JPH0434240B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0434240B2 JPH0434240B2 JP63304079A JP30407988A JPH0434240B2 JP H0434240 B2 JPH0434240 B2 JP H0434240B2 JP 63304079 A JP63304079 A JP 63304079A JP 30407988 A JP30407988 A JP 30407988A JP H0434240 B2 JPH0434240 B2 JP H0434240B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hold
- peak
- sampling
- level
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C27/00—Electric analogue stores, e.g. for storing instantaneous values
- G11C27/02—Sample-and-hold arrangements
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、入力波形信号を所定のサンプリング
周期で各サンプリング周期内のピーク点及びボト
ム点を検出しつつサンプリングするサンプリング
方法及び回路に関するものである。
周期で各サンプリング周期内のピーク点及びボト
ム点を検出しつつサンプリングするサンプリング
方法及び回路に関するものである。
従来、この種のサンプリング方法としては、第
６図に示すように、各サンプリング時点において
直前のサンプリング時点のサンプリング値と、そ
の周期間のトツプ及びボトム値との差を比較して
差値の大きい方の値を出力するのが周知である。
６図に示すように、各サンプリング時点において
直前のサンプリング時点のサンプリング値と、そ
の周期間のトツプ及びボトム値との差を比較して
差値の大きい方の値を出力するのが周知である。
しかしながら、この方法では、サンプリング時
点t1〜t4では問題ないが、t5〜t6ではピークが生
じているにも拘らず、ピークレベルLPに対する
差値がボトムレベルLBに対するよりも小さい場
合、そのピークはサンプリング周波数の1/2倍以
内の周波数成分であつてもサンプリングされな
い。この問題は、例えば心電図信号のQRS波を
サンプリングする場合、そのピークレベルはほぼ
揃つているにも拘らず、サンプリング値を再生し
た時のピーク値は入力波形に較べて大巾変動する
ことになる。
点t1〜t4では問題ないが、t5〜t6ではピークが生
じているにも拘らず、ピークレベルLPに対する
差値がボトムレベルLBに対するよりも小さい場
合、そのピークはサンプリング周波数の1/2倍以
内の周波数成分であつてもサンプリングされな
い。この問題は、例えば心電図信号のQRS波を
サンプリングする場合、そのピークレベルはほぼ
揃つているにも拘らず、サンプリング値を再生し
た時のピーク値は入力波形に較べて大巾変動する
ことになる。
本発明は、このような点に鑑みて、各サンプリ
ング周期内のピーク及びボトムを確実に検出でき
るサンプリング方法及び回路を提供することを目
的とする。
ング周期内のピーク及びボトムを確実に検出でき
るサンプリング方法及び回路を提供することを目
的とする。
本発明は、この目的を達成するために、入力波
形信号のピークレベル及びボトムレベルを、ホー
ルド値として出力の都度その時点の入力波形信号
レベルにリセツトしつつホールドし、各サンプリ
ング時点でピークホールド又はボトムホールドの
いずれが動作中であるか、或はいずれも非動作の
ときはいずれが最後に作動していたかを判断し、
この判断がピークホールドである場合にはホール
ドしているボトムレベルをサンプリング値として
出力させ、一方判断がボトムホールドである場合
にはホールドしているピークレベルをサンプリン
グ値として出力させる。
形信号のピークレベル及びボトムレベルを、ホー
ルド値として出力の都度その時点の入力波形信号
レベルにリセツトしつつホールドし、各サンプリ
ング時点でピークホールド又はボトムホールドの
いずれが動作中であるか、或はいずれも非動作の
ときはいずれが最後に作動していたかを判断し、
この判断がピークホールドである場合にはホール
ドしているボトムレベルをサンプリング値として
出力させ、一方判断がボトムホールドである場合
にはホールドしているピークレベルをサンプリン
グ値として出力させる。
この方法を実施するには、入力波形信号のピー
クレベル及びボトムレベルを、ホールド値として
出力する都度その時点の入力波形信号レベルにリ
セツトしつつそれぞれホールドするピークホール
ド手段及びボトムホールド手段と、ピークホール
ド手段及びボトムホールド手段のいずれが動作中
であるかを指示する動作信号の立ち上り時点でト
リガされるフリツプフロツプ手段と、このフリツ
プフロツプ手段がピークホールド手段でトリガさ
れた状態にある場合にはボトムレベルをサンプリ
ング値として出力させ、一方ボトムホールド手段
でトリガされた状態にある場合にはピークレベル
をサンプリング値として出力させる信号選択手段
とで、個別回路又はマイクロコンピユータにより
サンプリング回路を構成する。
クレベル及びボトムレベルを、ホールド値として
出力する都度その時点の入力波形信号レベルにリ
セツトしつつそれぞれホールドするピークホール
ド手段及びボトムホールド手段と、ピークホール
ド手段及びボトムホールド手段のいずれが動作中
であるかを指示する動作信号の立ち上り時点でト
リガされるフリツプフロツプ手段と、このフリツ
プフロツプ手段がピークホールド手段でトリガさ
れた状態にある場合にはボトムレベルをサンプリ
ング値として出力させ、一方ボトムホールド手段
でトリガされた状態にある場合にはピークレベル
をサンプリング値として出力させる信号選択手段
とで、個別回路又はマイクロコンピユータにより
サンプリング回路を構成する。
第１図において、サンプリング時点t1ではピー
クホールド動作中（Ｈレベル）であり、ボトム値
B1を出力すると共に、新たに実際値A1を保持す
る。t2ではピーク及びボトムホールドのいずれも
動作中でないが、最後にピークホールドが行われ
ていたためにボトム値B2を出力して実際値A2を
ホールドする。したがつて、この時点からボトム
ホールドが動作し、t3ではピーク値P1を出力して
実際値A3をホールドする。これにより、ピーク
ホールドが動作を再開し、t4，t5で上昇波形であ
るために動作を続行し、t4ではボトム値B3を出力
し、その時点の実際値A4にリセツトされ、t5では
ボトム値B4として出力する。t6の直前では、保持
している実際値A5を入力波形レベルが下廻るた
めにボトムホールドが動作を再開する。したがつ
て、t6ではピーク値P2が出力され、実際値A6に
リセツトされる。同様にして、t7では最後にボト
ムホールドが行われていたために、実際値A6に
相当するピーク値P3を出力される。t8ではボトム
値B5が出力される。
クホールド動作中（Ｈレベル）であり、ボトム値
B1を出力すると共に、新たに実際値A1を保持す
る。t2ではピーク及びボトムホールドのいずれも
動作中でないが、最後にピークホールドが行われ
ていたためにボトム値B2を出力して実際値A2を
ホールドする。したがつて、この時点からボトム
ホールドが動作し、t3ではピーク値P1を出力して
実際値A3をホールドする。これにより、ピーク
ホールドが動作を再開し、t4，t5で上昇波形であ
るために動作を続行し、t4ではボトム値B3を出力
し、その時点の実際値A4にリセツトされ、t5では
ボトム値B4として出力する。t6の直前では、保持
している実際値A5を入力波形レベルが下廻るた
めにボトムホールドが動作を再開する。したがつ
て、t6ではピーク値P2が出力され、実際値A6に
リセツトされる。同様にして、t7では最後にボト
ムホールドが行われていたために、実際値A6に
相当するピーク値P3を出力される。t8ではボトム
値B5が出力される。
このように、従来の方法に較べて１周期遅れで
忠実に各サンプリング周期のピーク及びボトムが
再生される。
忠実に各サンプリング周期のピーク及びボトムが
再生される。
サンプリング回路の場合、ホールド動作の判断
をフリツプフロツプ手段が行う。
をフリツプフロツプ手段が行う。
第２図は本発明の一実施例によるサンプリング
回路を示す。同図において、１は入力するアナロ
グ波形信号のサンプリング周波数の1/2倍以上の
高周波成分を除去するローパスフイルタ、２はそ
のフイルタ出力信号ａのピークレベルを保持し、
保持したピーク値を出力する都度、新たに実際の
フイルタ出力信号ａのレベルにリセツトされるピ
ークホールド回路、３はフイルタ出力信号ａのボ
トムレベルを保持し、そのボトム値を出力する都
度、新たに実際のフイルタ出力信号ａのレベルに
リセツトされるボトムホールド回路である。これ
らのホールド回路２，３は、アンドゲート９，９
ａを通して供給されるサンプリング信号の発生中
ホールド動作を中断して、その消滅直後にフイル
タ出力信号ａの入力レベルに保持値をリセトされ
る。また、例えばフイルタ出力信号ａ及びホール
ド信号を入力とするコンパレータをそれぞれ内蔵
することにより、ピークホールド及びボトムホー
ルドが動作中であることをそれぞれ意味するピー
クホールド動作信号ｂ及びボトムホールド動作信
号ｃを出力する。
回路を示す。同図において、１は入力するアナロ
グ波形信号のサンプリング周波数の1/2倍以上の
高周波成分を除去するローパスフイルタ、２はそ
のフイルタ出力信号ａのピークレベルを保持し、
保持したピーク値を出力する都度、新たに実際の
フイルタ出力信号ａのレベルにリセツトされるピ
ークホールド回路、３はフイルタ出力信号ａのボ
トムレベルを保持し、そのボトム値を出力する都
度、新たに実際のフイルタ出力信号ａのレベルに
リセツトされるボトムホールド回路である。これ
らのホールド回路２，３は、アンドゲート９，９
ａを通して供給されるサンプリング信号の発生中
ホールド動作を中断して、その消滅直後にフイル
タ出力信号ａの入力レベルに保持値をリセトされ
る。また、例えばフイルタ出力信号ａ及びホール
ド信号を入力とするコンパレータをそれぞれ内蔵
することにより、ピークホールド及びボトムホー
ルドが動作中であることをそれぞれ意味するピー
クホールド動作信号ｂ及びボトムホールド動作信
号ｃを出力する。
４は、フリツプフロツプ８から出力される選択
信号ｄに応答してホールド回路２，３のいずれか
のホールド信号を選択して、Ａ／Ｄコンバータ５
に供給する選択回路である。
信号ｄに応答してホールド回路２，３のいずれか
のホールド信号を選択して、Ａ／Ｄコンバータ５
に供給する選択回路である。
FF8は、アンドゲート６，６ａを通して供給さ
れるピークホールド動作信号ｂ及びボトムホール
ド動作信号ｃの立ち上り時点でセツト及びリセツ
トされる。また、アンドゲート６，６ａの一方の
入力としてＡ／Ｄコンバータ５のサンプリング信
号ｅを信号反転器１０で反転された信号ｈが供給
されることにより、そのＡ／Ｄ変換動作中はFF8
をトリガ不能にして、選択回路４が作動しないよ
うになつている。
れるピークホールド動作信号ｂ及びボトムホール
ド動作信号ｃの立ち上り時点でセツト及びリセツ
トされる。また、アンドゲート６，６ａの一方の
入力としてＡ／Ｄコンバータ５のサンプリング信
号ｅを信号反転器１０で反転された信号ｈが供給
されることにより、そのＡ／Ｄ変換動作中はFF8
をトリガ不能にして、選択回路４が作動しないよ
うになつている。
次に、第３図を参照して動作を説明する。
サンプリング時点t0〜t3間においてフイルタ出
力信号ａは上昇し、したがつてピークホールド動
作信号ｂはＨレベルであり、FF8はセツト状態に
あり、そのＱ出力がＨレベルになつている。これ
により、選択回路４は連続的にボトムホールド回
路３を選択し、サンプリング信号ｅが入力するご
とにホールド値を実際値にリセツトしつつボトム
値B1〜B3を出力し、Ａ／Ｄコンバータ５にデイ
ジタル変換させる。t3及びt4間のピーク時点で、
ピークホールド動作信号ｂはＬレベルに変わる。
t4では、FF8は依然リセツトされていないため
に、選択回路４にはボトム値B4を選択させる。t5
へ達する途中で、フイルタ出力信号ａのレベルが
ボトムホールド回路３のホールド値を下廻る時点
で、ボトムホールド作動信号ｃが発生することに
より、FF8がリセツトされてＬレベルになる。し
たがつて、t5ではピークホールド回路２のピーク
値P1が選択されると共に、同様にその時点の実
際の入力レベルにリセツトされる。t6及びt7間で
はボトムが発生していることにより、ボトムホー
ルド動作信号ｃは消滅し、次いでピークホールド
回路２はt6で保持したピーク値を上廻る時点で再
び作動してピークホールド作動信号ｂを発生し
て、FF8がセツトされる。これにより、t7時点で
はボトム値B5がそしてt8でもボトム値B6がサン
プリングされ、t9で基準レベルにリセツトされる
ために、以下フラツトな状態を継続する。
力信号ａは上昇し、したがつてピークホールド動
作信号ｂはＨレベルであり、FF8はセツト状態に
あり、そのＱ出力がＨレベルになつている。これ
により、選択回路４は連続的にボトムホールド回
路３を選択し、サンプリング信号ｅが入力するご
とにホールド値を実際値にリセツトしつつボトム
値B1〜B3を出力し、Ａ／Ｄコンバータ５にデイ
ジタル変換させる。t3及びt4間のピーク時点で、
ピークホールド動作信号ｂはＬレベルに変わる。
t4では、FF8は依然リセツトされていないため
に、選択回路４にはボトム値B4を選択させる。t5
へ達する途中で、フイルタ出力信号ａのレベルが
ボトムホールド回路３のホールド値を下廻る時点
で、ボトムホールド作動信号ｃが発生することに
より、FF8がリセツトされてＬレベルになる。し
たがつて、t5ではピークホールド回路２のピーク
値P1が選択されると共に、同様にその時点の実
際の入力レベルにリセツトされる。t6及びt7間で
はボトムが発生していることにより、ボトムホー
ルド動作信号ｃは消滅し、次いでピークホールド
回路２はt6で保持したピーク値を上廻る時点で再
び作動してピークホールド作動信号ｂを発生し
て、FF8がセツトされる。これにより、t7時点で
はボトム値B5がそしてt8でもボトム値B6がサン
プリングされ、t9で基準レベルにリセツトされる
ために、以下フラツトな状態を継続する。
第４図は、本発明をドツトピツチ0.3mmの液晶
デイスプレイ装置に1.25mm／ｓにて表示する心電
図処理装置に適用した実施例であり、例えばＡ／
Ｄコンバータ１２で4ms間隔でサンプリングして
デイジタル化し、計測処理用のデータ信号を発生
させ、同時に液晶デイスプレイのために例えば
24msの長い周期で簡単にQRS波のタイミング信
号をマイクロコンピユータ１１で発生させる。マ
イクロコンピユータ１１は、本発明の原理に従い
第５図ａのフローチヤートに従い24ms間隔でサ
ンプリングパルスを間引いた長い時間間隔で各周
期のピーク値DP及びボトム値DBを保持し、各サ
ンプリング時点でピークホールド又はボトムホー
ルドのいずれが動作中であるか又はあつたかの前
述のFF機能に相当する判断を行う前処理を行う。
そして、第５図ｂに従い、FF判断を基に24ms間
隔でピーク値DP又はボトム値DBがサンプリング
出力データXOとして発生される。したがつて、
心電図データは、液晶デイスプレイ装置の制限条
件に対応して250サンプル／ｓの1/6に低減された
サンプリング率で高忠実に表示される。
デイスプレイ装置に1.25mm／ｓにて表示する心電
図処理装置に適用した実施例であり、例えばＡ／
Ｄコンバータ１２で4ms間隔でサンプリングして
デイジタル化し、計測処理用のデータ信号を発生
させ、同時に液晶デイスプレイのために例えば
24msの長い周期で簡単にQRS波のタイミング信
号をマイクロコンピユータ１１で発生させる。マ
イクロコンピユータ１１は、本発明の原理に従い
第５図ａのフローチヤートに従い24ms間隔でサ
ンプリングパルスを間引いた長い時間間隔で各周
期のピーク値DP及びボトム値DBを保持し、各サ
ンプリング時点でピークホールド又はボトムホー
ルドのいずれが動作中であるか又はあつたかの前
述のFF機能に相当する判断を行う前処理を行う。
そして、第５図ｂに従い、FF判断を基に24ms間
隔でピーク値DP又はボトム値DBがサンプリング
出力データXOとして発生される。したがつて、
心電図データは、液晶デイスプレイ装置の制限条
件に対応して250サンプル／ｓの1/6に低減された
サンプリング率で高忠実に表示される。
以上、本発明によれば、入力波形信号のサンプ
リングに際して各サンプリング周期内の山及び谷
を検出できる高忠実のサンプリング出力が得られ
る。特に、波高値の揃つた連続パルスをサプリン
グする場合でも、サプリング後に波高値が変動す
る問題もなくなる。
リングに際して各サンプリング周期内の山及び谷
を検出できる高忠実のサンプリング出力が得られ
る。特に、波高値の揃つた連続パルスをサプリン
グする場合でも、サプリング後に波高値が変動す
る問題もなくなる。
第１図は本発明のサンプリング方法及び回路を
説明するタイムチヤート、第２図は本発明の一実
施例によるサンプリング回路、第３図は同実施例
の動作を説明するタイムチヤート及び第４図は本
発明の別の実施例によるサンプリング回路を示す
図、第５図は同実施例の動作を説明するフローチ
ヤート及び第６図は従来のサンプリング方法を説
明するタイムチヤートである。
説明するタイムチヤート、第２図は本発明の一実
施例によるサンプリング回路、第３図は同実施例
の動作を説明するタイムチヤート及び第４図は本
発明の別の実施例によるサンプリング回路を示す
図、第５図は同実施例の動作を説明するフローチ
ヤート及び第６図は従来のサンプリング方法を説
明するタイムチヤートである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 入力波形信号を所定のサンプリング周期で各
周期内のピーク及びボトムを検出しつつサンプリ
ングするサンプリング方法において、 入力波形信号のピークレベル及びボトムレベル
を、ホールド値として出力の都度その時点の前記
入力波形信号レベルにリセツトしつつホールド
し、 前記各サンプリング時点でピークホールド又は
ボトムホールドのいずれが動作中であるか、或は
いずれも非動作のときはいずれが最後に作動して
いたかを判断し、 この判断が前記ピークホールドである場合には
ホールドしている前記ボトムレベルを前記サンプ
リング値として出力させ、一方前記判断が前記ボ
トムホールドである場合にはホールドしている前
記ピークレベルを前記サンプリング値として出力
させることを特徴とするサンプリング方法。 ２ 入力波形信号を所定のサンプリング周期で各
周期内のピーク及びボトムを検出しつつサンプリ
ングするサンプリング回路において、 入力波形信号のピークレベル及びボトムレベル
を、ホールド値として出力する都度その時点の入
力波形信号レベルにリセツトしつつそれぞれホー
ルドするピークホールド手段及びボトムホールド
手段と、 前記ピークホールド手段及びボトムホールド手
段のいずれが動作中であるかを指示する動作信号
の立ち上り時点でトリガされるフリツプフロツプ
手段と、 このフリツプフロツプ手段が前記ピークホール
ド手段でトリガされた状態にある場合には前記ボ
トムレベルをサンプリング値として出力させ、一
方前記ボトムホールド手段でトリガされた状態に
ある場合には前記ピークレベルを前記サンプリン
グ値として出力させる信号選択手段とを備えたこ
とを特徴とするサンプリング回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63304079A JPH02152099A (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | サンプリング方法及び回路 |
| US07/764,611 US5180931A (en) | 1988-02-12 | 1991-09-24 | Sampling method and circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63304079A JPH02152099A (ja) | 1988-12-02 | 1988-12-02 | サンプリング方法及び回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02152099A JPH02152099A (ja) | 1990-06-12 |
| JPH0434240B2 true JPH0434240B2 (ja) | 1992-06-05 |
Family
ID=17928776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63304079A Granted JPH02152099A (ja) | 1988-02-12 | 1988-12-02 | サンプリング方法及び回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5180931A (ja) |
| JP (1) | JPH02152099A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100296832B1 (ko) * | 1992-11-13 | 2001-10-24 | 요트.게.아. 롤페즈 | 이산시간신호처리시스템 |
| US5394441A (en) * | 1993-02-05 | 1995-02-28 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for digitally tracking highs and lows of a signal received by a radio communication device |
| US6496548B1 (en) | 1998-10-09 | 2002-12-17 | Harris Corporation | Apparatus and method for decoding asynchronous data using derivative calculation |
| US6377633B1 (en) | 1998-10-09 | 2002-04-23 | Harris Corporation | Apparatus and method for decoding asynchronous data |
| WO2004021363A1 (en) * | 2002-09-02 | 2004-03-11 | Cochlear Limited | Method and apparatus for envelope detection and enhancement of pitch cue of audio signals |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS521253B1 (ja) * | 1970-04-03 | 1977-01-13 | ||
| US3693028A (en) * | 1970-09-30 | 1972-09-19 | Burroughs Corp | System for the detection and validation of signal peaks |
| US4183087A (en) * | 1978-03-07 | 1980-01-08 | Hughes Aircraft Company | Peak deviation sampling |
| US4363976A (en) * | 1981-01-19 | 1982-12-14 | Rockwell International Corporation | Subinterval sampler |
| JPH0434457Y2 (ja) * | 1985-07-22 | 1992-08-17 |
-
1988
- 1988-12-02 JP JP63304079A patent/JPH02152099A/ja active Granted
-
1991
- 1991-09-24 US US07/764,611 patent/US5180931A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02152099A (ja) | 1990-06-12 |
| US5180931A (en) | 1993-01-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |