JPS6215912A - Signal processor - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To detect each component from a signal including a noise component with high accuracy by extracting a signal component detected easily from an input signal where various signal components and noise are superimposed and applying conversion to the input signal based thereupon. CONSTITUTION:A preamplifier 8, a signal detector 9, a signal generator 10, an arithmetic unit 11 and a controller 12 are used to form a function unit 13. The input signal 711 superimposed with plural signal components and a noise component is decomposed into a signal component 712 by the signal detector 9 via the preamplifier 8. On the other hand, the arithmetic unit 11 operates the input signal 711 and an output 713 of the signal generator 10 to generate an output 714. The controller 12 applies the timing adjustment among the devices based on a trigger signal supplied from the outside or the inside through the processes above and transmits/receives data and an instruction to/from an external computer or a storage device.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は信号処理装置に係り、特に複数の信号成分と雑
音成分の重畳した信号から個々の信号を精度良く抽出す
るのに好適な信号処理装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a signal processing device, and particularly to a signal processing device suitable for accurately extracting individual signals from a signal in which a plurality of signal components and noise components are superimposed. Regarding.

〔発明の背景〕 複数の信号成分と雑音成分を含む入力信号が与えられ、
これらの成分を個々に分離する場合、個個の成分に関す
る周期性、振幅・周波数等の情報をもとに入力信号に対
して各種のフィルタ操作や平均化処理等の統計的処理を
行っている。しかしなから、入力信号に含まれる信号成
分間の振幅や周期性等の違いや、センサ・ＡＤ変換器等
のハードウェアの性能により、フィルタや統計的処理が
期待される検出能力を発揮するとは限らない０例えば、
前置アンプとＡＤ変換器とディジタルコンピュータによ
る平均化処理について考えてみる。[Background of the Invention] An input signal containing multiple signal components and noise components is given,
When separating these components individually, statistical processing such as various filter operations and averaging processing is performed on the input signal based on information such as periodicity, amplitude, frequency, etc. regarding the individual components. . However, due to differences in amplitude and periodicity between signal components included in the input signal, and the performance of hardware such as sensors and AD converters, filters and statistical processing cannot achieve the expected detection ability. Not limited to 0 For example,
Let us consider the averaging process using a preamplifier, AD converter, and digital computer.

第９図に示す信号成分１，２，３，４，５．６が重畳し
た入力信号７１１が与えられたとする。また、信号成分
１，２，３．４は互いに素あるいは実用上方いに素とみ
なしてよい程度のほぼ一定の　　　　　　　　１周期Ｔ
、　、　Ｔ、　、　Ｔ、　、　Ｔ４　を持った周期波形
とし、信号成分５は一過性の信号とする０以上の仮定の
もとに、平均化処理により入力信号７１１がら個々の信
号成分を抽出するプロセスを以下に示す。時刻ｔ。から
Ｔｉ　　（１＝１〜４）あるいはＴ、の整数倍の周期で
入力信号７１１のサンプリングをくり返した場合、周期
Ｔ、の信号成分ｉはサンプリング時にほぼ同一値を示す
、一方、他の周期成分ｊ　（ｊ＃ｉ）はサンプリングご
とに信号成分ｉの周期ＴＪ　とサンプリング周期Ｔ１と
の差により決定される位相差２π（Ｔ’、　−Ｔ　、＋
　）　／　Ｔ　Ｊを生じる。このため、サンプリングの
回数を十分大きく取り、サンプルされた値を加算平均す
ると、信′号成分ｊの各サンプル値は互いに打ち消し合
い減衰し信号成分ｉの値が残る。また、不規則信号論（
下）（Ｙ、Ｗ、リー２東大出版会、　１９７４年）で示
されているように一過性の信号成分５及び雑音６も平均
化処理により減衰することも明らがである。したがって
、サンブリ′ング開始時刻ｔ。を任意にとれば信号成分
ｉの一周期に渡る値をある誤差の範囲内で決定できる。Assume that an input signal 711 in which signal components 1, 2, 3, 4, 5.6 shown in FIG. 9 are superimposed is given. In addition, signal components 1, 2, and 3.4 have a substantially constant period T that can be regarded as relatively prime or practically prime.
, , T, , T, , T4, and the signal component 5 is a transient signal. Based on the assumption that the value is 0 or more, individual signal components are extracted from the input signal 711 by averaging processing. The process to do so is shown below. Time t. When sampling the input signal 711 is repeated from Ti (1=1 to 4) or an integer multiple of T, the signal component i of the period T shows almost the same value at the time of sampling, while the other period components j (j#i) is the phase difference 2π(T', −T, +
) / T J. Therefore, if the number of samplings is made sufficiently large and the sampled values are averaged, each sample value of the signal component j cancels each other out and attenuates, leaving the value of the signal component i. In addition, irregular signal theory (
It is also clear that the transient signal component 5 and noise 6 are also attenuated by the averaging process, as shown in (Bottom) (Y, W, Lee 2, University of Tokyo Press, 1974). Therefore, sampling start time t. By arbitrarily taking , the value of signal component i over one cycle can be determined within a certain error range.

実際にＡＤ変換器とディジタルコンピュータにより平均
化処理を行う場合、入力信号波形をできるだけ忠実にデ
ィジタル化するために前置アンプにより入力信号の振幅
をＡＤ変換器の入力電圧レンジに合わせる。このとき、
信号成分１，２のように入力信号７１１にほぼ相当する
振幅の成分はＡＤ変換器の出カビラド数による限界近く
まで忠実にディジタル化されるが、信号成分３，４のよ
うにＡＤ変換器の入力フルスケールに比べてかなり小さ
な成分は忠実にディジタル化されない、特に信号成分３
，４がＡＤ変換器の久方分解能より小さな変動しか示さ
ない場合、平均化処理による信号成分３，４の抽出が不
可能になる６また。平均化処理では信号成分５のような
一過性の信号や雑音成分を検出することができない、二
′こで示した例以外にも特性の異なる各種の信号成分や
雑音成分の重塁した信号から情報を得ようとする場合、
フィルタやＡＤ変換器、アンプ等の情報変換素子と信号
成分との特性の不一致により、十分情報を得られない場
合がある。　　　　　　′〔発明の目的〕 本発明の目的は複数の信号成分と、雑音成分を含む信号
から個々の成分を精度良く検出する信号処理装置を提供
することにある。When averaging processing is actually performed using an AD converter and a digital computer, a preamplifier is used to match the amplitude of the input signal to the input voltage range of the AD converter in order to digitize the input signal waveform as faithfully as possible. At this time,
Components with amplitudes approximately equivalent to the input signal 711, such as signal components 1 and 2, are faithfully digitized close to the limit due to the output capillary number of the AD converter. Components that are much smaller than the input full scale are not faithfully digitized, especially signal component 3.
, 4 exhibits fluctuations smaller than the long-term resolution of the AD converter, it becomes impossible to extract signal components 3 and 4 by averaging processing. Averaging processing cannot detect transient signals and noise components such as signal component 5. In addition to the examples shown above, signals with overlapping various signal components and noise components with different characteristics can be detected. If you are trying to get information from
Sufficient information may not be obtained due to a mismatch in the characteristics of a signal component and an information conversion element such as a filter, AD converter, or amplifier. [Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a signal processing device that accurately detects individual components from a signal including a plurality of signal components and a noise component.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は上記の目的を達成するために、種々の信号成分
と雑音の重畳した入力信号から検出の容易な信号成分を
抽出し、これをもとに入力信号に変換を加え他の信号成
分と雑音の抽出を容易にすることである。In order to achieve the above object, the present invention extracts a signal component that is easy to detect from an input signal in which various signal components and noise are superimposed, converts the input signal based on this, and converts it to other signal components. The purpose is to facilitate the extraction of noise.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第１図は本発明の装置の一実施例を示すもので、この図
において本発明の装置は前置アンプ８、信号検出装置９
．信号発生装置１０、演算装置１１および制御装置１２
である。これらの装置を一括して機能ユニット１３と呼
ぶことにする。複数の信号成分と雑音成分の重畳した入
力信号７１１は前置アンプ８を介して信号検出装置９で
ある信号成分７１２に分解される。一方、演算装置１１
は入力信号７１１と信号発生装置１ｏの出カフ１３との
演算を行い出カフ１４を発生する。制御装置１２は、こ
れらのプロセスを通じて外部あるいは内部から供給され
るトリガ信号をもとに（図示せず）各装置間のタイミン
グ調整を行うとともに、外部のコンピュータや記憶装置
等（図示せず）とデータや命令の授受を行う。FIG. 1 shows an embodiment of the device of the present invention, in which the device of the present invention includes a preamplifier 8, a signal detection device 9,
．． Signal generator 10, arithmetic device 11 and control device 12
It is. These devices will be collectively referred to as the functional unit 13. An input signal 711 in which a plurality of signal components and noise components are superimposed is decomposed into signal components 712 by a signal detection device 9 via a preamplifier 8 . On the other hand, the arithmetic device 11
calculates the input signal 711 and the output cuff 13 of the signal generator 1o to generate the output cuff 14. The control device 12 adjusts the timing between each device (not shown) based on a trigger signal supplied from the outside or inside through these processes, and also controls the timing between each device (not shown), such as an external computer or storage device (not shown). Sends and receives data and instructions.

前述した本発明の装置を構成する信号発生装置１０およ
び制御装置１２の構成を第２図に示す。FIG. 2 shows the configuration of the signal generating device 10 and the control device 12 that constitute the above-mentioned apparatus of the present invention.

そして、本発明の装置は入力信号から周期信号成分を抽
出・記憶しアナログ及びディジタル信号として出力する
機能と、入力信号から周期信号成分を除去した信号を出
力する機能を有するものであるが、その詳細な動作を第
２図を参照して以下に説明する。The device of the present invention has a function of extracting and storing a periodic signal component from an input signal and outputting it as an analog and digital signal, and a function of outputting a signal obtained by removing the periodic signal component from the input signal. The detailed operation will be explained below with reference to FIG.

入力信号７１１は前置アンプ８で振幅を調整された後、
信号検出装置９に入る。この信号は信号検出装置９内の
前置アンプ９１でＡＤ変換器９２のサンプリングレート
・入力レンジに適合するように周波数帯域、振幅の制限
等の前処理をほどこされＡＤ変換器９２のアナログ入力
端子に供給される。After the input signal 711 has its amplitude adjusted by the preamplifier 8,
Enter the signal detection device 9. This signal is preprocessed by a preamplifier 91 in the signal detection device 9 to limit the frequency band and amplitude so as to match the sampling rate and input range of the AD converter 92. supplied to

一方、制御装置１２ではトリガ端子１２１からの外部ト
リガ信号と、内部Ｉ−リガ部１２２で発生された内部ト
リガ信号のうちどちらかが、スイッチ１２３により選択
されたコントローラ１２４に入力される。これにより、
コントローラ１２４はメモリ９４用のアドレスカウンタ
９５を一定値にセットし以下に述べる一連の操作を開始
する。まず、ＡＤ変換器９２のＡＤ変換開始とメモリ９
４からのデータ読み出しを指令する。ＡＤ変換器９２側
ではＡＤ変換された入力信号が加算器９３の一方の入力
端子に至る。メモリ９４側ではアドレスカウンタ９５に
より指示されているアドレスのデータが読み出され読み
出し用ラッチ９６にラッチされ、ラッチ９６の出力が加
算器９３の他方の入力端子に至る。この２つのデータが
加算器９３により加算されメモリ書き込み用ラッチ９７
にラッチされる。次に、ラッチ９７の出力はメモリ９４
の読み出されたアドレスと同一の場所に記憶される。そ
の後、アドレスカウンタ９５の出力が変更される。以上
の操作が事前に設定された回数だけくり返されると１次
のトリガ信号が入るまで装置は休止状態になる。前記操
作が同じ時間間隔でくり返されるように設定すれば、メ
モリ９４の各アドレスにトリガ信号からある時間間隔で
サンプルされＡＤ変換された入力信号が加算されること
になる。この結果、メモリ９４にはトリガ信号の周期で
加算処理されたデータが格納される。On the other hand, in the control device 12, either the external trigger signal from the trigger terminal 121 or the internal trigger signal generated by the internal I-trigger section 122 is input to the controller 124 selected by the switch 123. This results in
Controller 124 sets address counter 95 for memory 94 to a constant value and begins a series of operations described below. First, the AD converter 92 starts AD conversion and the memory 9
Command to read data from 4. On the AD converter 92 side, the AD-converted input signal reaches one input terminal of an adder 93. On the memory 94 side, the data at the address indicated by the address counter 95 is read out and latched in a read latch 96, and the output of the latch 96 reaches the other input terminal of the adder 93. These two data are added by an adder 93 and a memory write latch 97 is added.
latched to. Next, the output of the latch 97 is output to the memory 94.
is stored at the same location as the read address. Thereafter, the output of address counter 95 is changed. When the above operations are repeated a preset number of times, the device enters a hibernation state until the first trigger signal is input. If the above operation is set to be repeated at the same time interval, an input signal sampled at a certain time interval from the trigger signal and AD converted will be added to each address in the memory 94. As a result, the memory 94 stores the data that has been added at the cycle of the trigger signal.

これにより、トリガ信号の入力回数、すなわち加算回数
を十分大きくとれば、トリガ信号の周期に同期した信号
成分が抽出できる。所定の回数加算した後、コントロー
ラ１２４へのトリガ入力を遮断しゲート１２５を開いて
周期信号成分のデータをメモリ９４から信号発生用メモ
リ１０１に順次転送する。メモリ１０１には、メモリ９
４と同様にアドレス信号を発生するアドレスカウンタ１
０２が付属しており、アドレスカウンタ１０２によりメ
モリ１０１のアドレスを順次走査し、メモリ１０１より
データを読み出してＤＡ変換器１０３に入力する。ＤＡ
変換器１０．３は、このデータを、　アナログ信号に変
換する。このアナログ出力はアンプ１０４により振幅・
位相・周波数帯域の調整され、入力信号７１１中の該当
周期信号成分に近似した信号７１３となる。さらに、演
算器１１は、信号７１３と入力信号７１１の差をとるこ
とによリトリガ周期に対応した周期信号成分をほぼカッ
トした信号７１４を出力する。以上が機能ユニット１３
の動作である。As a result, if the number of inputs of the trigger signal, that is, the number of times of addition, is set sufficiently large, a signal component synchronized with the cycle of the trigger signal can be extracted. After adding up a predetermined number of times, the trigger input to the controller 124 is cut off, the gate 125 is opened, and the data of the periodic signal component is sequentially transferred from the memory 94 to the signal generation memory 101. The memory 101 includes the memory 9
Address counter 1 that generates an address signal in the same way as 4.
02 is attached, and the address counter 102 sequentially scans the addresses of the memory 101, reads data from the memory 101, and inputs it to the DA converter 103. D.A.
Converter 10.3 converts this data into an analog signal. This analog output is output with amplitude and
The phase and frequency band are adjusted, resulting in a signal 713 that approximates the corresponding periodic signal component in the input signal 711. Furthermore, the arithmetic unit 11 calculates the difference between the signal 713 and the input signal 711 to output a signal 714 in which the periodic signal component corresponding to the retrigger period is substantially cut out. The above is functional unit 13
This is the operation.

前述の機能ユニット１３を使用したシステムの一例を第
４図に示す。このシステムは、機能ユニット１３１，１
３２，１３３，１３４，１３５、ＡＤ変換モジュール１
４１，１４２，１４３゜１４４．１４５、通信口Ｂ１５
およびホストコンピュータ１６で構成される。各機能ユ
ニツＩ−は直列に結合されており、各機能ユニットのア
ナログ出カフ１４，７２４，７３４，７４４，７５４は
それぞれＡＤ変換モジュール１４１，１４２゜１４３．
１４４，１４５を介し通信回線１５でホストコンピュー
タ１６に接続されている。また各機能ユニットのディジ
タル出カフ１２，７２２゜７３２．７４２，７５２も通
信回線１５によりホストコンピュータ１６に接続されて
いる。このシステムに第９図に示した入力信号７１１が
入力された場合を一例としてシステムの動作を順次説明
する。入力信号７１１に含まれる各周期信号成分の周期
と振幅が既知の場合、入力側の機能ユニットから順に振
幅の大きい周期信号成分を抽出してゆく。具体的には、
機能ユニット１３１がＴｏの周期を持つ外部あるいは内
部トリガ信号により入力信号７１１を平均化処理し信号
成分１に相当するディジタル出カフ１２と振幅最大の信
号成分１を除いたアナログ信号７１４を出力する。さら
に機能ユニット１３２でＴ２の周期を持つ外部あるいは
内部トリガ信号によりアナログ信号７１４を平均化処理
し信号成分２のディジタル出カフ２２とアナログ信号７
１４から信号成分２を除いたアナログ信号７２４を出力
する。第４図にアナログ　　　　　　　Ｉ出カフ２４を
示す、アナログ出カフ２４は第１図に示した信号成分３
．４．５と雑音６が重畳した信号である。一過性の信号
成分５は周期信号成分１．２と振幅・周波数成分共に接
近しているため、入力信号７１１でははっきりと認識で
きなかったが、第５図に示すように周期信号成分１．２
が除かれたアナログ信号７２４でははっきりと区別でき
ることがわかる。An example of a system using the above-mentioned functional unit 13 is shown in FIG. This system includes a functional unit 131,1
32, 133, 134, 135, AD conversion module 1
41,142,143゜144.145, communication port B15
and a host computer 16. The functional units I- are connected in series, and the analog output cuffs 14, 724, 734, 744, 754 of each functional unit are AD conversion modules 141, 142, 143, .
It is connected to a host computer 16 via a communication line 15 via 144 and 145. Further, the digital output cuffs 12,722, 732, 742, 752 of each functional unit are also connected to the host computer 16 via the communication line 15. The operation of the system will be sequentially explained, taking as an example the case where the input signal 711 shown in FIG. 9 is input to this system. If the period and amplitude of each periodic signal component included in the input signal 711 are known, periodic signal components with large amplitudes are extracted in order from the functional unit on the input side. in particular,
The functional unit 131 averages the input signal 711 using an external or internal trigger signal having a period of To, and outputs a digital output cuff 12 corresponding to the signal component 1 and an analog signal 714 excluding the signal component 1 having the maximum amplitude. Further, the functional unit 132 averages the analog signal 714 using an external or internal trigger signal having a period of T2, and outputs the digital output cuff 22 of the signal component 2 and the analog signal 7.
An analog signal 724 obtained by removing signal component 2 from 14 is output. FIG. 4 shows the analog I output cuff 24. The analog output cuff 24 is the signal component 3 shown in FIG.
．． This is a signal in which 4.5 and noise 6 are superimposed. Since the transient signal component 5 was close to the periodic signal component 1.2 in terms of amplitude and frequency, it could not be clearly recognized in the input signal 711, but as shown in FIG. 2
It can be seen that in the analog signal 724 from which the 1st and 3rd digits are removed, it can be clearly distinguished.

従来の信号処理方法（例えば周波数帯域の違いにより信
号を分離する方法や単なる一段の平均化処理）では、入
力信号７１１から一過性の信号成分５を分離することは
不可能であったが、本実施例によればこれが可能になる
。さらに、次の機能ユニット１３３，１３４では信号成
分３，４の抽出を行うが、信号成分３，４は共に信号成
分１゜２に比べかなり小さいので、機能ユニット内の前
置アンプ８または前置アンプ９１でＡＤ変換器の入力レ
ンジに適合するレベルまで増幅し処理を行う０機能ユニ
ットのディジタル出方７３２，７４２は前置アンプによ
る増幅を行なわなかった場合に比べ信号成分３，４に関
する情報量をより多く含んでいることは明らかである。It has been impossible to separate the transient signal component 5 from the input signal 711 using conventional signal processing methods (for example, a method of separating signals based on differences in frequency bands or a simple one-stage averaging process). This embodiment makes this possible. Furthermore, the next functional units 133 and 134 extract signal components 3 and 4, but since both signal components 3 and 4 are considerably smaller than the signal component 1.2, the preamplifier 8 in the functional unit or the preamp The digital outputs 732 and 742 of the 0 functional unit, which is amplified and processed by the amplifier 91 to a level that matches the input range of the AD converter, have a larger amount of information regarding signal components 3 and 4 than if no amplification was performed by the preamplifier. It is clear that it contains more.

信号成分３．４も信号成分１，２と周波数が接近してお
り従来の帯域フィルタを使用した方法では分離が道しい
。また、入力信号７１１に対して単に一段の平均化処理
を行っただけではＡＤ変換器の入力レンジに比べ信号成
分３．４の振幅が小さいため、ディジタル化された後の
信号成分３，４に関する情報が少くなる。これに対し、
本実施例によれば、信号成分３，４のように他の信号成
分に対して相対的に小さな成分について、ディジタル化
後の情報量を増加できる。また、増幅前の段階ではＡＤ
変換により検知されなかった信号成分１７．１８も増幅
によりＡＤ変換器の分解能以上のレベルとなり機能ユニ
ット１３５以降の処理の対象となる。この時、雑音成分
６も増幅されるため機能ユニット１３５で入力信号を増
幅しようとする場合は、雑音成分をフィルタ等で減衰さ
せた後、増幅することにより信号成分１８．１９に関し
てより詳細な情報を得ることも可能になる。Signal components 3 and 4 are also close in frequency to signal components 1 and 2, and it is difficult to separate them using a conventional method using a bandpass filter. Furthermore, if the input signal 711 is simply subjected to one-stage averaging processing, the amplitude of the signal component 3.4 is smaller than the input range of the AD converter, so the amplitude of the signal component 3.4 after being digitized is Information becomes less. On the other hand,
According to this embodiment, the amount of information after digitization can be increased for components that are relatively small compared to other signal components, such as signal components 3 and 4. In addition, at the stage before amplification, AD
The signal components 17 and 18 that were not detected due to the conversion are also amplified to a level higher than the resolution of the AD converter, and are subject to processing in the functional unit 135 and thereafter. At this time, the noise component 6 is also amplified, so when the functional unit 135 attempts to amplify the input signal, the noise component is attenuated by a filter, etc., and then amplified to obtain more detailed information regarding the signal component 18 and 19. It is also possible to obtain.

次に、入力信号に含まれる周期信号成分が未知の場合の
処理方法を述べる０本実施例においても処理以前に周期
信号成分の周波数成分・振幅にっいである程度の情報を
必要とする。周期信号の特性を調べる方法はいくつか考
えられるが、一般的にはスペクトラムアナライザ等で入
力信号の周波数成分や振幅等の分布を調べることが考え
られる。Next, we will discuss a processing method when the periodic signal component included in the input signal is unknown. In this embodiment as well, a certain amount of information regarding the frequency component and amplitude of the periodic signal component is required before processing. There are several ways to examine the characteristics of a periodic signal, but a common method is to use a spectrum analyzer or the like to examine the distribution of frequency components, amplitudes, etc. of the input signal.

また、本実施例の装置のみで全ての処理を行う場合には
、機能ユニット１３の内部トリガにより平均化処理の周
期を変えながら信号検出部９で順次各信号成分の抽出を
行い制御部１２あるいはホストコンピュータ１６にその
情報を蓄え、次にこれらの情報をもとに前述の周期信号
成分の特性が既知の場合の処理を行えばよい。本実施例
ではＡＤ変換モジュール１４１，１４２，１４３，１４
４゜１４５を機能ユニット１３から分離した型を示した
が、これを機能ユニット１３の一部に含めてもよい。ま
た、コントローラ１２を機能ユニット１３に含めたが機
能ユニット罪全体を一括して制御するコントローラを設
置してもよい。さらに、信号検出部のＡＤ変換器をＡＤ
変換モジュールの代りに用いてもよい。In addition, when all the processing is performed only by the device of this embodiment, the signal detecting section 9 sequentially extracts each signal component while changing the cycle of averaging processing by an internal trigger of the functional unit 13, and the control section 12 or The information may be stored in the host computer 16, and then the above-mentioned processing when the characteristics of the periodic signal component are known may be performed based on this information. In this embodiment, AD conversion modules 141, 142, 143, 14
Although a model in which the 4° 145 is separated from the functional unit 13 is shown, it may be included as a part of the functional unit 13. Further, although the controller 12 is included in the functional unit 13, a controller may be installed that controls the entire functional unit at once. Furthermore, the AD converter of the signal detection section is
It may be used instead of a conversion module.

第６図は本発明の装置の他の実施例を示すもので、この
図において第１図と同符号のものは同一部分である。こ
の実施例は第１図に示す実施例に対して信号検出装置９
の入力を演算装置！１１の出力側に接続して構成したも
のである。FIG. 6 shows another embodiment of the apparatus of the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 1 are the same parts. This embodiment differs from the embodiment shown in FIG.
Computing device input! This configuration is connected to the output side of 11.

このように構成すれば信号検出装置９での処理結果を信
号発生装置１０を介して演算装置１１にフィードバック
できる。With this configuration, the processing results of the signal detection device 9 can be fed back to the arithmetic device 11 via the signal generation device 10.

第７図は本発明の装置のさらに他の実施例を示すもので
、この実施例は第６図に示す実施例を拡張したものであ
る。入力信号７１１は前置アンプ８、演算装置１１およ
び信号発生装置１０より構成される信号操作部１７に入
り、ここで前置アンプ８を介して演算装置１１に入り信
号発生装置１０により発生された信号と演算されて信号
操作部出力信号７１４となる。信号操作部１７は直列に
接続されており、この信号７１４は次段の信号操作部１
７１の入力となっている。一方、信号操作部１７の出力
信号は全てセレクタ１８に入り。FIG. 7 shows yet another embodiment of the apparatus of the present invention, which is an extension of the embodiment shown in FIG. The input signal 711 enters the signal operation section 17 which is composed of the preamplifier 8, the arithmetic unit 11 and the signal generator 10, and then enters the arithmetic unit 11 via the preamplifier 8 and is generated by the signal generator 10. It is calculated with the signal and becomes the signal operation section output signal 714. The signal operating units 17 are connected in series, and this signal 714 is transmitted to the next stage signal operating unit 1.
There are 71 inputs. On the other hand, all output signals from the signal operation section 17 enter the selector 18.

制御装置１２により順次選択され信号検出部Ｗｔ９に入
力される。信号検出装置９の出力はセレクタ１８により
選択され各信号操作部内の信号発生装置［ｔｌＯへの入
力となる。信号発生装置１ｏはこの入力をもとに信号を
発生する。以上の操作は制御装置１２の制御の下に行な
われる。また、制御装置１２はホストコンピュータや記
憶装置等の外部機器（図示せず）と接続され相互に情報
の交換を行う。The signals are sequentially selected by the control device 12 and input to the signal detection section Wt9. The output of the signal detection device 9 is selected by the selector 18 and becomes an input to the signal generation device [tlO] in each signal operation section. The signal generator 1o generates a signal based on this input. The above operations are performed under the control of the control device 12. Further, the control device 12 is connected to external devices (not shown) such as a host computer and a storage device, and exchanges information with each other.

この実施例によれば、信号検出装置を一個設置するだけ
でよい。また、信号検出装置にセレクタ８を介して任意
の出力信号を入力することができ、また任意の信号発生
装置に信号検出装置の検出結果を出力できるのでシステ
ム全体の機能、操作および動作の柔軟性を増すことがで
きる。According to this embodiment, only one signal detection device needs to be installed. In addition, any output signal can be input to the signal detection device via the selector 8, and the detection results of the signal detection device can be output to any signal generation device, making the overall system functional, operational, and operational flexible. can be increased.

第８図は本発明の装置の他の実施例を示すもので、この
実施例における機能ユニット１３は第１図に示す実施例
とは異なり演算装置１１を外部に設置した型であり、基
本的な動作は第１図に示す実施例１と同様である。この
実施例では機能ユニット１３，１３１，１３２・・・１
３３を並列し各機能ユニットに入力信号７１１を直接入
力する。これにより各機能ユニットの信号発生装置１０
から出力された信号７１３　、７１３１．７１３２・・
・７１３３及び前置アンプ８１で増幅された入力信号が
演算装置１１で相互に演算され出カフ　１４　、７１４
１．７１４２・・・７１４３となる。この間、各ユニッ
ト及び演算装置の制御は主コントローラ１９により協調
される。なお、主コントローラ１９は制御装置９を介さ
ず各機能ユニットを直接制御してもよい。FIG. 8 shows another embodiment of the device of the present invention. The functional unit 13 in this embodiment is of a type in which the arithmetic unit 11 is installed outside, unlike the embodiment shown in FIG. The operation is similar to that of the first embodiment shown in FIG. In this embodiment, functional units 13, 131, 132...1
33 are connected in parallel and the input signal 711 is directly input to each functional unit. As a result, the signal generator 10 of each functional unit
Signals output from 713, 7131.7132...
- The input signals amplified by 7133 and the preamplifier 81 are mutually calculated by the calculation device 11 and output from the output cuffs 14 and 714.
1.7142...7143. During this time, the control of each unit and arithmetic device is coordinated by the main controller 19. Note that the main controller 19 may directly control each functional unit without using the control device 9.

この実施例によれば、各機能ユニットにより入力信号を
並列処理するので処理が高速化される。According to this embodiment, input signals are processed in parallel by each functional unit, resulting in faster processing.

また、各機能ユニットからの信号と入力信号を演算装置
１１により一括処理するので、各信号間の相関等の相互
の処理が可能となる。In addition, since the signals from each functional unit and the input signals are collectively processed by the arithmetic unit 11, it is possible to perform mutual processing such as correlation between each signal.

なお、上述の説明においては、３つの実施例を単独で示
したが、これらの実施例を組み合せ入力信号を処理する
ことも可能である。また、各実施例での平均化処理は線
形平均値演算により行う方式であるが、指数重みづけに
よる平均値演算を行う方式としてもよい。In the above description, three embodiments have been shown individually, but it is also possible to combine these embodiments to process input signals. Further, although the averaging process in each embodiment is performed using a linear average value calculation, it may also be performed using an exponential weighting method.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、種々の信号成分や雑音成分の重畳した
入力信号から検出の容易な信号成分を抽出し、これをも
とに入力信号に変換を加え他の成分の検出を容易とする
よう再処理できるので１個個の信号成分を精度良く検出
する効果がある。According to the present invention, a signal component that is easy to detect is extracted from an input signal on which various signal components and noise components are superimposed, and the input signal is converted based on this to facilitate the detection of other components. Since it can be reprocessed, it has the effect of detecting a single signal component with high accuracy.

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

第１図は本発明の装置の一実施例の構成を示す図、第２
図は第１図に示す本発明の一実施例の詳細な構成を示す
図、第３図は本発明の装置を備えたシステム構成図、第
４図および第５図は本発明による信号処理の過程を示す
図、第６図は本発明の装置の他の実施例の構成を示す図
、第７図は第７図に示す本発明の装置の他の実施例を備
えたシステム構成図、第８図は本発明の装置のさらに他
の実施例の構成を示す図、第９図は本発明で処理する複
数の信号成分を雑音成分を重畳した入力信号を示す図で
ある。 ７１１・・・入力信号、８・・・前置アンプ、９・・・
信号検出装置、１０・・・信号発生装置、１１・・・演
算装置、１２・・・制御装置、１３・・・機能ユニット
、１５・・・通信回線、１６・・・ホストコンピュータ
。 代理人　弁理士　小川勝男−゛ゝ １、 療　１　図 寥　２　目 卒　３　目 算　　４　目 〜３ 〜乙 多　　５　目 〜ｌ’７ 茅　乙　目 ＃　　７１２１ 茅　δ　目FIG. 1 is a diagram showing the configuration of one embodiment of the device of the present invention, and FIG.
The figure shows a detailed configuration of one embodiment of the present invention shown in Figure 1, Figure 3 is a system configuration diagram equipped with the device of the present invention, and Figures 4 and 5 show the signal processing according to the present invention. 6 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the device of the present invention, and FIG. 7 is a diagram showing the system configuration including another embodiment of the device of the present invention shown in FIG. FIG. 8 is a diagram showing the configuration of still another embodiment of the apparatus of the present invention, and FIG. 9 is a diagram showing an input signal obtained by superimposing a plurality of signal components with noise components to be processed by the present invention. 711...Input signal, 8...Preamplifier, 9...
Signal detection device, 10... Signal generation device, 11... Arithmetic device, 12... Control device, 13... Functional unit, 15... Communication line, 16... Host computer. Agent Patent Attorney Katsuo Ogawa-゛ゝ1, Treatment 1 Zuko 2nd Graduation 3rd Eye Calculation 4th ~ 3 ~ Ota 5th ~ l'7 Kaya Otsu Eye # 7121 Kaya δ Eye

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １、複数の信号成分と雑音成分の合成された単一あるい
は複数の入力信号から、それぞれの信号成分を分離・検
出し出力する検出装置と、前記検出装置により検出した
信号をもとに出力を発生する信号発生装置と、信号間の
演算を行い演算結果を出力する演算装置と、前記各装置
を制御する制御装置とより成る信号処理装置において、
前記演算装置は前記入力信号と前記信号発生装置により
発生した信号との演算を行うことを特徴とする信号処理
装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の信号処理装置において
、前記演算装置はその出力を前記検出装置の入力信号と
することを特徴とする信号処理装置。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項記載の信号処理
装置において、前記検出装置は複数の入力信号間の演算
を行うことにより前記入力信号から信号成分及び雑音成
分の分離・検出を行うことを特徴とする信号処理装置。 ４、特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の
信号処理装置において、前記演算装置は前記入力信号と
前記信号発生装置により発生した信号の差に比例した信
号を出力することを特徴とする信号処理装置。 ５、特許請求の範囲第１項〜第４項のいずれかに記載の
信号処理装置において、前記演算装置は自動利得調節機
能を有し出力振範囲を一定領域内に限定することを特徴
とする信号処理装置。 ６、特許請求の範囲第２項記載の信号処理装置において
、前記検出装置により前記入力信号に含まれる信号成分
のうち、振幅の大きい成分から順次検出し、前記信号発
生装置により前記信号成分を再生し前記入力信号から前
記再生信号を差し引き演算装置の出力の振幅が前記入力
信号より減少した場合には演算装置出力の振幅を一定レ
ベルまで増幅することを特徴とする信号処理装置。 ７、特許請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載の
信号処理装置において、前記検出装置は前記入力信号を
平均化処理することを特徴とする信号処理装置。 ８、特許請求の範囲第７図記載の信号処理装置において
、検出装置は内部に周期信号発生器を有し、これにより
発生される信号の周期で前記入力信号を平均化処理し、
前記入力信号に含まれる同期信号成分を検出することを
特徴とする信号処理装置。 ９、特許請求の範囲第７項記載の信号処理装置において
、検出装置は外部から入力されるトリガ信号により前記
入力信号を平均化処理し、トリガ信号に同期した信号成
分を検出することを特徴とする信号処理装置。[Claims] 1. A detection device that separates, detects and outputs each signal component from a single or multiple input signal in which a plurality of signal components and noise components are combined, and a signal detected by the detection device A signal processing device comprising a signal generating device that generates an output based on a signal, an arithmetic device that performs calculations between signals and outputs a calculation result, and a control device that controls each of the devices,
A signal processing device, wherein the arithmetic device performs a calculation on the input signal and the signal generated by the signal generator. 2. The signal processing device according to claim 1, wherein the arithmetic device uses its output as an input signal of the detection device. 3. In the signal processing device according to claim 1 or 2, the detection device separates and detects a signal component and a noise component from the input signal by performing calculations between a plurality of input signals. A signal processing device characterized by: 4. In the signal processing device according to any one of claims 1 to 3, the arithmetic device outputs a signal proportional to the difference between the input signal and the signal generated by the signal generation device. A signal processing device characterized by: 5. The signal processing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the arithmetic device has an automatic gain adjustment function and limits the output oscillation range within a certain range. Signal processing device. 6. In the signal processing device according to claim 2, the detection device sequentially detects the signal components included in the input signal starting from the component with the largest amplitude, and the signal generation device reproduces the signal components. The signal processing device is characterized in that the reproduced signal is subtracted from the input signal, and when the amplitude of the output of the arithmetic device is decreased from the input signal, the amplitude of the arithmetic device output is amplified to a certain level. 7. The signal processing device according to any one of claims 1 to 6, wherein the detection device performs averaging processing on the input signal. 8. Claims In the signal processing device according to FIG. 7, the detection device has a periodic signal generator therein, and averages the input signal with the period of the signal generated by the detection device,
A signal processing device that detects a synchronization signal component included in the input signal. 9. The signal processing device according to claim 7, characterized in that the detection device averages the input signal using a trigger signal input from the outside and detects a signal component synchronized with the trigger signal. signal processing equipment.