JPH0371713A - ディジタルフィルタリング方式 - Google Patents
ディジタルフィルタリング方式Info
- Publication number
- JPH0371713A JPH0371713A JP20687789A JP20687789A JPH0371713A JP H0371713 A JPH0371713 A JP H0371713A JP 20687789 A JP20687789 A JP 20687789A JP 20687789 A JP20687789 A JP 20687789A JP H0371713 A JPH0371713 A JP H0371713A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- moving average
- period
- input signal
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- Prior art date
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、センサ等からの入力信号の急変を保持した
ままディジタル信号処理によって雑音成分のみを除去す
るディジタルフィルタリング方式に関する。
ままディジタル信号処理によって雑音成分のみを除去す
るディジタルフィルタリング方式に関する。
センサ等からのアナログ入力信号をＡ／Ｄ変換器により
サンプリングしてディジタル信号処理を行う記録装置等
の機器の入力処理部において、従来用いられているディ
ジタルフィルタリング方式としては、１次遅れフィルタ
方式、移動平均方式等がある。この移動平均方式は、幾
つかのデータを平均し、平均する際のデータを順にずら
して行くという方法であり、過去ｎ回のサンプリングデ
ータＸ１（ｉ＝１〜ｎ）を、 の式を使用して現在の出力Ｘ。を得るものである。
サンプリングしてディジタル信号処理を行う記録装置等
の機器の入力処理部において、従来用いられているディ
ジタルフィルタリング方式としては、１次遅れフィルタ
方式、移動平均方式等がある。この移動平均方式は、幾
つかのデータを平均し、平均する際のデータを順にずら
して行くという方法であり、過去ｎ回のサンプリングデ
ータＸ１（ｉ＝１〜ｎ）を、 の式を使用して現在の出力Ｘ。を得るものである。
しかしながら、前述したディジタルフィルタリング方式
によれば、１次遅れフィルタ方式および移動平均方式の
いずれにおいても、入力信号に含まれる雑音を除去する
効果はあるが、雑音除去と同時に両者とも信号の急激な
変化を抑制してしまうという難点があった。
によれば、１次遅れフィルタ方式および移動平均方式の
いずれにおいても、入力信号に含まれる雑音を除去する
効果はあるが、雑音除去と同時に両者とも信号の急激な
変化を抑制してしまうという難点があった。
例えば、第２図（ａ）に示すように、急激な立ち下がり
や立ち上がりエツジがあるような急変する入力信号を、
移動平均方式によるディジタルフィルタに通した場合、
その出力は立ち下がりや立ち上がりエツジが抑制されて
、第２図（ｂ）に示すような歪んだ波形となる。
や立ち上がりエツジがあるような急変する入力信号を、
移動平均方式によるディジタルフィルタに通した場合、
その出力は立ち下がりや立ち上がりエツジが抑制されて
、第２図（ｂ）に示すような歪んだ波形となる。
これは、単純な移動平均を一定区間について行う結果、
雑音成分と信号とが同時に平均化されるために生じる。
雑音成分と信号とが同時に平均化されるために生じる。
従来の方式は、この様に入力信号の急変に対して追従で
きないディジタルフィルタリング方式であるために、セ
ンサ等からのアナログ入力信号をディジタルｆ言置処理
する高精度な記録装置の入力処理部を簡便に実現するこ
とが困難であった。
きないディジタルフィルタリング方式であるために、セ
ンサ等からのアナログ入力信号をディジタルｆ言置処理
する高精度な記録装置の入力処理部を簡便に実現するこ
とが困難であった。
そこで、本発明の目的は５センサ等がらの入力信号の急
変（エツジ）を保持したまま、容易に入力信号の不要な
雑音のみを除去できるディジタルフィルタリング方式を
提供するにある。
変（エツジ）を保持したまま、容易に入力信号の不要な
雑音のみを除去できるディジタルフィルタリング方式を
提供するにある。
本発明に係るディジタルフィルタリング方式は、アナロ
グ入力信号をＡ／Ｄ変換器を介してサンプリングを行い
ディジタル信号に変換してから信号処理を行う機器の入
力処理部に使用され、サンプリングデータを基に移動平
均法によりディジタルフィルタ演算を行うディジタルフ
ィルタリング方式において、演算区間として現時刻から
過去ｎ回の前記サンプリングデータを用いる主区間と、
現時刻から過去ｎ／２回の前記サンプリングデータを用
いる１／２区間とを設け、両区間における移動平均値を
演算した後、 両区間の移動平均値の差の絶対値に対して前記アナログ
入力信号のフルスケール値で割算を行い、 この割算結果を所定の判定値と比較して、判定値以上の
値である場合には前記１／２区間のサンプリングデータ
を用いた移動平均値をディジタルフィルタ出力値とし、
判定値よりも小さい場合には前記主区間のサンプリング
データを用いた移動平均値をディジタルフィルタ出力値
とすることを特徴とする。
グ入力信号をＡ／Ｄ変換器を介してサンプリングを行い
ディジタル信号に変換してから信号処理を行う機器の入
力処理部に使用され、サンプリングデータを基に移動平
均法によりディジタルフィルタ演算を行うディジタルフ
ィルタリング方式において、演算区間として現時刻から
過去ｎ回の前記サンプリングデータを用いる主区間と、
現時刻から過去ｎ／２回の前記サンプリングデータを用
いる１／２区間とを設け、両区間における移動平均値を
演算した後、 両区間の移動平均値の差の絶対値に対して前記アナログ
入力信号のフルスケール値で割算を行い、 この割算結果を所定の判定値と比較して、判定値以上の
値である場合には前記１／２区間のサンプリングデータ
を用いた移動平均値をディジタルフィルタ出力値とし、
判定値よりも小さい場合には前記主区間のサンプリング
データを用いた移動平均値をディジタルフィルタ出力値
とすることを特徴とする。
本発明に係るディジタルフィルタリング方式によれば、
サンプリングデータに対して移動平均を行う区間を主区
間とその半分の区間に別けて、それぞれの移動平均を演
算する。
サンプリングデータに対して移動平均を行う区間を主区
間とその半分の区間に別けて、それぞれの移動平均を演
算する。
この両者の移動平均値の差の絶対値に対して入力信号の
フルスケール値を用いて割算した値が、所定値以上であ
る場合には、半分の区間から求めた移動平均値をディジ
タルフィルタ演算出力とし、所定値より小さい場合には
、主区間から求めた移動平均値をディジタルフィルタ演
算出力とする。これにより、急変する入力信号に対して
、追従性良くディジタルフィルタリング処理を行うこと
ができる。
フルスケール値を用いて割算した値が、所定値以上であ
る場合には、半分の区間から求めた移動平均値をディジ
タルフィルタ演算出力とし、所定値より小さい場合には
、主区間から求めた移動平均値をディジタルフィルタ演
算出力とする。これにより、急変する入力信号に対して
、追従性良くディジタルフィルタリング処理を行うこと
ができる。
次に、本発明の実施例につき、添付図面を参照しながら
以下詳細に説明する。
以下詳細に説明する。
第１図は、本発明に係るディジタルフィルタリング方式
により移動平均を行う２つの演算区間を説明するために
、急変する入力信号を示す波形図である。第１図におい
て、参照符号１０は急変する入力信号であり、ｔ、は現
時刻である。先ず、現時刻ｔｌと現時刻ｔｌからサンプ
リング個数にしてｎ個前の時刻上１との間、すなわち工
区間Ａでのサンプリングデータの移動平均値ＥＡと、ｎ
／ ２個前の時刻ｔ、７２間、すなわち工区間Ａの半
分である１／２区間Ｂでの移動平均値Ｅ、とを求める１
次に、入力信号のフルスケール値Ｓを使用して、この再
移動平均値ＥＡ、ＥＢの差の絶対値に対して割算を行う
、この割算の結果が所定の判定値ｄと比較して等しいか
大きい場合、すなわち、 （Ｉ ＥＡ−Ｅｌ ｌ ）／Ｓ≧ｄ である場合には、１／２区間Ｂでの移動平均値Ｅ、をデ
ィジタルフィルタの出力とし、判定Ｍｄより小さい場合
、すなわち、 （Ｉ ＥＡ−ＥおＩ）／Ｓ＜ａ である場合には、工区間Ａでの移動平均値ＥＡをディジ
タルフィルタの出力とする。ここで判定値ｄは１以下の
数値であり、通常、０．０５程度にすると好適である。
により移動平均を行う２つの演算区間を説明するために
、急変する入力信号を示す波形図である。第１図におい
て、参照符号１０は急変する入力信号であり、ｔ、は現
時刻である。先ず、現時刻ｔｌと現時刻ｔｌからサンプ
リング個数にしてｎ個前の時刻上１との間、すなわち工
区間Ａでのサンプリングデータの移動平均値ＥＡと、ｎ
／ ２個前の時刻ｔ、７２間、すなわち工区間Ａの半
分である１／２区間Ｂでの移動平均値Ｅ、とを求める１
次に、入力信号のフルスケール値Ｓを使用して、この再
移動平均値ＥＡ、ＥＢの差の絶対値に対して割算を行う
、この割算の結果が所定の判定値ｄと比較して等しいか
大きい場合、すなわち、 （Ｉ ＥＡ−Ｅｌ ｌ ）／Ｓ≧ｄ である場合には、１／２区間Ｂでの移動平均値Ｅ、をデ
ィジタルフィルタの出力とし、判定Ｍｄより小さい場合
、すなわち、 （Ｉ ＥＡ−ＥおＩ）／Ｓ＜ａ である場合には、工区間Ａでの移動平均値ＥＡをディジ
タルフィルタの出力とする。ここで判定値ｄは１以下の
数値であり、通常、０．０５程度にすると好適である。
上記手順を実行することによって、入力信号の急変部（
エツジ）では出力の追従性を良くするために、移動平均
の演算区間として短い区間が採用され、それ以外の入力
信号部分ではＨ音除去性の良い長い区間が採用されるこ
とになる。
エツジ）では出力の追従性を良くするために、移動平均
の演算区間として短い区間が採用され、それ以外の入力
信号部分ではＨ音除去性の良い長い区間が採用されるこ
とになる。
第３図は、前記した本発明に係るディジタルフィルタリ
ング方式を記録装置に適用した場合の構成を示すブロッ
ク図である。第３図において、参照符号１２はセンサを
示し、センサ１２によって検出されたアナログ信号は、
Ａ／Ｄ変換器１４によってサンプリングされてアナログ
信号からディジタル信号に変換される。このディジタル
信号は、マイクロプロセッサ２０に送られてディジタル
信号処理が行われる。ペン駆動回路１６は、マイクロプ
ロセッサ２０内のフィルタ演算部２２、工業値変換部２
４によって処理された結果に基づいてベン１８を駆動す
る。このマイクロプロセッサ２０内のフィルタ演算部２
２における演算は、前記手順によって行われ、その手順
はマイクロプロセッ２０のプログラムにより実現するこ
とができる。この実肢例の記録装置は、本発明に係るデ
ィジタルフィルタリング方式を採用したディジタルフィ
ルタを搭 ４゜載することによって、脈動のない理想的
な記録結果を得ることができる。
ング方式を記録装置に適用した場合の構成を示すブロッ
ク図である。第３図において、参照符号１２はセンサを
示し、センサ１２によって検出されたアナログ信号は、
Ａ／Ｄ変換器１４によってサンプリングされてアナログ
信号からディジタル信号に変換される。このディジタル
信号は、マイクロプロセッサ２０に送られてディジタル
信号処理が行われる。ペン駆動回路１６は、マイクロプ
ロセッサ２０内のフィルタ演算部２２、工業値変換部２
４によって処理された結果に基づいてベン１８を駆動す
る。このマイクロプロセッサ２０内のフィルタ演算部２
２における演算は、前記手順によって行われ、その手順
はマイクロプロセッ２０のプログラムにより実現するこ
とができる。この実肢例の記録装置は、本発明に係るデ
ィジタルフィルタリング方式を採用したディジタルフィ
ルタを搭 ４゜載することによって、脈動のない理想的
な記録結果を得ることができる。
前述した実施例から明らかなように、本発明のディジタ
ルフィルタリング方式によれば、サンプリングデータを
基にフィルタ出力を演算する際の移動平均値の算出区間
として２区間を設け、入力信号が急変する場合には出力
の追従性が良くなる短い平均区間を採用し、それ以外の
部分では雑音除去性の良い長い平均区間を採用する方式
であるため、センサ等からの入力信号の急変〈エツジ）
を保持したまま、不要な雑音成分のみを有効に除去する
ディジタルフィルタを実現することができる。
ルフィルタリング方式によれば、サンプリングデータを
基にフィルタ出力を演算する際の移動平均値の算出区間
として２区間を設け、入力信号が急変する場合には出力
の追従性が良くなる短い平均区間を採用し、それ以外の
部分では雑音除去性の良い長い平均区間を採用する方式
であるため、センサ等からの入力信号の急変〈エツジ）
を保持したまま、不要な雑音成分のみを有効に除去する
ディジタルフィルタを実現することができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を
逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得るこ
とは勿論である。
明は前記実施例に限定されることなく、本発明の精神を
逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得るこ
とは勿論である。
第１図は本発明に係るディジタルフィルタリング方式に
よる移動平均を行う２つの演算区間を説明するために急
変する入力信号を示す波形図、第２図は従来のディジタ
ルフィルタリング方式における入出力信号波形を示す波
形図で、（ａ）は急峻なエツジを有する入力信号波形図
、（ｂ）は歪みを有するディジタルフィルタ出力信号波
形図、第３図は本発明に係るディジタルフィルタリング
方式を記録装置に適用した場合の構成を示すブロック図
である。 １０・・・入力信号 １２・・・センサ １４・・・Ａ／Ｄ変換器 １６・・・ペン駆動回路 １８・・・ペン ＦＩＧ ２０・・・マイクロプロセッサ ２２・・・フィルタ演算部 ２４・・・工業値変換部 特 許 出 願 人
よる移動平均を行う２つの演算区間を説明するために急
変する入力信号を示す波形図、第２図は従来のディジタ
ルフィルタリング方式における入出力信号波形を示す波
形図で、（ａ）は急峻なエツジを有する入力信号波形図
、（ｂ）は歪みを有するディジタルフィルタ出力信号波
形図、第３図は本発明に係るディジタルフィルタリング
方式を記録装置に適用した場合の構成を示すブロック図
である。 １０・・・入力信号 １２・・・センサ １４・・・Ａ／Ｄ変換器 １６・・・ペン駆動回路 １８・・・ペン ＦＩＧ ２０・・・マイクロプロセッサ ２２・・・フィルタ演算部 ２４・・・工業値変換部 特 許 出 願 人
Claims (1)
- （１）アナログ入力信号をＡ／Ｄ変換器を介してサンプ
リングを行いディジタル信号に変換してから信号処理を
行う機器の入力処理部に使用され、サンプリングデータ
を基に移動平均法によりディジタルフィルタ演算を行う
ディジタルフィルタリング方式において、 演算区間として現時刻から過去ｎ回の前記サンプリング
データを用いる主区間と、現時刻から過去ｎ／２回の前
記サンプリングデータを用いる１／２区間とを設け、両
区間における移動平均値を演算した後、 両区間の移動平均値の差の絶対値に対して前記アナログ
入力信号のフルスケール値で割算を行い、 この割算結果を所定の判定値と比較して、 判定値以上の値である場合には前記１／２区間のサンプ
リングデータを用いた移動平均値をディジタルフィルタ
出力値とし、判定値よりも小さい場合には前記主区間の
サンプリングデータを用いた移動平均値をディジタルフ
ィルタ出力値とすることを特徴とするディジタルフィル
タリング方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20687789A JPH0371713A (ja) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | ディジタルフィルタリング方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20687789A JPH0371713A (ja) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | ディジタルフィルタリング方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0371713A true JPH0371713A (ja) | 1991-03-27 |
Family
ID=16530528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20687789A Pending JPH0371713A (ja) | 1989-08-11 | 1989-08-11 | ディジタルフィルタリング方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0371713A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005283318A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 満孔管路深度測定システム |
| KR101716481B1 (ko) * | 2016-01-19 | 2017-03-14 | 엘에스산전 주식회사 | 이동평균 필터의 동작 제어 방법 |
-
1989
- 1989-08-11 JP JP20687789A patent/JPH0371713A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005283318A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 満孔管路深度測定システム |
| KR101716481B1 (ko) * | 2016-01-19 | 2017-03-14 | 엘에스산전 주식회사 | 이동평균 필터의 동작 제어 방법 |
| EP3197050A1 (en) * | 2016-01-19 | 2017-07-26 | LSIS Co., Ltd. | Method for controlling operation of moving average filter |
| US9998101B2 (en) | 2016-01-19 | 2018-06-12 | Lsis Co., Ltd. | Method for controlling operation of moving average filter |
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