JPH02233005A - 実波形シミュレーション装置 - Google Patents
実波形シミュレーション装置Info
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- JPH02233005A JPH02233005A JP5321289A JP5321289A JPH02233005A JP H02233005 A JPH02233005 A JP H02233005A JP 5321289 A JP5321289 A JP 5321289A JP 5321289 A JP5321289 A JP 5321289A JP H02233005 A JPH02233005 A JP H02233005A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
く産業上の利用分野〉
本発明は、周期的な測定波形を再生出力する実波形シミ
ュレーション装置に関するものであり、詳しくは、繰返
し出力波形のつなぎめの不連続性の改良に関するもので
ある. 〈従来の技術〉 波形発生装置の一種に、測定波形をA/D変換器でデジ
タル信号に変換してメモリに格納し、このメモリに格納
された波形データをD/A変換器に加えて繰返し波形信
号として出力するように構成された実波形シミュレーシ
ョン装置がある.第5図は、このような従来の実波形シ
ミュレーション装置の一例を示すブロック図である.図
において、測定信号Sχは入力端子1を介してA/D変
換器2に加えられ、デジタル信号sdに変換される.こ
のデジタル信号sdはアドレス発生器3から加えられる
アドレスに従ってメモリ4に格納される.このようにし
てメモリ4に格納されたデジタル信号sdはアドレス発
生器3から加えられるアドレスに従って繰返してA/D
変換器5に読み出され、測定信号Sχの実波形シミュレ
ーション信号Ssとして出力端子6に出力される.なお
、これらA/D変換器2.アドレス発生器3,メモリ4
およびD/A変換器5には、クロック発生器7からそれ
ぞれ周波数が固定されたクロックパルスが加えられてい
る. く発明が解決しようとする課題〉 しかし、このような装置において、測定信号Sχの周期
とA/D変換器2のサンプリング周期とは一般に非同期
であるために、A/D変換器2を介してメモリ4に格納
される測定信号Sχの波形データSdの先頭データと後
尾データのつなぎぬが不連続になることが多い. この結果、D/A変換器5を介して繰返し再生出力され
るシミュレーション波形Ssのつなぎめや繰返し周期は
、測定信号Sχとは異なったものになってしまうという
問題がある, 本発明は、このような点に着目したものであり、その目
的は、サンプリング周期に制約がある場合にも測定信号
とほぼ同等の周期を有するつなぎぬが連続した繰返しシ
ミュレーション波形が得られる実波形シミュレーション
装置を提供することにある. く課題を解決するための手段〉 第1の発明の実波形シミュレーション装置は、測定波形
をデジタル信号に変換するA/D変換器と、 このA/D変換器の出力データを格納するメモリと、 このメモリに格納された前記A/D変換器の出力データ
に対して、測定波形の周期を再生するためのリサンプリ
ングを行う演算器と、 この演算器でリサンプリングされたデータをアナログ信
号に変換するD/A変換器、 とで構成されたことを特徴とする. 第2の発明の実波形シミュレーション装置は、測定波形
をデジタル信号に変換するA/D変換器と、 このA/D変換器の出力データを格納するメモリと、 このメモリに格納された前記A/D変換器の出力データ
に対して、測定波形の周期を再生するためのスプライン
補間を行う演算器と、 この演算器でスプライン補間されたデータをアナログ信
号に変換するD/A変換器、 とで構成されたことを特徴とする. く作用〉 第1の発明の実波形シミュレーション装置によれば、A
/D変換器を介してメモリに格納された波形データは、
演算器のデジタル・フィルター的演算処理にょろリサン
プリングに従って測定信号の周期とほぼ等しい周期を持
った波形データに変換される.このような波形データを
D/A変換器でアナログ信号に変換することにより、測
定信号とほぼ同等の周期を有する繰返しシミュレーショ
ン波形が得られる. また、第2の発明の実波形シミュレーション装置によれ
ば、A/D変換器を介してメモリに格納された波形デー
タは、演算器のスプライン補間処理により測定信号の周
期とほぼ等しい周期を持った波形データに変換される。
ュレーション装置に関するものであり、詳しくは、繰返
し出力波形のつなぎめの不連続性の改良に関するもので
ある. 〈従来の技術〉 波形発生装置の一種に、測定波形をA/D変換器でデジ
タル信号に変換してメモリに格納し、このメモリに格納
された波形データをD/A変換器に加えて繰返し波形信
号として出力するように構成された実波形シミュレーシ
ョン装置がある.第5図は、このような従来の実波形シ
ミュレーション装置の一例を示すブロック図である.図
において、測定信号Sχは入力端子1を介してA/D変
換器2に加えられ、デジタル信号sdに変換される.こ
のデジタル信号sdはアドレス発生器3から加えられる
アドレスに従ってメモリ4に格納される.このようにし
てメモリ4に格納されたデジタル信号sdはアドレス発
生器3から加えられるアドレスに従って繰返してA/D
変換器5に読み出され、測定信号Sχの実波形シミュレ
ーション信号Ssとして出力端子6に出力される.なお
、これらA/D変換器2.アドレス発生器3,メモリ4
およびD/A変換器5には、クロック発生器7からそれ
ぞれ周波数が固定されたクロックパルスが加えられてい
る. く発明が解決しようとする課題〉 しかし、このような装置において、測定信号Sχの周期
とA/D変換器2のサンプリング周期とは一般に非同期
であるために、A/D変換器2を介してメモリ4に格納
される測定信号Sχの波形データSdの先頭データと後
尾データのつなぎぬが不連続になることが多い. この結果、D/A変換器5を介して繰返し再生出力され
るシミュレーション波形Ssのつなぎめや繰返し周期は
、測定信号Sχとは異なったものになってしまうという
問題がある, 本発明は、このような点に着目したものであり、その目
的は、サンプリング周期に制約がある場合にも測定信号
とほぼ同等の周期を有するつなぎぬが連続した繰返しシ
ミュレーション波形が得られる実波形シミュレーション
装置を提供することにある. く課題を解決するための手段〉 第1の発明の実波形シミュレーション装置は、測定波形
をデジタル信号に変換するA/D変換器と、 このA/D変換器の出力データを格納するメモリと、 このメモリに格納された前記A/D変換器の出力データ
に対して、測定波形の周期を再生するためのリサンプリ
ングを行う演算器と、 この演算器でリサンプリングされたデータをアナログ信
号に変換するD/A変換器、 とで構成されたことを特徴とする. 第2の発明の実波形シミュレーション装置は、測定波形
をデジタル信号に変換するA/D変換器と、 このA/D変換器の出力データを格納するメモリと、 このメモリに格納された前記A/D変換器の出力データ
に対して、測定波形の周期を再生するためのスプライン
補間を行う演算器と、 この演算器でスプライン補間されたデータをアナログ信
号に変換するD/A変換器、 とで構成されたことを特徴とする. く作用〉 第1の発明の実波形シミュレーション装置によれば、A
/D変換器を介してメモリに格納された波形データは、
演算器のデジタル・フィルター的演算処理にょろリサン
プリングに従って測定信号の周期とほぼ等しい周期を持
った波形データに変換される.このような波形データを
D/A変換器でアナログ信号に変換することにより、測
定信号とほぼ同等の周期を有する繰返しシミュレーショ
ン波形が得られる. また、第2の発明の実波形シミュレーション装置によれ
ば、A/D変換器を介してメモリに格納された波形デー
タは、演算器のスプライン補間処理により測定信号の周
期とほぼ等しい周期を持った波形データに変換される。
このような波形データをD/A変換器でアナログ信号に
変換することにより、第1の発明と同様に、測定信号と
ほぼ同等の周期を有する繰返しシミュレーション波形が
得られる. く実施例〉 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する. 第1図は第1の発明の一実施例を示す構成説明図であり
、第5図と同一部分には同一符号を付けている.図にお
いて、クロツク発生器8は出力周波数が任意に変えられ
るように構成されている.演算器9は、A/D変換器2
を介してメモリ4に格納されている波形データSdに対
してデジタル・フィルター的演算処理にょろリサンプリ
ングを行い、測定信号Sχの周期とほぼ等しい周期を持
った波形データに変換する. このように横成された装置の動作を説明する.まず、A
/D変換器2を介してメモリ4に測定信号Sχに関連し
た波形データSdを格納する.ここで、測定信号Sχが
周期信号の場合には、1周期以上の波形データsdが取
り込めるようにデータ数およびA/D変換器2のサンプ
ルクロツク周波数を設定する. 次に、演算器9のデジタル・フィルタ的処理を用いて、
メモリ4に格納された波形データsdのリサンプリング
を行う.ここで、リサンプリングの周期は、(波形の周
期/メモリ4に格納されている1周期のデータ数)程度
とする. リサンプリングについて説明する. 測定信号Sχをx(t)で表す.ここで、tは時間であ
り、x(t)は周波数1/τ,以上の成分は含んでいな
いものとする.t=0から周期τ,毎にN個サンプリン
グしたときのサンプル点をそれぞれx1とすると、 XTL=X(n・τ1 ) (n=0〜N−1) になる. また、リサンプリングしたい周期をτ2とし、リサンプ
ル点を37tとし、リサンプル後のデータ数をMとする
と、 x@=x(m−τ1 》 (m=0〜M−1》 になる. リサンプル後のデータをリサンプル前のデータと一致さ
せる(x (t) =y (t) )ための条件は、 y1LL=ΣXTL sinc( yr (τ2 /f
+ )II−yc−n)となり、《τ2/τ1 》=1
+αとおくと、になる.ただし、x(++jJいは《1
+α》・mが整数でないときには零になる. 演算器9でこのような一連の演算処理を行うことにより
、τ1毎のサンプル点x1から新たなサンプル点ytを
求めることができ、計算精度の範囲で測定信号Sχの周
期を再現できる.第2図はこれらの具体例図であり、(
a)はA/D変換器2によるサンプル波形を示し、(b
)は(a)を4倍の周波数でリサンプリングした波形を
示している. このようなリサンプリングにより得たデータをD/A変
換器5に加えて測定信号Sχのシュレーション波形Ss
を得る.このとき、D/A変換器5のクロック周波数は
リサンプリングのサンプルクロック周波数と一致させる
.これにより、リサンプリングにおける計算精度の範囲
で測定信号Sχの周波数とシュレーション波形Ssの周
波数を一致させることができ、つなぎめの連続した繰返
しシュレーション波形Ssを得ることができる.第2図
は第2の発明の実施例を示す構成説明図であり、第1図
と同一部分には同一符号を付けている.図において、演
算器10は、A/D変換器2を介してメモリ4に格納さ
れている波形データsdに対してスプライン補間処理を
行い、測定信号Sχの周期とほぼ等しい周期を持った波
形データに変換する. このような第3図の動作を第4図の波形図を用いて説明
する. まず、(a)に示すような繰返し周期T1の測定信号S
χをA/D変換器2に加えて周期T2のサンプルクロッ
クでサンプリングし、(b)に示すようなサンプリング
データをメモリ4に格納する.なお、(’rt /T2
)〜整数とする.次に、演算器10はメモリ4に格納
されたサンプリングデータに対してスプライン補間処理
を行い、(c)に破線で示すような測定信号Sχを再現
した連続データを得る.そして、この連続データから、
時間等間隔で繰返し周期T1の整数分の1になるデータ
(×印)を取直す. その後、取直した等間隔データをD/A変換器5に加え
、各等間隔データの発生周期を(c)で計算した周期と
して(d)に示すような測定信号Sχと同等のつなぎめ
の連続した繰返しシミュレーション波形SSを再生出力
する. このような第2の発明によれば、第1図の装置で得られ
るシミュレーション波形Ssに比べて周波数成分の厳密
性は多少欠けるものの、演算器1.0に要求される演算
能力は第1の発明の演算器9よりも緩和され、高遠処理
が比較的低価格で実現できるという効果が期待できる. なお、これら第1図,第3図の実施例では、A/D変換
器2とD/A変換器4をメモリ4を介して接続し、共通
のクロック発生器8からそれぞれに応じたクロックを供
給する例を示したが、A/D変換器によるデータサンプ
リングブロックとして例えばデジタルオシロスコープを
用い、このデジタルオシロスコープでサングリングされ
た波形データを第1図のようなリサンプリング処理機能
およびD/A変換器による波形再生機能または第3図の
ようなスプライン補間処理機能およびD/A変換器によ
る波形再生機能を持った任意波形発生器に加えるように
してもよい. また、第1図のリサンプリングを行うためのデジタル・
フィルタの特性の一般式は、 yIL=ΣXTL f( K (f2/ft )I1一
π−n)になり、上記実施例ではf(t)がSinC(
t)の例を説明したが、用途に応じた関数を用いればよ
い.また、本発明によれば、サンプリング周波数を換え
ることなく実波形の時間軸を伸縮させることもできる. く発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、サンプリング周
期に制約がある場合にも測定信号とほぼ同等の周期を有
するつなぎめが連続した繰返しシミュレーション波形が
得られる実波形シミュレーション装置が実現で・き、実
用上の効果は大きい.
変換することにより、第1の発明と同様に、測定信号と
ほぼ同等の周期を有する繰返しシミュレーション波形が
得られる. く実施例〉 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する. 第1図は第1の発明の一実施例を示す構成説明図であり
、第5図と同一部分には同一符号を付けている.図にお
いて、クロツク発生器8は出力周波数が任意に変えられ
るように構成されている.演算器9は、A/D変換器2
を介してメモリ4に格納されている波形データSdに対
してデジタル・フィルター的演算処理にょろリサンプリ
ングを行い、測定信号Sχの周期とほぼ等しい周期を持
った波形データに変換する. このように横成された装置の動作を説明する.まず、A
/D変換器2を介してメモリ4に測定信号Sχに関連し
た波形データSdを格納する.ここで、測定信号Sχが
周期信号の場合には、1周期以上の波形データsdが取
り込めるようにデータ数およびA/D変換器2のサンプ
ルクロツク周波数を設定する. 次に、演算器9のデジタル・フィルタ的処理を用いて、
メモリ4に格納された波形データsdのリサンプリング
を行う.ここで、リサンプリングの周期は、(波形の周
期/メモリ4に格納されている1周期のデータ数)程度
とする. リサンプリングについて説明する. 測定信号Sχをx(t)で表す.ここで、tは時間であ
り、x(t)は周波数1/τ,以上の成分は含んでいな
いものとする.t=0から周期τ,毎にN個サンプリン
グしたときのサンプル点をそれぞれx1とすると、 XTL=X(n・τ1 ) (n=0〜N−1) になる. また、リサンプリングしたい周期をτ2とし、リサンプ
ル点を37tとし、リサンプル後のデータ数をMとする
と、 x@=x(m−τ1 》 (m=0〜M−1》 になる. リサンプル後のデータをリサンプル前のデータと一致さ
せる(x (t) =y (t) )ための条件は、 y1LL=ΣXTL sinc( yr (τ2 /f
+ )II−yc−n)となり、《τ2/τ1 》=1
+αとおくと、になる.ただし、x(++jJいは《1
+α》・mが整数でないときには零になる. 演算器9でこのような一連の演算処理を行うことにより
、τ1毎のサンプル点x1から新たなサンプル点ytを
求めることができ、計算精度の範囲で測定信号Sχの周
期を再現できる.第2図はこれらの具体例図であり、(
a)はA/D変換器2によるサンプル波形を示し、(b
)は(a)を4倍の周波数でリサンプリングした波形を
示している. このようなリサンプリングにより得たデータをD/A変
換器5に加えて測定信号Sχのシュレーション波形Ss
を得る.このとき、D/A変換器5のクロック周波数は
リサンプリングのサンプルクロック周波数と一致させる
.これにより、リサンプリングにおける計算精度の範囲
で測定信号Sχの周波数とシュレーション波形Ssの周
波数を一致させることができ、つなぎめの連続した繰返
しシュレーション波形Ssを得ることができる.第2図
は第2の発明の実施例を示す構成説明図であり、第1図
と同一部分には同一符号を付けている.図において、演
算器10は、A/D変換器2を介してメモリ4に格納さ
れている波形データsdに対してスプライン補間処理を
行い、測定信号Sχの周期とほぼ等しい周期を持った波
形データに変換する. このような第3図の動作を第4図の波形図を用いて説明
する. まず、(a)に示すような繰返し周期T1の測定信号S
χをA/D変換器2に加えて周期T2のサンプルクロッ
クでサンプリングし、(b)に示すようなサンプリング
データをメモリ4に格納する.なお、(’rt /T2
)〜整数とする.次に、演算器10はメモリ4に格納
されたサンプリングデータに対してスプライン補間処理
を行い、(c)に破線で示すような測定信号Sχを再現
した連続データを得る.そして、この連続データから、
時間等間隔で繰返し周期T1の整数分の1になるデータ
(×印)を取直す. その後、取直した等間隔データをD/A変換器5に加え
、各等間隔データの発生周期を(c)で計算した周期と
して(d)に示すような測定信号Sχと同等のつなぎめ
の連続した繰返しシミュレーション波形SSを再生出力
する. このような第2の発明によれば、第1図の装置で得られ
るシミュレーション波形Ssに比べて周波数成分の厳密
性は多少欠けるものの、演算器1.0に要求される演算
能力は第1の発明の演算器9よりも緩和され、高遠処理
が比較的低価格で実現できるという効果が期待できる. なお、これら第1図,第3図の実施例では、A/D変換
器2とD/A変換器4をメモリ4を介して接続し、共通
のクロック発生器8からそれぞれに応じたクロックを供
給する例を示したが、A/D変換器によるデータサンプ
リングブロックとして例えばデジタルオシロスコープを
用い、このデジタルオシロスコープでサングリングされ
た波形データを第1図のようなリサンプリング処理機能
およびD/A変換器による波形再生機能または第3図の
ようなスプライン補間処理機能およびD/A変換器によ
る波形再生機能を持った任意波形発生器に加えるように
してもよい. また、第1図のリサンプリングを行うためのデジタル・
フィルタの特性の一般式は、 yIL=ΣXTL f( K (f2/ft )I1一
π−n)になり、上記実施例ではf(t)がSinC(
t)の例を説明したが、用途に応じた関数を用いればよ
い.また、本発明によれば、サンプリング周波数を換え
ることなく実波形の時間軸を伸縮させることもできる. く発明の効果〉 以上説明したように、本発明によれば、サンプリング周
期に制約がある場合にも測定信号とほぼ同等の周期を有
するつなぎめが連続した繰返しシミュレーション波形が
得られる実波形シミュレーション装置が実現で・き、実
用上の効果は大きい.
第1図は第1の発明の一実施例を示すブロック図、第2
図は第1図の動作説明図、第3図は第2の発明の一実施
例を示すブロック図、第4図は第3図の動作を説明する
波形図、第5図は従来の装置の一例を示すブロック図で
ある. 1・・・入力端子、2・・・A/D変換器、3・・・ア
ドレス発生器、4・・・メモリ、5・・・D/A変換器
、6・・・出力端子、8・・・クロック発生器、9・・
・演算器(デジタル・フィルタ)、10・・・演算器(
スプライン第3図 第 図
図は第1図の動作説明図、第3図は第2の発明の一実施
例を示すブロック図、第4図は第3図の動作を説明する
波形図、第5図は従来の装置の一例を示すブロック図で
ある. 1・・・入力端子、2・・・A/D変換器、3・・・ア
ドレス発生器、4・・・メモリ、5・・・D/A変換器
、6・・・出力端子、8・・・クロック発生器、9・・
・演算器(デジタル・フィルタ)、10・・・演算器(
スプライン第3図 第 図
Claims (2)
- (1)測定波形をデジタル信号に変換するA/D変換器
と、 このA/D変換器の出力データを格納するメモリと、 このメモリに格納された前記A/D変換器の出力データ
に対して、測定波形の周期を再生するためのリサンプリ
ングを行う演算器と、 この演算器でリサンプリングされたデータをアナログ信
号に変換するD/A変換器、 とで構成されたことを特徴とする実波形シミュレーショ
ン装置。 - (2)測定波形をデジタル信号に変換するA/D変換器
と、 このA/D変換器の出力データを格納するメモリと、 このメモリに格納された前記A/D変換器の出力データ
に対して、測定波形の周期を再生するためのスプライン
補間を行う演算器と、 この演算器でスプライン補間されたデータをアナログ信
号に変換するD/A変換器、 とで構成されたことを特徴とする実波形シミュレーショ
ン装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5321289A JPH02233005A (ja) | 1989-03-06 | 1989-03-06 | 実波形シミュレーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5321289A JPH02233005A (ja) | 1989-03-06 | 1989-03-06 | 実波形シミュレーション装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02233005A true JPH02233005A (ja) | 1990-09-14 |
Family
ID=12936536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5321289A Pending JPH02233005A (ja) | 1989-03-06 | 1989-03-06 | 実波形シミュレーション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02233005A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63256988A (ja) * | 1987-04-14 | 1988-10-24 | 日本電気オフイスシステム株式会社 | スプライン補間法 |
| JPS647207A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Fanuc Ltd | Spline interpolating system |
-
1989
- 1989-03-06 JP JP5321289A patent/JPH02233005A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63256988A (ja) * | 1987-04-14 | 1988-10-24 | 日本電気オフイスシステム株式会社 | スプライン補間法 |
| JPS647207A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Fanuc Ltd | Spline interpolating system |
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