JPS6370333A - デジタル演算装置 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、例えばデジタルフィルタ等て使用して好適
するデジタル演算装置の改良に関する。

（従来の技術） 周知のように、音ＩＪｍ器や画像機器等の分野では、可
及的に高密度かつ高忠実度記録再生化を図るために、音
響信号や画像信号等の情報信号をＰ　ＣＭ　（パルスコ
ードモジエレーシ璽ン＞ｖｔｔａｖｃよシデジタル化デ
ータに変換して、例えばディスクや磁気テープ等の記録
媒体に記録し、これを再生するようにしたデジタル記録
再生システムが普及している。

とのうち、記録媒体としてディスクを使用するものでは
、直径が１２傭のディスクにデジタル化データに対応し
たピット列を形成し、これを光学式に読み取るようにし
てなるコンパクトディスクが、現在では主流となってい
る。

一方、上記のようなコンパクトディスクを再生するプレ
ーヤは、半導体レーザ及び光電変換素子等を内蔵した光
学式ピックアップをディスクの半径方向にリニアトラッ
キング弐に移動させ石とともに、ディスクを例えば線速
度一定（ＣＬＶ）方式で回転させることによって、ディ
スクに記録されたデータの読み取）を行なうようにして
いるものである。

ここで、上記のようなディスクを再生する光学式ディス
ク再生装置では、光学式ピックアップに設けられる対物
レンズに対して、トラッキングサーボやフォーカスサー
ボを施すことにょシ、安定なデータの読み取りを行なう
ようＫしている。これらトラッキングサーボやフォーカ
スサーボは、光学式ピックアップから出力される信号に
基づいてトラッキングエラー信号やフォーカスエラー信
号を生成し、各エラー信号を位相補償用のフィルタ回路
及び駆動回路等を介して、対物レンズをトラッキング方
向及びフォーカス方向に移動させるための７クチ工エー
タ部に供給するという、サーボループを構成することに
よシ行なわれている。

ところで、近時では、データ復調・再生のデジタル信号
処理系に加えて、上述したサーボループをデジタル回路
で構成することが盛んに行かわれておシ、上記デジタル
信号処理系のフィルタ回路と共に上記サーボループのフ
ィルタ回路としてもデジタルフィルタが使用されるより
になってきている。このデジタルフィルタは、入力デー
タに係数データを乗算し、その結果を累積加算する、い
わゆるたたみ込み和の演算を行なうもので、その演算式
は、一般に、 と表わすことができる。

ここで、上記（１）式において、 Ｘ（ｋ）ｈ（ｎ−ｋ） は、 −ｐ（ｎ−ｋ）　　　　−ｑ（ｎ−ｋ）　　　　　−ｒ
（ｎ−ｋ）Ｘ（ｋ）・２　　　±Ｘ（ｋ）・２　　　±
Ｘ（ｋ）・２と近似することができるので、結局（１）
式の演算を行なうためには、 −Ｘ・２−ｎ なる演算を行なう必要が生じるものである。

第２図は、上記したーＸ・２　なる演算を行なうための
、従来のデジタル演算手段を示すものである。すなわち
、ｍビットの入力データ（Ｘ）は、反転回路１１ＶＣよ
って全ピット反転され、その反転データＸに加算回路１
２によｊ５＠ｌ”が加算されることによって、２の補数
データ（−Ｘ）が生成される。そして、この補数データ
（−Ｘ　）が、シフト回路１３によって、ｎビット目以
下が桁落ちされるようにシフトされ、ここに解（Ｙ）が
得られるものである。

具体的に説明すると、今、表（１）に示す３ビツトの入
力データ（Ｘ、％Ｘ１）が供給され、かつｎ＝２である
とする。すると、入力データ（ＸＳ〜Ｘｔ）は、反転回
路１１によシ、表（２）に示すような反転データ（ＸＳ
〜Ｘｔ）に変換される。そして、この反転データ（ＸＳ
〜ｘｔ）ｔｃ、加算回路１２によって＠１′′が加算さ
れて、表（３）に示すような補数データ（−Ｘ）が生成
される。その後、この補数データ（−Ｘ）が、シフト回
路１３によって、表（３）中左側に２ビツトシフトされ
ることによシ、表（４）に示すような解（Ｙ）が得られ
るものである。

表（１）　　　　　　　　　　表（２）表（３）　　　
　　　　　　　　　表（４）しかしながら、上記のよう
な従来のデジタル演算手段では、次のような問題が生じ
る。すなわち、上述のよ５　Ｋ　して得られた解（Ｙ）
は、表（３）に示す補数′データ（−Ｘ）の下位２ビツ
トが桁落ちされていることによシ、その桁落ちされた下
位２ビット分の誤差を有していることに力る。つまシ、
表（３）に示す補数データ（−Ｘ）の下位２ビツトは、
小数点以下の部分であυ、この補数データ（−Ｘ）を１
０進で表わすと表（５）に示すようになる。

一方１表（３）に示す補数データ（−Ｘ　）の下位２ビ
ツトを桁落ちさせて得られる解（Ｙ）は、全て整数であ
シ、１０進で表わすと表（５）に示すようになって、補
数データ（−Ｘ）Ｋ対して同表に示すように誤差（△）
が生じることになる。この誤差（△）は、最大で０．７
５　（３／４ＬＳＢ）にも達っし、平均誤差も０．３８
と高く、結局、演算結果が信頼性のないものとなってし
まうものである。

（発明が解決しよりとする問題点） 以上のように、従来のデジタル演算手段では、ｎビット
以下を桁落ちさせることにより、大きな誤差が生じてし
まい、信頼性のある解を求めることができないという問
題を有している。

そとで、この発明は、上記事情を考慮してなされたもの
で、大き々誤差が生じることなく、信頼性の高い解を得
ることのできる柵めて良好なデジタル演算装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） す力わち、この発明に係るデジタル演算手段は１ｍビッ
トの入力データ（Ｘｍ　−Ｘｓ　）を全ビット反転させ
、その反転データ（Ｘｍ−ｘｔ　）のｎビット目以下（
：（ｎ−Ｘ　１　）を桁落ちさせる。そして、残る桁落
ちデータ（Ｘｍ−Ｘｎ＋＋）に、上記反転データ（Ｘｍ
　’＝　Ｘｌ）のｎビット目のデータ（Ｘ、）を加算す
るようＫしたものである。

（作用） そして、上記のような構成によれば、従来に比して、解
に生じる最大誤差及び平均誤差を共に少なく抑えるとと
ができ、信頼性の高い解を得ることができる：うになる
ものでちる。

（実施例） 以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。第１図において、ｎビットの入力データ（
Ｘ）は、反転回路１４によって全ビット反転され、その
反転データ（Ｘ）がシフト回路１５によ少、ｎビット目
以下（ｘｎ　”＝　Ｘ、　）が桁落ちされるようにシフ
トされる。そして、残った桁落ちデータ（Ｘｍ　＝Ｘ　
ｎ＋ｔ　）が、加Ｘ回路１６によって、上記反転データ
（Ｘｍ−ＸＩ）のｎビット目のデータ（ｘｎ）とカロ算
されること罠よ）、５％　（Ｙ　）が得られるものであ
る。

この場合、解（Ｙ）は、 と表わされる。

具体的に説明すると、先に述べたように、表（１）Ｋ示
す３ビツトの入力データ（ＸＳ〜ＸＳ　）が供給され、
かつｎ　＝　２であるとする。すると、入力データ（ｘ
ｍ　〜ｘｔ　＞は、反転回路ｘ４ｊでより表（２）Ｋ示
すような反転データ（ｘ、〜Ｘｔ）に閘換される。

そして、この反転データＣｘｓ〜Ｘｉ）が、シフト回路
１５によって、表（２）中左側に２ビツトシフトされる
ことによシ、表（６）に示すような桁落ちデータ（ｘｍ
　＝　Ｘｎ＋１　）が得られる。その後、加算回路１６
によって、桁落ちデータ（Ｘｍ　−Ｘｎ＋ｔ　）　Ｋ　
。

表（２）に示す反転データ（ＸＳ〜Ｘｔ）の２ビツト目
のデータ（Ｘ、）が加算されることＫよシ、表（７）Ｋ
示すような解（Ｙ）が得られるものである。

そして、上記のようにして得られた解（Ｙ）を１０進で
表わし、表（３）に示した補数データ（−Ｘ）に対する
誤差（△）を求めると、表（８）に示すように、最大誤
差が０．５と従来のし、に減少され、平均誤差も０．１
３で従来の約１／３に減少しているものである。

表（６）　　　　　　　　　表（７） 表（８） なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、この外その要旨を逸脱し々い範囲で種々変形して実施
することができる。

〔発明の効果〕

したがって、以上詳述したようにこの発明によれば、大
きな誤差が生じることなく、９顆性の高い解を得ること
のできる極めて良好なデジタル演算装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るデジタル演算装置の一実施例を
示すブロック構成図、第２図は従来のデジタル演算手段
を示すブロック構成図である。 １１・・・反転回路、１２・・・加算回路、１３・・・
シフト回路、１４・・・反転回路、１５・・・シフト回
路、１６・・・加算回路。 出願人代理人　弁理士　　鈴　　江　　武　　彦×（χ
ｍ〜χ１） 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. −Ｘ・２＾−＾ｎ（Ｘ：ｍビットのデータｘ＿ｍ〜ｘ＿
   １、ｎ：０≦ｎ≦ｍを満たす整数）なる演算を行なうデ
   ジタル演算装置において、前記データＸを全ビット反転
   させ＠Ｘ＠（＠ｘ＠＿ｍ〜＠ｘ＠＿１）なる反転データ
   を生成する反転手段と、この反転手段の出力データ＠Ｘ
   ＠のｎビット目以下を桁落ちさせ（＠ｘ＿ｍ＠〜＠ｘ＿
   ｎ＿＋＿１＠）なる桁落ちデータを生成する桁落ち手段
   と、この桁落ち手段の出力データに前記反転データ＠Ｘ
   ＠のｎビット目のデータ（＠ｘ＿ｎ＠）を加算する加算
   手段とを具備してなることを特徴とするデジタル演算装
   置。