JPS6367913A

JPS6367913A - 時系列数値デ−タ変換方法

Info

Publication number: JPS6367913A
Application number: JP21320186A
Authority: JP
Inventors: Kiyoko Tamura; 清子田村
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1986-09-10
Filing date: 1986-09-10
Publication date: 1988-03-26

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】〔概要〕サンプリング周波数ｆ１でディジタル変換した第１の時
系列数値データをサンプリング周波数ｆ２の第２の時系
列数値データに変換するに際し、予めｆｌ　ｘｎ、　＝
ｆｚＸｎｚとなるｎｌ＋　ｎｔを求めておき、該第１の
時系列数値データの各々を０１回コピーし、ローパスデ
ィジタルフィルタを通過させて滑らかに変化する数値デ
ータを得、この数値データより０２おきに数値データを
抽出して第２の時系列数値データを得るようにすること
で、変換により生ずる歪を少なくしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、サンプリング周波数ｆ１でディジタル変換し
た第１の時系列数値データをサンプリング周波数ｆ２の
第２の時系列数値データに変換する時系列数値データ変
換方法の改良に関する。

例えば、振動により生ずる波形を、第１の装置により、
例えばサンプリング周波数１００Ｈｚでサンプリングし
てディジタル値にした時系列数値データ、及びサンプリ
ング周波数の異なる例えばサンプリング周波数１５０　
Ｈｚの第２の装置により、振動により生ずる波形を、サ
ンプリングしてディジタル値にした時系列数値データ等
を収集する場合、同一のサンプリング周波数例えば１５
０Ｈｚでサンプリングした時系列数値データに変換して
収集した方が管理し易い。

この、サンプリング周波数の異なる時系列数値データに
変換する場合、変換により生ずる歪が少ないことが望ま
しい。

〔従来の技術〕

以下従来例を図を用いて説明する。

第５図は従来例の時系列数値データ変換装置のブロック
図及び各部の特性図である。

動作を説明すると、（Ｅ）に示す、サンプリング周波数
ｆ、でディジタル変換した１、個の第１の時系列数値デ
ータｍ　（１）　、　ｍ　（２）　、　　・・・ｍ（ｔ
、）を、周波数ｆ、のクロックのディジタル・アナログ
変換器２０に入力すると、出力よりは、（Ａ）に示す如
き、時系列数値データの値で表される階段状波形のアナ
ログ信号が得られる。

このアナログ信号を、ローパスフィルタ２１を通すと、
（Ｂ）に示す如き、滑らかな、サンプリングする前の元
のアナログ波形に近い波形が再生される。

この再生されたアナログ波形を、サンプリング周波数ｆ
２のアナログ・ディジタル変換器２２に入力すると、サ
ンプリング周波数ｆ２にてサンプリングされた（Ｃ）に
示す如き量子化値が得られる。

この量子化値であるサンプリング周波数ｆ２の時系列数
値データを、出力ファイル２３に出力することで、サン
プリング周波数を変換した時系列数値データを得ている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記の場合、ローパスフィルタ２１は、
これを構成するコンデンサ等の素子の値が経年変化及び
温度変化にて変化するので、これを通したアナログ波形
に歪を生ずる問題点があり、又アナログ・ディジタル変
換器２２にてディジタル値に変換する場合、例えば（Ｄ
）に示すハ、ホ点がサンプリング点であっても、この点
の瞬間値を求めることは出来ず、どうしてもある時間幅
であるハ、二及びホ、へ間の平均値を求めることになる
ので、この為の歪が生ずる問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点は、第１図の原理説明図に示す如く、サンプ
リング周波数ｆ１でディジタル変換した１、個の第１の
時系列数値データｍ　（１）　、　ｍ　（２）　。

・・・ｍ（ｔ＋）をサンプリング周波数ｆ２の第２の時
系列数値データに変換するに際し、予めｆ１×ｎ＋＝ｆｚＸｎｚとなるｒＮ＋　ｎｚを求め
ておき、（Ａ）に示す該ｔ１個の第１の時系列数値デー
タの各々を、（Ｂ）に示す如＜、ｎ１個づつのｔｌＸｎ
１個の時系列数値データとし、ローパスディジタルフィ
ルタ１を通して、（Ｃ）に示す如き、ｔＩＸｎ１個の時
系列数値データｍ″　（１）、ｍ”　（２）、・・・ｍ
’　　（Ｌ１×ｎ＋）を得、０２個おきに抽出すること
で、（Ｄ）に示す如き、サンプリング周波数ｆ２の第２
の時系列数値データｍ’（１）、ｍ”　Ｃｎｚ十１）、
ｍ’　　（２ｒ＋ｚ＋１）　　・・・・を得るようにし
た本発明の時系列数値データ変換方法により解決される
。

〔作用〕

（Ａ）に示す、Ｌ１個の第１の時系列数値データをグラ
フ化したものが第１図の（Ａ゛）に示す如きであったと
すると、（Ｂ）に示す、ｎ１個づつのｔ１×ｎ＋個の時
系列数値データとしたものは、（Ｂ’　）に示す如き、
各部１の時系列数値データ０１個づつの階段状のグラフ
となる。

これをローパスディジタルフィルタ１を通すと、（Ｃ゛
）のグラフに示す如き、値が滑らかな変化をする、（Ｃ
）に示す、ｔＩＸｎ１個の、時系列数値データｍ’　　
（１）、ｍ’　　（２）　、・・・ｍ’　　（ｔ＋Ｘ　
ｎ　ｌ）が得られる。

この時系列数値データｍ’　　（ｉ）、ｍ’　　（２）
。

・・・ｍ’　　（ｔ＋ｘｎ＋）より、０２個おきに抽出
する。

これは、サンプリング周波数ｆ、でサンプリングしたデ
ータを各々ｎ６個集めたものよりｎ２個おきに抽出する
ことで、ｆｌＸｎ１＝ｆｚＸｎｚであるので、周波数ｆ
２でサンプリングしたデータとなる。

これをグラフで示すと（Ｄ″）に示す如くなり、（Ｄ＞
に示すサンプリング周波数ｆ２の第２の時系列数値デー
タｍ’　　（１）、ｍ’　　（ｒ＋ｚ＋１）、ｍ’（２
ｎｚ＋１＞　　・　・・　・が得られる。

即ち、本発明では、全部の処理を数値データで行うので
、第５図（Ｄ）に示す如き、アナログをディジタルに変
換する為の歪は生ぜず、又ローパスディジクルフィルタ
１は、素子が経年変化及び温度変化にて多少変化しても
、取り扱う数値データには変化がないので、これに伴う
歪が生ずることもなく、従って、サンプリング周波数ｆ
２の第２の時系列数値データに変換する場合の歪を従来
に比し小さくすることが出来る。

〔実施例〕

以下本発明の１実施例に付き図に従って説明す第２図は
本発明の実施例の時系列数値データ変換装置のブロック
図、第３図は第２図の場合のプログラムのフローチャー
ト、第４図は第２図の動作の流れを示す図である。

サンプリング周波数ｆ、でディジタル変換した第１の時
系列数値データをサンプリング周波数ｆ２の第２の時系
列数値データに変換する場合、予めｆ１Ｘｎｌ＝ｆ２Ｘ
ｎ２となるｎｌ＋　ｎ２を求めであるものとする。

又サンプリング周波数ｆ、でディジタル変換した第１の
時系列数値データは１５個であり、従って、変換した、
サンプリング周波数ｆ２の第２の時系列数値データは１
２個になる場合で説明する。

上記の変換を行う、第２図の時系列数値データ変換装置
では、ハス１３にプロセッサ１０及びローパスディジク
ルフィルタ１及びＲＡＭ１１．ＲＯＭ１２が接続されて
おり、ＲＡＭＩＩには、入力データ格納部３、ｎｌをカ
ウントするカウンタ４、作業データを格納する作業ファ
イル２、出力デー書き込む位置を示すポインタの位置を
示す値のカウントを行うポインタカウンタ６が設けられ
ており、又ＲＯＭ１２には第３図のフローチャートに示
すプログラム７及びｎｌのカウンタ初期値８が格納され
ており、プロセッサ１０はこの第３図のフローチャート
に示すプログラム７に従って各部の制御を行う。

尚動作の流れは第４図に示しであるので、以下動作を説
明するのは第４図を用い、第３図のプログラムのフロー
チャーＩ・に従って説明する。

ステップ２０にて、ポインタカウンタ６のカウント値を
Ｏとする。

次ぎにステップ２１にて、サンプリング周波数ｆ１の第
１の時系列数値データｍ　（ｔ）の最初のデータｍ（１
）を入力データ格納部３に読み込み、ステップ２２にて
カウンタ４にｎｌの値であるカウンタ初期値８を設定す
る。

ステップ２３にて、入力データ格納部３に格納している
データｍ（１）を、ローパスディジタルフィルタ１に入
力して演算したデータを出力させ、ステップ２５にて、
このデータを作業ファイル２のポインタの指している０
の所に格納し、ポインタカウンタ６の値に１を加え、カ
ウンタ４の値より１を減する。

上記ステップ２３から２５迄の動作はカウンタ４の値が
Ｏになる迄の１１回行う。

以上の動作を要約すると、最初のデータｍ（１）をｎ１
回コピーしたものを、ローパスディジタルフィルタ１を
通して円滑なディジタル値にしたことになる。

カウンタ４の値がＯになった時、ポインタカウンタ６の
値ｐが１）＝ｆ２Ｘｎ２でなければ、ステップ２７にて
ｔを（ｔ＋１）とし、ステップ２１にて次のデータｍ（
２）を読み込み、ステップ２２がら２５迄の動作をｎ１
回行い、次に又ステップ２７にてｔを（ｔ＋１）とし、
ステップ２１にて次のデータｍ（３）を読み込み、ステ
ップ２２がら２５迄の動作を０１回行う如く、ポインタ
カウンタ６の値ｐがＩ）　＝ｆｚＸｎｚ　　１になる迄
行う。

ポインタカウンタ６の値ｐがｐ＝ｆｇ×ｎｚ　　１にな
ると、第１図（Ｃ）に示す如き円滑に変化する値のｆ２
　Ｘ　ｎ２個のデータが作業ファイル２に格納される。

次はステップ２６にて、作業ファイル２に格納されてい
るデータをｎ２おきに抽出して出力ファイル５に出力し
記憶させる。

この記憶したデータは、サンプリング周波数ｆ。

でサンプリングしたデータを各々１１個集めたものより
０２個おきに抽出しており、ｆ１×ｎ＋＝ｆｚ×ｎｚで
あるので、周波数ｆ２でサンプリングしたサンプリング
周波数ｆ２の第２の時系列数値データに変換されたもの
となる。

以上の如く、全部の処理を数値データで行うので、第５
図（Ｄ）に示す如き、アナログをディジタルに変換する
為の歪は生ぜず、又ローパスディジタルフィルタ１は、
素子が経年変化及び温度変化にて多少変化しても、取り
扱う数値データには変化がないので、これに伴）歪が生
ずることもなく、従って、サンプリング周波数ｆ２の第
２の時系列数値データに変換する場合の歪を従来に比し
非常に小さくすることが出来る。

〔発明の効果〕以上詳細に説明せる如く本発明によれば、全部の処理を
数値データで行うので、アナログをディジタルに変換す
る為の歪は生ぜず、又ローパスディジタルフィルタは、
素子が経年変化及び温度変化にて多少変化しても、取り
扱う数値データには変化がないので、これに伴う歪が生
ずることもなく、従って、サンプリング周波数ｆ２の第
２の時系列数値データに変換する場合の歪を従来に比し
非常に小さくすることが出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例の時系列数値データ変換装置の
ブロック図、第３図は第２図の場合のプログラムのフローチャート、第４図は第２図の動作の流れを示す図、第５図は従来例
の時系列数値データ変換装置のブロック図及び各部の特
性図である。図において、ｌはローパスディジタルフィルタ、２は作業ファイル、３は入力データ格納部、４はカウンタ、５．２３は出力ファイル、６はポインタカウンタ、７はプログラム、８はカウンタ初期値、１０はプロセッサ、１１はＲＡＭ。１２はＲＯＭ。２０はディジタル・アナログ変換器、２１はローパスフィルタ、曳中算、梨【ブロッフシ］Ａｕ各倍ｐｔｎ才寄１生図第
５　図

Claims

【特許請求の範囲】サンプリング周波数ｆ＿１でディジタル変換したｔ＿１
個の第１の時系列数値データ〔ｍ（１）、ｍ（２）、・
・・ｍ（ｔ＿１）〕をサンプリング周波数ｆ＿２の第２
の時系列数値データに変換するに際し、予めｆ＿１×ｎ
＿１＝ｆ＿２×ｎ＿２となるｎ＿１、ｎ＿２を求めてお
き、該ｔ＿１個の第１の時系列数値データの各々をｎ＿
１個づつのｔ＿１×ｎ＿１個の時系列数値データとし、
ローパスディジタルフィルタ（１）を通して、ｔ＿１×
ｎ＿１個の時系列数値データ〔ｍ′（１）、ｍ′（２）
、・・・ｍ′（ｔ＿１×ｎ＿１）〕を得、ｎ＿２個おき
に抽出することで、サンプリング周波数ｆ＿２の第２の
時系列数値データ〔ｍ′（１）、ｍ′（ｎ＿２＋１）、
ｍ′（２＿ｎ＿２＋１）・・・・〕を得るようにしたこ
とを特徴とする時系列数値データ変換方法。