JPH03297212A - デジタル信号のサンプリング周波数の変換方法 - Google Patents

デジタル信号のサンプリング周波数の変換方法

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    • H03H17/06—Non-recursive filters
    • H03H17/0621—Non-recursive filters with input-sampling frequency and output-delivery frequency which differ, e.g. extrapolation; Anti-aliasing
    • H03H17/0635—Non-recursive filters with input-sampling frequency and output-delivery frequency which differ, e.g. extrapolation; Anti-aliasing characterized by the ratio between the input-sampling and output-delivery frequencies
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、デジタル信号のサンプリング周波数の変換
方法に関する。
［従来の技術Ｊ 従来、デジタル信号のサンプリング周波数を変更する場
合、被処理デジタル信号をＤ／Ａ（デジタル／アナログ
）変換器によってアナログ信号に変換し、アナログフィ
ルタによってアナログ信号に含まれる高周波信号を除去
し、この結果得られるアナログ信号を所望のサンプリン
グ周波数でサンプリング後、Ａ／Ｄ　（アナログ／デジ
タル）変換器によってデジタル信号に変換するという方
法が用いられていた。
［発明が解決しようとする課題」 ところで、上述した従来のサンプリング周波数の変換方
法は、Ｄ／Ａ変換器、アナログフィルタ、Ａ／Ｄ変換器
等のアナログ回路を使用するので、変換後のデジタル信
号の質が、これらのアナログ回路の性能的なバラツキに
よって左右されるという問題があった。また、デジタル
システムの中でアナログ回路を使用するため、アナログ
回路にデジタル系の雑音を入り込ませぬように対策を施
す必要があり、このため、極めて高度の実装技術が要請
される。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり
、アナログ回路を用いることなく、デジタル信号のサン
プリング周波数を変換する方法を提供することを目的と
している。
Ｕ課題を解決するための手段」 この発明は、サンプリング周波数ｆＩを有する被処理デ
ジタル信号をオーバサンプリングし、サンプリング周波
数に、ｆ、（ｋ、は整数）を有する第１のデジタル信号
に変換し、 前記第１のデジタル信号における各サンプルが同じサン
プル値を維持する期間を所定時間延長することによって
第２のデジタル信号を作成し、前記第２のデジタル信号
を、周波数に、ｆ、よりも十分に高く、かつ、所望のサ
ンプリング周波数ｆ。
のに２倍（ｈｅは整数）のサンプリング周波数Ｌｆｔで
サンプリングして第３のデジタル信号を作成し、前記第
３のデジタル信号に対してデシメーション処理を施して
補間を行って第４のデジタル信号を作成し、 前記第４のデジタル信号を所望のサンプリング周波数ｒ
、でサンプリングすることを特徴としている。
「作用」 上記方法によれば、被処理デジタル信号をオーバサンプ
リング後、各サンプル値の同値維持期間を延長した第２
のデジタル信号に対し、所望の周波数ｆ、のに２倍のサ
ンプリング周波数に、ｆオによるサンプリングが行われ
る。この場合、各サンプルの同値維持期間が十分に長い
ので、サンプル値が０でないサンプルのサンプリングが
確実に行われる。
このようにしてサンプリング周波数に、ｆ、なる第３の
デジタル信号に対し、デシメーション処理が行われて第
４のデジタル信号が得られ、所望のサンプリング周波数
のデジタル信号へ変換される。
「実施例ｊ 以下、図面を参照し、本発明の一実施例を説明する。
第１図はこの発明の一実施例によるデジタル信号のサン
プリング周波数の変換方法を示すフローチャートである
。また、第２図（ａ）〜（ｅ）は、同実施例の各処理段
階における処理対象たるデジタル信号を例示する波形図
である。以下では、被処理デジタル信号ＳＩがサンプリ
ング周波数ｆ、＝８ｋＨ２の８ビツトのＰＣＭ（パルス
符号変調）信号であり、このデジタル信号Ｓｌをサンプ
リング周波数ｆｔ＝　９　、６　ｋＨｚのデジタル信号
Ｓ、に変換する場合について説明する。また、特許請求
の範囲に記載したに、は６とし、ｋ、は５１２とした。
なお、本実施例を実現する際に用いるハードウェアは、
以下に説明する各信号処理を行うランダムロジック回路
、あるいはＤＳＰ（デジタル・シグナル・プロセッサ）
によって実現することが可能である。
まず、第２ｆｉ０（ａ）に示すデジタル信号Ｓ１を６倍
オーバサンプリングフィルタに入力し、その出力として
第２図（ｂ）に示すサンプリング周波数に、ｆ。
＝４８ｋＨｚのデジタル信号Ｓ　Ｉ＋を得る（ステップ
５ＰＩ）。
次に、４８ｋＨｚよりも十分に高周波であり、がっ、９
．６ｋＨｚの５１２倍のサンプリング周波数ｋｔｒｚ＝
　４．９１５２　ＭＨｚｌ：、Ｊ−ッテデジタル信号Ｓ
。
１をサンプリングするための前処理を行う。すなわち、
デジタル信号Ｓ　Ｉ＋を、第２Ｅ（ｃ）に示すインパル
ス応答を有するフィルタに入力する。この結果、フィル
タ出力として、デジタル信号Ｓ１１の各サンプルと同一
のサンプル値であり、しがち、各サンプル値が１／４９
１５２００秒に亙って持続するデジタル信号が得られる
。然る後、このフィルタ出力によるデジタル信号をサン
プリング周波数に、ｆ、＝　４．９１５２　ＭＨｚによ
ってサンプリングし、第２図（ｄ）に示すデジタル信号
Ｓ＋Ｚを得る（ステップ５Ｐ２）。
上記ステップＳＰ２において、第２図のインパルス応答
のフィルタを用いた理由を説明する。サンプリング周波
数に、ｆ、＝　４８　ｋＨｚのデジタル信号Ｓ　１１を
、サンプリング周波数に、ｆ、＝　４．９１５２ＭＨｚ
によって直接サンプリングしようとすると、デジタル信
号Ｓｌ＋における各サンプルの出力時刻と、そのサンプ
ルのサンプリングを行う時刻との間に最大１／に、ｆ、
＝　１／４９１５２００秒のずれを生じ、デジタル信号
Ｓｌ！におけるサンプル値が０でないサンプル（第２図
（ｄ）における垂直方向の各実線）のサンプリングが正
常になされない。従って、この時間的なずれを補償する
ために、上述のようにしてデジタル信号Ｓ　Ｉｔの各サ
ンプルの同値維持時間を１／に、ｆ、＝　１／４９１５
２００秒にした。
次にデジタル信号Ｓ　Ｉｔをデシメーションフィルタを
通過させることによって補間を行い、周波数ｆ、／２以
上の高周波成分をデジタル信号５ｌｆｆｉから除去し、
サンプリング周波数に＊ｆｔ＝　４．９１５２ＭＨｚの
デジタル信号Ｓ□を得る　（ステップ５Ｐ３）。
そして、デジタル信号Ｓｔｔに対し、５１２サンプル毎
に１サンプルのサンプリングを行い、所望のサンプリン
グ周波数Ｌ＝９．６ｋＨｚのデジタル信号を得る。
「発明の効果Ｊ 以上説明したように、この発明によれば、サンプリング
周波数ｆ、を有する被処理デジタル信号をオーバサンプ
リングし、サンプリング周波数に、ｆ。
（ｋ、は整数）を有する第１のデジタル信号に変換し、
前記第１のデジタル信号における各サンプルが同じサン
プル値を維持する期間を所定時間延長することによって
第２のデジタル信号を作成し、前記第２のデジタル信号
を、周波数に、ｆ、よりも十分に高く、かつ、所望のサ
ンプリング周波数ｆ、のに、倍（ｋ、は整数）のサンプ
リング周波数に、ｆ、でサンプリングして第３のデジタ
ル信号を作成し、前記第３のデジタル信号に対してデシ
メーション処理を施して補間を行って第４のデジタル信
号を作成し、前記第４のデジタル信号を所望のサンプリ
ング周波数ｆ、でサンプリングするので、アナログ回路
を用いることなく、デジタル信号のサンプリング周波数
の変更を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例によるデジタル信号のサン
プリング周波数の変換方法を説明するフローチャート、
第２図は同実施例の各処理段階において取り扱われるデ
ジタル信号を示す波形図である。 ステップＳＰ！・・・・・・オーバサンプリング処理（
ｋ、ｆｌ）、 ステップＳＰ２・・・・・・第１サンプリング処理（ｋ
ｘｒｚ）、ステップＳＰ３・・・・・・デシメーション
処理、ステップＳＰ４・・・・・・第２サンプリング処
理（ｆ、）。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 サンプリング周波数ｆ＿１を有する被処理デジタル信号
    をオーバサンプリングし、サンプリング周波数ｋ＿１ｆ
    ＿１（ｋ＿１は整数）を有する第１のデジタル信号に変
    換し、 前記第１のデジタル信号における各サンプルが同じサン
    プル値を維持する期間を所定時間延長することによって
    第２のデジタル信号を作成し、前記第２のデジタル信号
    を、周波数ｋ＿１ｆ＿１よりも十分に高く、かつ、所望
    のサンプリング周波数ｆ＿２のｋ＿２倍（ｋ＿２は整数
    ）のサンプリング周波数ｋ＿２ｆ＿２でサンプリングし
    て第３のデジタル信号を作成し、前記第３のデジタル信
    号に対してデシメーション処理を施して補間を行って第
    ４のデジタル信号を作成し、 前記第４のデジタル信号を所望のサンプリング周波数ｆ
    ＿２でサンプリングする ことを特徴とするデジタル信号のサンプリング周波数の
    変換方法。
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