionality.

く問題を解決するための手段〉 本発明は実時間でディジタル信号処理を行なうことを目
的とする時変ディジタルフィルタを提供するものである
Means for Solving Problems> The present invention provides a time-varying digital filter whose purpose is to perform digital signal processing in real time.

すなわち、入力データを一時的に貯えるデータRAMと
、このデータRAMの出力に接続され遅延素子を構成す
るN(Iのデータレジスタと、係数を貯える係数RAM
と、それぞれの係数を一時的に貯える2N個の係数レジ
スタと、係数レジスタの内容を係数RAMの内容Kjり
書き換えるための係数制御部と、前記データレジスタ及
び前記係数レジスタより読み出されたデータ及び係数の
乗算を行なう乗算器と、この乗算器の出力及び入力デー
タの累積加算を行なう加算器を備え、信号処理に厄じて
係数レジスタの内容を係数RAMの内容により書換える
手段と、データレジスタの遅延データ金更新するために
データRAMとの間のデータ受渡し’+a\手段とを設
け、係数レジスタより順次読み出される係数と順次選択
されるデータレジスタより読み出されるデータとの積和
を作るようKしたものである。
That is, a data RAM that temporarily stores input data, a data register of N (I) that is connected to the output of this data RAM and forms a delay element, and a coefficient RAM that stores coefficients.
, 2N coefficient registers for temporarily storing respective coefficients, a coefficient control unit for rewriting the contents of the coefficient registers to the contents of the coefficient RAM, and the data read from the data register and the coefficient register. A multiplier that multiplies coefficients, an adder that cumulatively adds the output and input data of the multiplier, means for rewriting the contents of the coefficient register with the contents of the coefficient RAM to avoid signal processing, and a data register. In order to update the delayed data, a means for transferring data to and from the data RAM is provided, and a sum of products is created between the coefficients sequentially read from the coefficient register and the data read from the sequentially selected data register. This is what I did.

なお前記係数RAMの内容を書き換え可能な外部書換え
手段t−設けることもある。
Note that an external rewriting means t- capable of rewriting the contents of the coefficient RAM may be provided.

〈発明の構成及び作用〉 時変N次巡回型フイルタの場合、システム関数H(2)
は時間の関数であり、係数jLl、blもまた時間的忙
変化する。サンプリング周期t−Tとすると、この時変
フィルタのシステム関数H(z 、n’l’)は   
          菫 1+Σ bIz    n 1−Σ 町 2判 1=1 と表わされる。ここで!Lin、bl!1は時間nTに
おける係数を示す。
<Structure and operation of the invention> In the case of a time-varying N-order cyclic filter, the system function H(2)
is a function of time, and the coefficients jLl and bl also change over time. If the sampling period is t-T, the system function H(z, n'l') of this time-varying filter is
It is expressed as violet 1 + Σ bIz n 1 - Σ town 2 size 1 = 1. here! Lin, bl! 1 indicates the coefficient at time nT.

第1図はこの発明の一実施例を示す回路ブロック図で、
N=4の時変4次巡回型フィルタについて示したもので
ある。この実施例は係数の全信号処理工程時間に使用さ
れる係数RAM16に、成る時間の係数をそnぞれ係数
レジスタ18 、19 、20 。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of the present invention.
A time-varying fourth-order recursive filter with N=4 is shown. In this embodiment, the coefficients are stored in the coefficient RAM 16, which is used for the entire signal processing process, and the coefficients are stored in the coefficient registers 18, 19, 20, respectively.

21.22,23,24s25に順次に貯えることによ
り時変4次巡回型フィルタを達成するものである。
A time-varying fourth-order recursive filter is achieved by sequentially storing the data in 21, 22, 23, and 24s25.

信号処理開始前に時間nTにおける係数は係数書き換え
手段である外部の計算機15により計算され、係数RA
M16に貯えられるとともに係数制御部17全通して各
係数レジスタ18〜25に順次貯えられる。
Before the start of signal processing, the coefficient at time nT is calculated by an external computer 15 which is a coefficient rewriting means, and the coefficient RA
The coefficients are stored in M16, and are sequentially stored in coefficient registers 18 to 25 through the entire coefficient control section 17.

信号処理開始前に係数レジスタに貯えられている係数は
処理開始と同時に使用される一番最初の係数である。
The coefficients stored in the coefficient register before the start of signal processing are the first coefficients used at the same time as the start of processing.

信号処理を行なう時間が短かけnばすべてのnにシける
係数を計算し、係数RA M 16に貯えることは可能
であるが、より汎用性を持たせる次めに信号処理時間が
ある程度以上長い場合を考慮しておく必要がある。この
ためにすべてのnにおける係数を計算し、係数RAM1
6に貯えることは困難であるので、処理時間をM個に分
割し、その分割された時間内では係数は変化しないもの
とする。
If the signal processing time is short, it is possible to calculate the coefficients for all n and store them in the coefficient RAM 16, but in order to have more versatility, the signal processing time is longer than a certain point. It is necessary to consider the case. For this purpose, calculate the coefficients for all n and store the coefficients RAM1
Since it is difficult to store the coefficients in 6 times, it is assumed that the processing time is divided into M times and the coefficients do not change within the divided times.

このようKすると本実施例では各係数aI、tH”は ai  : m=0sLL ”””M−1,i=1.2
,3.4bt : m =0.1,2.−−−−・・M
−1,i=1.2,3.4の合計8M(flt−用意す
れば良い。
In this example, each coefficient aI, tH" is ai: m=0sLL """M-1, i=1.2
, 3.4bt: m = 0.1, 2. -----・・M
-1, i=1.2, 3.4, total 8M (flt-).

またM個に分割された処理待間取は Nm(n≦N、+lm=0.1.2.・・・・・・M−
1但し No = 0 のように規定される。このNmは係数と同様に外部の計
算機15によって係数制御部17に貯えられる。
In addition, the processing waiting time divided into M pieces is Nm (n≦N, +lm=0.1.2...M-
1 However, it is defined as No = 0. This Nm is stored in the coefficient control section 17 by the external computer 15 in the same way as the coefficients.

係数制御部17にはカウンタを有し、常に現在の処理時
間nと分割時間N、と全比較している。
The coefficient control unit 17 has a counter and constantly compares the current processing time n and the divided time N.

係数レジスタ18〜25にそれぞれ貯えられている係数
t’Kx、Kt 、Ks 、に4 、KI 、に@ s
Kt 、Klとすると、処理開始時点で係数レジスタ1
8〜25に貯えられている係数はKs ←ll’l e
 Kt ”−L% # Ks ’−h’sK4 ”a:
   e Ks  +l)−、Kg +−bt1*  
t Kt  ←売 蛋(1←b: である。
Coefficients t'Kx, Kt, Ks, 4, KI, @s stored in coefficient registers 18 to 25, respectively
Let Kt and Kl be coefficient register 1 at the start of processing.
The coefficients stored in 8 to 25 are Ks ←ll'l e
Kt"-L% #Ks'-h'sK4"a:
e Ks +l)-, Kg +-bt1*
t Kt ← Selling egg (1 ← b: It is.

またデーpvジスp’s 、27,28.29はスヘテ
OI/c初期化されている。すなわちDI 、 Dz 
−Da −Da何れも0である。
Furthermore, data pvjisp's, 27, 28, and 29 have been initialized as OI/c. i.e. DI, Dz
-Da -Da are both 0.

ある時間nがNrn≦n < Nm4−*での処理につ
いて説明する。この時係数レジスタ18〜25の内容ハ
Ks =&l、 Km ”at 、 Km ”ax #
 Ka ”−LP 、 Ks←b、、Ks←bz、に)
←kin、に+s←b4である。
Processing when a certain time n satisfies Nrn≦n<Nm4-* will be described. At this time, the contents of coefficient registers 18 to 25 are Ks = &l, Km ”at, Km ”ax #
Ka”-LP, Ks←b,, Ks←bz, to)
←kin, +s←b4.

係数レジスタ18から取出された係数a″:とデータレ
ジスタ局から取出されたデータD1とが乗算器31に供
給され、乗算器31の出力と入力データXが加算器32
に供給される。
The coefficient a'' taken out from the coefficient register 18 and the data D1 taken out from the data register station are supplied to the multiplier 31, and the output of the multiplier 31 and the input data X are supplied to the adder 32.
supplied to

係数レジスタ18〜25の内容は係数レジスタ18カら
係数a8 が取り出さ几ると同時にシフトされ、Kt”
az sKt ”−a饗sKs ”−aT eK4”b
τ# Ks −b!:に6″bs、に丁″b4 となる
The contents of coefficient registers 18 to 25 are shifted at the same time as coefficient a8 is taken out from coefficient register 18, and Kt''
az sKt ”-a饗sKs ”-aT eK4”b
τ# Ks −b! : 6″bs, 1″b4.

このとき係数制御部17はカウンターの値n+1とN奸
、との大きさを係数制御部17の内部の比較器で比較し
、n+142への場合は取り出された係数aT1−係数
レジスタ乙に記入してに、←a〒とする0またn+1=
Nmの場合は係数RAMより1+1l を取り出し、係数レジスタ6に記入してに一←a1とす
る。
At this time, the coefficient control unit 17 compares the magnitudes of the counter values n+1 and Nyai using a comparator inside the coefficient control unit 17, and if the value is n+142, writes the extracted coefficient aT1 into the coefficient register B. Then, ←a〒 is 0 or n+1=
In the case of Nm, take out 1+1l from the coefficient RAM, write it in the coefficient register 6, and set it as 1←a1.

すなわち n+1=N、の場合はKt”az sKx”
aT 、 K3 +a”: e Ka ”b’F * 
Ks ”−b?、&二す、 # Kt ”−b”: 。
In other words, if n+1=N, Kt"az sKx"
aT, K3 +a”: e Ka”b’F *
Ks ”-b?, & two, #Kt ”-b”: .

K8←al  (!:なる。K8←al (!: Naru.

加算器諺の出力は X+&、D、であ0、再び加算器3
2に供給され、次の係数a1もまた係数レジスタ18か
ら取出され、データレジスタnから取出されたDaとと
もに乗算器31に供給される。乗算器31の出力はより
雪となって加算器nに供給され、さきに加−)誌の出力
が再び入力されているX+aID*に加算されてX +
 jL IDs 十J Dzとなる。
The output of the adder is X+&, D, which is 0, and the adder is 3 again.
The next coefficient a1 is also taken out from the coefficient register 18 and sent to the multiplier 31 along with Da taken out from the data register n. The output of the multiplier 31 is further converted to an adder n, and the output of the previous addition is added to the input X+aID* again to obtain X+
jL IDs ten J Dz.

この操作を4回繰返し、加算器32の出方とじてX +
 IL? Dt +&”: Dx +&”s Ds +
Xa Da t’得る。コノ出方をり、とじ D o = X + aT:Dt +a Dt +a’
: Ds +a:Da本データRAM30に一時的に貯
えておく。
Repeat this operation four times, and the output of the adder 32 is X +
IL? Dt +&”: Dx +&”s Ds +
Get Xa Da t'. Take out the way it comes out and bind it D o = X + aT: Dt +a Dt +a'
: Ds +a:Da This data is temporarily stored in the RAM 30.

この時点で係数レジスタ18〜25の内容はに1←b、
At this point, the contents of coefficient registers 18 to 25 are 1←b,
.

K意=b”: s Ks ”b”: e K4 = b
”: s Ks ”−j”:: KI ←a、 t、 
Kt鳳+1 ←”s  sKs←a4   となっている。
K = b”: s Ks “b”: e K4 = b
”: s Ks ”-j”:: KI ←a, t,
Kt Otori+1 ←”s sKs←a4.

さらに同様に4回の乗算及び4回の加算及び4回の係数
レジスタ18〜25のシフトの結果、加算器諺の出力と
して )’ = Do+bt Di +b意Dり +bs D
s +b4D4を得るとともに、4回の遅延データDs
 eDz sDm *D4の更新をデータRAM30と
データレジスタ部。
Similarly, as a result of four multiplications, four additions, and four shifts of coefficient registers 18 to 25, the output of the adder is )' = Do + bt Di +b + bs D
s +b4D4 and four delayed data Ds
eDz sDm *Update D4 to data RAM 30 and data register section.

27.28.29間で行ない、D4←Ds −Ds ”
D鵞、Dt←Ds  @Dt←D・(データRAM)と
なって一点の入力データXに対する処理を完了する。
Performed between 27.28.29, D4←Ds -Ds”
D, Dt←Ds @Dt←D・(data RAM), and the processing for one point of input data X is completed.

11+1 この時点で係数レジスタ18〜25の内容はん←IL1
゜K *←& * ”e Ks ”−&”’ # K4
 ”e’ e Ks ”b F”s Ks ”wr−4
−*   *+t    叶1b鵞 、 Ky −−−
Ks←b4  となっており、連続して次の入力データ
xlfc対する処理を行なうことが出来るロ  − 以上の操作を繰返すととKより、係数を変化させる時で
も連続した信号処理を行なうことが出来る。
11+1 At this point, the contents of coefficient registers 18 to 25 are←IL1
゜K *←& * ”e Ks ”−&”' #K4
”e' e Ks ”b F”s Ks ”wr-4
-* *+t Kano 1b Goose, Ky ---
Since Ks←b4, it is possible to continuously process the next input data xlfc.By repeating the above operation, continuous signal processing can be performed even when changing the coefficient .

〈発明の効果〉 上述のように本発明によれば係数を係数RAM及び係数
レジスタに貯えることにより、実時間で時変ディジタル
フィルタ処理を行うことが出来る。
<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, time-varying digital filter processing can be performed in real time by storing coefficients in the coefficient RAM and coefficient register.

また係数を外部から変更出来る計算機を設は几ば、途中
で係数の変更を行なうことも出来る。
Also, if you install a computer that allows you to change the coefficients externally, you can change the coefficients midway through the process.

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

第1図は本発明の一実施例の回路ブロック図。 第2図は従来のN次巡回型フィルタの回路ブロック図で
ある。 16・・・・・・係数RAM、  17・・・・・・係
数制御部、 18〜δ・・・・・・係数レジスタ、 あ
〜四・・・・・・データレジスタ、 (9)・・・・・
・データRAM、  31・山・・乗算器、32・・・
・・・加算器。
FIG. 1 is a circuit block diagram of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit block diagram of a conventional N-order cyclic filter. 16...Coefficient RAM, 17...Coefficient control unit, 18~δ...Coefficient register, A~4...Data register, (9)... ...
・Data RAM, 31・Multiple... Multiplier, 32...
...adder.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力データを一時的に貯えるデータRAMと、こ
のデータRAMの出力に接続され遅延素子を構成するN
個のデータレジスタと、係数を貯える係数RAMと、そ
れぞれの係数を一時的に貯える2N個の係数レジスタと
、係数レジスタの内容を係数RAMの内容により書き換
えるための係数制御部と、前記データレジスタ及び前記
係数レジスタより読み出されたデータ及び係数の乗算を
行なう乗算器と、この乗算器の出力及び入力データの累
積加算を行なう加算器を備え、信号処理に応じて係数レ
ジスタの内容を係数RAMの内容により書換える手段と
、データレジスタの遅延データを更新するためにデータ
RAMとの間のデータ受渡し手段とを設け、係数レジス
タより順次読み出される係数と順次選択されるデータレ
ジスタより読み出されるデータとの積和を作る時変ディ
ジタルフィルタ。
(1) A data RAM that temporarily stores input data, and an N that is connected to the output of this data RAM and forms a delay element.
2N data registers, a coefficient RAM for storing coefficients, 2N coefficient registers for temporarily storing the respective coefficients, a coefficient control unit for rewriting the contents of the coefficient registers with the contents of the coefficient RAM, and the data registers and A multiplier that multiplies data read from the coefficient register and a coefficient, and an adder that performs cumulative addition of the output of this multiplier and input data, and stores the contents of the coefficient register in the coefficient RAM in accordance with signal processing. A means for rewriting according to the contents and a means for transmitting data between the data RAM and the data RAM for updating the delayed data in the data register are provided, and the coefficients sequentially read from the coefficient register and the data read from the sequentially selected data register are provided. A time-varying digital filter that creates a sum of products.
(2)入力データを一時的に貯えるデータRAMと、こ
のデータRAMの出力に接続され遅延素子を構成するN
個のデータレジスタと、2N個の係数を貯える係数RA
Mと、それぞれの係数を一時的に貯える2N個の係数レ
ジスタと、係数レジスタの内容を係数RAMの内容によ
り書き換えるための係数制御部と、前記データレジスタ
及び前記係数レジスタより読み出されたデータ及び係数
の乗算を行なう乗算器と、この乗算器の出力及び入力デ
ータの累積加算を行なう加算器を備え、信号処理に応じ
て係数レジスタの内容を係数RAMの内容により書換え
る手段と、データレジスタの遅延データを更新するため
にデータRAMとの間のデータ受渡し手段と、前記係数
RAMの内容を書き換えることの可能な外部書換え手段
を設け、係数レジスタより順次読み出される係数と順次
選択されるデータレジスタより読み出されるデータとの
積和を作る時変ディジタルフィルタ。
(2) A data RAM that temporarily stores input data, and an N that is connected to the output of this data RAM and forms a delay element.
data registers and a coefficient RA that stores 2N coefficients.
M, 2N coefficient registers for temporarily storing respective coefficients, a coefficient control unit for rewriting the contents of the coefficient registers with the contents of the coefficient RAM, and the data read from the data register and the coefficient register. A multiplier that multiplies coefficients, an adder that cumulatively adds the output and input data of the multiplier, means for rewriting the contents of the coefficient register with the contents of the coefficient RAM in accordance with signal processing, and a means for rewriting the contents of the coefficient register with the contents of the coefficient RAM. In order to update the delayed data, data transfer means to and from the data RAM and external rewriting means capable of rewriting the contents of the coefficient RAM are provided, and the coefficients sequentially read from the coefficient registers and the data registers sequentially selected are provided. A time-varying digital filter that creates a sum of products with the read data.
JP6477385A 1985-03-27 1985-03-27 Time changing digital filter Pending JPS61222313A (en)

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JP6477385A JPS61222313A (en) 1985-03-27 1985-03-27 Time changing digital filter
US06/844,089 US4829463A (en) 1985-03-27 1986-03-26 Programmed time-changing coefficient digital filter
EP86104258A EP0198293B1 (en) 1985-03-27 1986-03-27 A musical instrument with a programmed time-changing coefficient digital filter
DE86104258T DE3688600T2 (en) 1985-03-27 1986-03-27 Musical instrument with digital filter with programmed variable coefficients.

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6477385A JPS61222313A (en) 1985-03-27 1985-03-27 Time changing digital filter

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03217112A (en) * 1990-01-23 1991-09-24 Yamaha Corp Digital signal processing circuit

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JPH03217112A (en) * 1990-01-23 1991-09-24 Yamaha Corp Digital signal processing circuit

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