JPH0435103A - ディジタル信号の複素化方法、リアル化方法およびその装置 - Google Patents

ディジタル信号の複素化方法、リアル化方法およびその装置

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JPH0435103A
JPH0435103A JP2135912A JP13591290A JPH0435103A JP H0435103 A JPH0435103 A JP H0435103A JP 2135912 A JP2135912 A JP 2135912A JP 13591290 A JP13591290 A JP 13591290A JP H0435103 A JPH0435103 A JP H0435103A
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JP
Japan
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sign
filters
sub
signal
digital
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JP2135912A
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Yuji Igata
裕司 井形
Yuji Oue
裕司 大植
Yuji Hayashino
裕司 林野
Yasuhiro Uno
宇野 矢壽弘
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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 本発明11RF帯などに変調された信号を、ディジタル
信号処理する際の、ディジタル信号の周波数変換 フィ
ルタリングを含む複素叱方ン夫  リアル化方法および
その装置に関するものである。
従来の技術 従来は 第3図(a)に示ずように f/2〜3f/2
の周波数域にあるfの帯域を持つ信号301を、第3図
(e)のように −f/2−f/2の周波数域に周波数
変換して、複素信号304を得るために(戴 第3図(
b)のように 4fのザンプリング周波数でディジタル
化し 次に複素数exp(−jnπ/2)を乗算するこ
とにより、第3図(C)のように 周波数シフトする。
 (ここで、n I&  入力ディジタル信号系列の何
番目かを示している。)さらに 特性303のフィルタ
により、第3図(d)に示ずように−f/2〜f/2の
周波数域のみ取り出す。これを1/4デシメーシヨンす
ることにより、第3図(e)に示すよう?Q複素信号3
04を得ていtも  また逆に 第3図(e)のように
 −f/2〜f/2の周波数域にあるfの帯域を持っ複
素信号304を、第3図(b)のように f/2〜3f
/2の周波数域に周波数変換して、実信号302を、得
るためには 複素信号304を4倍インターポーレーシ
ョンレ 特性305のフィルタにより、第3図(d)に
示すよう(二 −f/2〜f/2の周波数域のみ取り出
す。次に複素数exp(−jnπ/2)を乗算すること
により、第3図(b′)のよう(へ 周波数シフトする
。このデータのリアル部のみを取り出すことにより、第
3図(b)のようは f/2〜3f/2の周波数域にリ
アル信号302を得ていμ発明が解決しようとする課題 ディジタル信号の周波数変換 フィルタリングを含む複
素イK リアル化を前記ような手法によって行えば 第
4図(a)(b)に示すように 複素数eXp(−j 
n yr /2)の乗算部401、−f/2−f/2の
周波数域を取り出すためのフィルタリングの演算部40
2、403、デシメーション部404、405またはイ
ンターボーレーション部406、407と、それぞれ3
段階のディジタル信号処理部が必要であり、システムを
複雑にし ハードウェア量が大きくなるという問題があ
った本発明は」1記問題を解決する方法および装置を提
供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明(よ 以」二のような問題点を解決するためにな
されたもので、 リアル信号から複素信号を得るため置
 ディジタル信号系列を選択的に符号反転した後、 こ
れを、 1つのディジタルフィルタを分解した複数のサ
ブフィルタに 入力し このサブフィルタの出力を組み
合わゼ(加算することにより、複素信号を得るようにし
たものである。
また、複素信号からリアル信号を得るために複素信号形
式のディジタル信号系列を選択的に符号反転した後、こ
れを、 1つのディジタルフィルタを分解した複数のサ
ブフィルタ番へ 入力−このサブフィルタの出力を順に
出力することにより、リアル信号を得るようにしたもの
である。
イ乍用 本発明(よ 前記のよう(ヘ リアル信号から複素信号
を得るため(へ 複素数exp(−jnπ/2)の乗虱
f/2〜f/2の周波数域を取り出すためのフィルタリ
ングの演該 デシメーションの3段階のディジタル信号
処理手段が必要であったもの力丈符号反転 1つのディ
ジタルフィルタを分解した複数のザブフィル久 および
加算器のみでよい。
まtへ 複素信号からリアル信号を得るために 複素数
eXI) (−j n yr /2)の乗!、−f/2
−f/2の周波数域を取り出すためのフィルタリングの
演見インターポーレーションの3段階のディジタル信号
処理手段が必要であったもの力(符号反1云1つのディ
ジタルフィルタを分解した複数のザブフィル久 および
セレクタのみでよい。以」−のように ハードウェア量
を少なくすることができる。
また従来例における一f/2〜f/2の周波数域を取り
出すためのフィルタをFIRフィルタとずれは 前記複
数のサブフィルタは 前記FIRフィルタを分解したも
のであり、実質的に 一つのフィルタリング処理を、複
数のサブフィルタで、並行して処理していることになる
。従って、フィルタリングのための乗算器の速度を、遅
くすることができ、実現か容易になる。
実施例 第1図(a)(b)iよ 本発明の一実施例における複
素化装置のブロック図である。
第3図(b)302に示すような、 4fでサンプリン
グされたディジタル入力信号X (n)をZ変換し 入
力順に4ケづつまとへ 次式のようにお く、 X(Z)−L(Z’)+Z−’X+(Z’)+Z−2L
(Z’)+Z−3Xs(Z’)これに 複素数exp(
−jnπ/2)を乗算する。これ(よ 上式において、
2を−jZと置き換えることに他ならなしも 従って、
 この乗算によりX(Z)clX(−jZ)=Xe(Z
’)+jZ−’X+(Z’)Z−2X2(Z’)+jZ
−3X3(Z’)と周波数変換される。第3図(C)に
示す特性303のフィルタの伝達関数をZ変換しH(Z
)とおき、フィルタのタップ係数を分解し4ケ毎にまと
取次式のようにおく。
H(Z)=Ha (Z’ )+Z−’ H+ (Z’ 
)+Z−2H2(Z’ )+Z−” Ha (Z’)従
って、第3図(e)304を得るために H(Z)・X
(−jZ)を計算し さらに1/4デシーメーシヨンL
A zをZexp(−jπ/4)と置き換え、数式を整
理すれば出力は 次式のようになる。
Hll(−Z’)・Xl!(−Z’)+ Z−’H1!
(−Z’ )42(−Z’)+j Z−’ ((Hs(
−Z’)4+(−Z’)−H+(−Z’)4a(−Z’
)) )これii、第1図(a)に示すように 符号反
転部101により、入力を4ケ毎に取り出し 符号反転
(4ケ毎に符号反転 非反転を繰り返す。)L順次、伝
達関数力<、  Hs(−Z’)、Hs(−Z’)、H
2(−Z’ )、H+ (−Z’ )テあルサブフィル
タ1lO1113、112、111によりフィルタ演算
を行な(\ サブフィルタ111,112、113の出
力を遅延部103により遅延させ、加算部120、12
1により、サブフィルタ110、112の加算出力を実
数部 サブフィルタ111、113の加算出力を虚数部
として、出力が得られることを意味している。さらに第
1図(a)において、遅延部103を、符号反転部10
1に兼ねさせることで、第1図(b)のように 符号反
転部151により、入力を4ケ毎に取り出し 符号反転
(4ケ毎に符号反転 非反転を繰り返す。ただしサブフ
ィルタ160の入力のみ他と逆相となる。)L 順次、
伝達関数f)< Ih (−7’ )、H2(−Z’ 
)、−H+ (−Z’ )、H@(−Z’)、であるサ
ブフィルタ163、162、161.160によりフィ
ルタ演算を行なl、X、加算部170、171により、
サブフィルタ160、162の加算出力を実数部 サブ
フィルタ161、163の加算出力を虚数部として、出
力が得られるようにすることができる。
第1図(b)と第3図(a)と比較すれば 複複素乗算
仏 フィルタ2欠 およびデシメーション部2ヶが必要
だったもの力(符号反転部 サブフィルタ餓 加算部の
みでよく、演算量が相当減少していることが分かる。
第2図は本発明の第2の実施例におけるリアル化装置の
ブロック図である。
第3図(e)304f友 複素信号 X(Z’ )=Xr(Z’ )+X1(Z’ )?Q複
素数exp(−jnπ/4)を乗算したものである。
即ち、上式において、2をZexp(−jπ/4)と置
き換えたものである。従って、 X(−Z’)=Xr(−Z’)+jXi(−Z’)とな
る。
第3図(e)に示す特性305のフィルタの伝達関数H
(Z)を次式のようにおき、 H(Z)=)l@(Z’)+Z−’H+(Z’)+Z−
2Ha(Z’)+Z−’Hs(Z’)第3図(b)30
2を得ルタめニH(z)・x(−jz)を計算し さら
に複素数eXp(−jnπ/2)を乗算する。
即板zを−jzと置き換え、実数部のみを取り出し数式
を整理すれば 出力(よ 次式のようになる。
He(Z’ )4r(−Z’ ) −Z−’ H+ (
Z’ )4i(−2’ )Z−2H2(Z’)4r(−
Z’)+Z−’H3(Z’)・Xl(−Z’)これc主
  第2図に示すよう番ζ 符号反転部2゜1により、
複素入力の実数部 虚数部を、順次符号反転(入力毎に
符号反転 非反転を繰り返す。)L、  ソhぞれ伝達
関数h<  T(ll(Z’)および−H2(Z’)、
H+ (Z’ )およびHa (Z’ ) テあるサブ
フィルタ21oおよび212、211および213に入
力し フィルタ演算を行な((サブフィルタ210,2
11゜212、213より順に出力を取り出せばよいこ
とを意味している。
第2図と第3図(b)と比較すれば インターポーレー
ション部2ヶ、フィルタ2ケ、および複累乗算部が必要
だったもの力文 符号反転部 サブフィルタ脈 セレク
タ部のみでよく、演算量が相当減少していることが分か
る。
発明の効果 以上述べてきたよう艮 本発明によれ(戴 リアル信号
から複素信号を得るために(主 符号反転Q− 1つのディジタルフィルタを分解した複数のザブフィル
久 および加算器のみでよい。また 複素信号からリア
ル信号を得るために(よ 符号反転1つのディジタルフ
ィルタを分解した複数のザブフィル久 およびセレクタ
のみでよい。以上のように ハードウェア量を少なくす
ることができる。
またフィルタをF丁Rフィルタとすれ(′L 実質的に
 一つのフィルタリング処理を、複数のサブフィルタで
、並行して処理していることになり、フィルタリングの
ための乗算器の速度を、遅くすることができ、実現が容
易になり、その実用的効果は極めて犬である。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)(b)l;L  本発明の一実施例におけ
るの複素化装置のブロックは 第2図は本発明の第2の
実施例におけるリアル化装置のブロックは 第3図は従
来例およびおよび本発明における変換過程の説明図 第
4図(a)(b)は それぞれ 従来例における複素化
方法 リアル化装置のブロック図である。 101、151、201・・・符号反転S、ZO111
1、112、113、160、161、162、163
、210、211、212、213・・・サブフィル久
 103・・・遅延倣 120、121、170、17
1・・・加算部、 303、305・・・フィルタ特性
、 401・・・複素乗算餓 402.403・・・フ
ィル久 404、405・・・デシメーション=6 4
06、407−・−インターボーレーション訛 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか】名ド 第 図 第 図 (aン 40/ Z

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)リアル信号形式のディジタル信号系列を選択的に
    符号反転する手段と、前記符号反転手段の出力を、1つ
    のディジタルフィルタを分解した複数のサブフィルタに
    入力する手段と、前記サブフィルタの出力を組み合わせ
    加算する手段とを設けたことを特徴とするディジタル信
    号の複素化装置。
  2. (2)複素信号形式のディジタル信号系列を選択的に符
    号反転する手段と、前記符号反転手段の出力を、1つの
    ディジタルフィルタを分解した複数のサブフィルタに入
    力する手段と、前記サブフィルタの出力を順にに出力す
    る手段とを設けたことを特徴とするディジタル信号のリ
    アル化装置。
  3. (3)リアル信号形式のディジタル信号系列を選択的に
    符号反転し、符号反転した信号を、複数のサブフィルタ
    よりなるディジタルフィルに入力し、前記サブフィルタ
    の出力を組み合わせ加算することを特徴とするディジタ
    ル信号の複素化方法。
  4. (4)複素信号形式のディジタル信号系列を選択的に符
    号反転し、符号反転信号を、複数のサブフィルタよりな
    るディジタルフィルタに入力し、前記サブフィルタの出
    力を順に出力することを特徴とするディジタル信号のリ
    アル化方法。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01292904A (ja) * 1988-05-20 1989-11-27 Hitachi Ltd 周波数変換装置
JPH03283906A (ja) * 1990-03-30 1991-12-13 Nec Corp 周波数変換回路

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