JPH04233079A - デジタルフィルタを用いた伝達関数エミュレータ - Google Patents
デジタルフィルタを用いた伝達関数エミュレータInfo
- Publication number
- JPH04233079A JPH04233079A JP40924490A JP40924490A JPH04233079A JP H04233079 A JPH04233079 A JP H04233079A JP 40924490 A JP40924490 A JP 40924490A JP 40924490 A JP40924490 A JP 40924490A JP H04233079 A JPH04233079 A JP H04233079A
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- Japan
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- emulator
- digital filter
- filter bank
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- Pending
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速かつ高精度の伝達
関数モデルエミュレータに関する。
関数モデルエミュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】機械系などの設計対象（未完成のもの）
の最適な伝達関数をモデルによる近似により求める場合
、伝達関数モデルエミュレータが用いられる。この場合
、図３（ａ）に示される設計対象１１の代わりに、同図
（ｂ）に示されるようにエミュレータ１２を完成済シス
テム９に接続し、この完成済システム９と信号の授受を
行わせ、エミュレータの伝達関数を変化させながら測定
を行い、最適な伝達関数（入出力特性）を決定する。
の最適な伝達関数をモデルによる近似により求める場合
、伝達関数モデルエミュレータが用いられる。この場合
、図３（ａ）に示される設計対象１１の代わりに、同図
（ｂ）に示されるようにエミュレータ１２を完成済シス
テム９に接続し、この完成済システム９と信号の授受を
行わせ、エミュレータの伝達関数を変化させながら測定
を行い、最適な伝達関数（入出力特性）を決定する。
【０００３】この伝達関数エミュレータとして、ＦＦＴ
（高速フーリエ変換）アナライザが用いられることが多
い。第４図にＦＦＴアナライザを用いたエミュレータの
構成の一例が示される。このエミュレータ１２は、アナ
ログフィルタ２０と、Ａ／Ｄ変換器２１と、ＦＦＴアナ
ライザ２２と、周波数伝達関数Ｇ（ｆ）を乗算するため
の乗算器２３と、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）器２４と
、Ｄ／Ａ変換器２５と、アナログフィルタ２６とを具備
しており、ＦＦＴアナライザ２２によりフーリエ変換を
行って時間軸信号から周波数軸信号への変換を行い、周
波数伝達関数Ｇ（ｆ）との積を求めた後に、フーリエ逆
変換により再び時間軸信号に戻して出力するものである
。
（高速フーリエ変換）アナライザが用いられることが多
い。第４図にＦＦＴアナライザを用いたエミュレータの
構成の一例が示される。このエミュレータ１２は、アナ
ログフィルタ２０と、Ａ／Ｄ変換器２１と、ＦＦＴアナ
ライザ２２と、周波数伝達関数Ｇ（ｆ）を乗算するため
の乗算器２３と、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）器２４と
、Ｄ／Ａ変換器２５と、アナログフィルタ２６とを具備
しており、ＦＦＴアナライザ２２によりフーリエ変換を
行って時間軸信号から周波数軸信号への変換を行い、周
波数伝達関数Ｇ（ｆ）との積を求めた後に、フーリエ逆
変換により再び時間軸信号に戻して出力するものである
。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したＦＦＴアナラ
イザを用いたエミュレータは、入力信号をフーリエ変換
するため、得られる信号は図２（ａ）に示されるように
離散的なデータであり、エネルギー（周波数の幅×パワ
ーで決定される）が小さいためＳ／Ｎが悪く、エミュレ
ーション精度が低いという問題点がある。
イザを用いたエミュレータは、入力信号をフーリエ変換
するため、得られる信号は図２（ａ）に示されるように
離散的なデータであり、エネルギー（周波数の幅×パワ
ーで決定される）が小さいためＳ／Ｎが悪く、エミュレ
ーション精度が低いという問題点がある。
【０００５】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は高精度の伝達関数モデルのエ
ミュレーションを実現することにある。
たものであり、その目的は高精度の伝達関数モデルのエ
ミュレーションを実現することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数のバンド
パスフィルタを具備し、これらのバンドパスフィルタを
用いたフィルタリングにより入力信号の周波数成分を解
析するデジタルフィルタバンクアナライザと、該デジタ
ルフィルタバンクアナライザの出力信号に伝達関数を乗
算する乗算器と、該乗算器の出力に必要な遅延を与える
遅延回路と、該遅延回路の出力を受けて出力信号を生成
するデジタルフィルタバンクシンセサイザとを有するこ
とを特徴とする。
パスフィルタを具備し、これらのバンドパスフィルタを
用いたフィルタリングにより入力信号の周波数成分を解
析するデジタルフィルタバンクアナライザと、該デジタ
ルフィルタバンクアナライザの出力信号に伝達関数を乗
算する乗算器と、該乗算器の出力に必要な遅延を与える
遅延回路と、該遅延回路の出力を受けて出力信号を生成
するデジタルフィルタバンクシンセサイザとを有するこ
とを特徴とする。
【０００７】
【作用】入力信号の周波数成分の解析をフーリエ変換し
て求める代わりに、複数のバンドパスフィルタを用いた
フィルタリングにより周波数成分の解析（抽出）を行い
、各周波数成分に伝達関数を乗算した後、遅延を与えて
位相の調整を行い、最後に各周波数成分の信号を合成し
て出力信号を生成する。この場合、図２（ｂ）に示され
るように、周波数成分を解析したデータ（バンドパスフ
ィルタを通過したデータ）はその帯域における平均化さ
れた信号であり、離散的ではなくエネルギーが大きいた
め、Ｓ／Ｎが向上する。また、バンドパスフィルタバン
クはフィルタの特性を任意に設計でき、エミュレーショ
ンの自由度が高い。
て求める代わりに、複数のバンドパスフィルタを用いた
フィルタリングにより周波数成分の解析（抽出）を行い
、各周波数成分に伝達関数を乗算した後、遅延を与えて
位相の調整を行い、最後に各周波数成分の信号を合成し
て出力信号を生成する。この場合、図２（ｂ）に示され
るように、周波数成分を解析したデータ（バンドパスフ
ィルタを通過したデータ）はその帯域における平均化さ
れた信号であり、離散的ではなくエネルギーが大きいた
め、Ｓ／Ｎが向上する。また、バンドパスフィルタバン
クはフィルタの特性を任意に設計でき、エミュレーショ
ンの自由度が高い。
【０００８】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【０００９】図１は本発明の一実施例の構成を示す図で
ある。本実施例の伝達関数エミュレータ１０は、アナロ
グフィルタ１と、Ａ／Ｄ変換器２と、複数のバンドパス
フィルタを備え、入力信号を複数の周波数成分信号Ｘ０
〜Ｘｍに分解するデジタルフィルタバンクアナライザ３
と、周波数成分信号Ｘ０〜Ｘｍに伝達関数Ｇ０〜Ｇｍを
それぞれ乗算するための乗算器４ａ〜４ｍと、位相補正
用の遅延回路５ａ〜５ｍ（遅延量はそれぞれＤ０〜Ｄｍ
である）と、信号の合成を行って出力信号を生成するデ
ジタルフィルタバンクシンセサイザ６と、Ｄ／Ａ変換器
７と、アナログフィルタ８とを有している。遅延回路５
ａ〜５ｍにより、アナログフィルタ１，８による位相差
を補正し、かつ伝達関数モデルの位相情報を実現する。 また、伝達関数Ｇ０〜Ｇｍはメモリ（不図示）に格納さ
れており、アドレスを変更して随時読み出すことにより
、種々の伝達関数を高速に乗算することができるように
なっている。
ある。本実施例の伝達関数エミュレータ１０は、アナロ
グフィルタ１と、Ａ／Ｄ変換器２と、複数のバンドパス
フィルタを備え、入力信号を複数の周波数成分信号Ｘ０
〜Ｘｍに分解するデジタルフィルタバンクアナライザ３
と、周波数成分信号Ｘ０〜Ｘｍに伝達関数Ｇ０〜Ｇｍを
それぞれ乗算するための乗算器４ａ〜４ｍと、位相補正
用の遅延回路５ａ〜５ｍ（遅延量はそれぞれＤ０〜Ｄｍ
である）と、信号の合成を行って出力信号を生成するデ
ジタルフィルタバンクシンセサイザ６と、Ｄ／Ａ変換器
７と、アナログフィルタ８とを有している。遅延回路５
ａ〜５ｍにより、アナログフィルタ１，８による位相差
を補正し、かつ伝達関数モデルの位相情報を実現する。 また、伝達関数Ｇ０〜Ｇｍはメモリ（不図示）に格納さ
れており、アドレスを変更して随時読み出すことにより
、種々の伝達関数を高速に乗算することができるように
なっている。
【００１０】デジタルフィルタバンクアナライザ３とデ
ジタルフィルタバンクシンセサイザ６のハードウエア量
はＦＦＴプロセッサと同等であるが、フィルタバンクは
フィルタの特性を任意に設計できて自由度が高く、周波
数帯域の信号が平均化されて出力されるためＳ／Ｎが向
上する。また、ＦＦＴプロセッサを用いた場合と同程度
のスピードで、高精度の周波数測定ができる。
ジタルフィルタバンクシンセサイザ６のハードウエア量
はＦＦＴプロセッサと同等であるが、フィルタバンクは
フィルタの特性を任意に設計できて自由度が高く、周波
数帯域の信号が平均化されて出力されるためＳ／Ｎが向
上する。また、ＦＦＴプロセッサを用いた場合と同程度
のスピードで、高精度の周波数測定ができる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、デジタル
フィルタを用いて伝達関数エミュレータを構成するため
、従来のＦＦＴ法によるエミュレータと同程度のスピー
ドで、高精度の伝達関数モデルのエミュレータを実現す
ることができる効果がある。
フィルタを用いて伝達関数エミュレータを構成するため
、従来のＦＦＴ法によるエミュレータと同程度のスピー
ドで、高精度の伝達関数モデルのエミュレータを実現す
ることができる効果がある。
【図１】本発明の伝達関数エミュレータの一実施例の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】本発明のＳ／Ｎ向上効果を説明するための図で
あり、（ａ）はフーリエ変換によるデータの形態を示し
、（ｂ）はバンドパスフィルタバンクによるデータの形
態を示している。
あり、（ａ）はフーリエ変換によるデータの形態を示し
、（ｂ）はバンドパスフィルタバンクによるデータの形
態を示している。
【図３】伝達関数エミュレータの使用形態を説明するた
めの図であり、（ａ）はエミュレーションしない場合の
形態を示し、（ｂ）はエミュレーションする場合の形態
を示している。
めの図であり、（ａ）はエミュレーションしない場合の
形態を示し、（ｂ）はエミュレーションする場合の形態
を示している。
【図４】従来のＦＦＴを用いた伝達関数エミュレータの
構成例を示す図である。
構成例を示す図である。
１ アナログフィルタ
２ Ａ／Ｄ変換器
３ デジタルフィルタバンクアナライザ４ａ〜４ｍ
乗算器 ５ａ〜５ｍ 遅延回路 ６ デジタルフィルタバンクシンセサイザ７ Ｄ／
Ａ変換器 ８ アナログフィルタ ９ 完成済システム Ｇ０〜Ｇｍ 伝達関数
乗算器 ５ａ〜５ｍ 遅延回路 ６ デジタルフィルタバンクシンセサイザ７ Ｄ／
Ａ変換器 ８ アナログフィルタ ９ 完成済システム Ｇ０〜Ｇｍ 伝達関数
Claims (1)
- 【請求項１】 設計対象の伝達関数をエミュレーショ
ンするための伝達関数エミュレータであって、複数のバ
ンドパスフィルタを具備し、これらのバンドパスフィル
タを用いたフィルタリングにより入力信号の周波数成分
を解析するデジタルフィルタバンクアナライザ（３）と
、該デジタルフィルタバンクアナライザの出力信号に伝
達関数を乗算する乗算器（４）と、該乗算器（４）の出
力に必要な遅延を与える遅延回路（５）と、該遅延回路
の出力を受けて出力信号を生成するデジタルフィルタバ
ンクシンセサイザ（６）とを有することを特徴とするデ
ジタルフィルタを用いた伝達関数エミュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40924490A JPH04233079A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | デジタルフィルタを用いた伝達関数エミュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40924490A JPH04233079A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | デジタルフィルタを用いた伝達関数エミュレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04233079A true JPH04233079A (ja) | 1992-08-21 |
Family
ID=18518593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40924490A Pending JPH04233079A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | デジタルフィルタを用いた伝達関数エミュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04233079A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011169694A (ja) * | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 電圧監視装置 |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP40924490A patent/JPH04233079A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011169694A (ja) * | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 電圧監視装置 |
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