JPH0467156B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0467156B2 JPH0467156B2 JP11800083A JP11800083A JPH0467156B2 JP H0467156 B2 JPH0467156 B2 JP H0467156B2 JP 11800083 A JP11800083 A JP 11800083A JP 11800083 A JP11800083 A JP 11800083A JP H0467156 B2 JPH0467156 B2 JP H0467156B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time difference
- output
- frequency
- adder
- latch circuit
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
- G04F10/00—Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means
- G04F10/04—Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means by counting pulses or half-cycles of an AC
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はデータ補間処置装置に適用して好適な
時間差測定装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a time difference measuring device suitable for application to a data interpolation processing device.
データ補間処理装置は、第1図に示す如く、ア
ナログ信号Sに対し、あるサンプル周期Tiを有
する入力サンプル列(黒丸にて示す)を基にして
補間演算を行つて、これとは異なるサンプリング
周期Toの出力サンプル列(白丸にて示す)を出
力する装置である。
As shown in FIG. 1, the data interpolation processing device performs an interpolation operation on the analog signal S based on an input sample string (indicated by a black circle) having a certain sampling period Ti, and This is a device that outputs the To output sample sequence (indicated by a white circle).
この補間演算装置の方法は精度の高低に応じて
種々あるが、一例として1次補間演算について第
2図を参照して説明する。 There are various methods of this interpolation calculation device depending on the level of accuracy, but as an example, a primary interpolation calculation will be explained with reference to FIG.
第2図に於いて、各々の入力サンプル列のn−
1及びn及びn+1番目のサンプル点の時点を
夫々xo-1、xo、xo+1、その各レベルをyo-1、yo、
yo+1とする。又、サンプリング周期Toのサンプ
ル列(白丸)のうち、時点xo-1、xoの間にあるべ
きサンプル点の時点をx′o-1、そのレベルをy′o-1、
その1次補間演算によつて得られる近似レベルを
y″o-1とする。同様にサンプリング周期Toのサン
プル列(白丸)のうち、時点xo、xo+1の間にある
べきサンプル点の時点をx′o、そのレベルをy′o、
その1次補間演算によつて得られる近似レベルを
y″oとする。 In Figure 2, n-
The time points of the 1st, nth, and n+1th sample points are x o-1 , x o , x o+1 , respectively, and their respective levels are y o-1 , y o ,
Let y o+1 . Also, among the sample string (white circle) of the sampling period To, the time point of the sample point that should be between time points x o-1 and x o is x′ o-1 , its level is y′ o-1 ,
The approximation level obtained by the first-order interpolation calculation is
y″ o-1.Similarly , among the sample string (white circle) with sampling period To, the time point of the sample point that should be between time x o and x o+1 is x′ o , and its level is y′ o ,
The approximation level obtained by the first-order interpolation calculation is
Let y″ o .
又、時点xo-1、x′o-1間の時間差をlo-1、時点
Xo、X′o間の時間差をloとそれぞれ置く。かくす
ると、y″oは次式のような演算により得られる。 Also, the time difference between time x o-1 and x′ o-1 is l o-1 , time
Let the time difference between X o and X′ o be lo respectively. Thus, y″ o can be obtained by the following calculation.
y″o=yo+1−yo/xo+1−xo・(x′o−
xo)+yo=yo+1−yo/Ti・lo+yo……(1)
この(1)式でlo/Ti=l′o(但し、0≦l′o<)1と
置けば、次式が得られる。(nは変数)
y″o=(yo+1−yo)・l′o+yo ……(2)
又、第1図において、各出力サンプル(白丸)
とその直前にある入力サンプル(黒丸)との時間
差を夫々……、lo-1、lo、lo+1、……とすると、次
式が成立する。但し、K、nは共に整数である。 y″ o =y o+1 −y o /x o+1 −x o・(x′ o −
x o ) +y o =y o+1 −y o /Ti・l o +y o ……(1) In this equation (1), l o /Ti=l′ o (However, 0≦l′ o <)1 If we put , we get the following formula. (n is a variable) y″ o = (y o+1 −y o )・l′ o +y o ...(2) Also, in Figure 1, each output sample (white circle)
Assuming that the time differences between this and the input sample immediately before it (black circle) are respectively .., lo -1 , lo , lo +1 ,..., the following equation holds true. However, both K and n are integers.
K・Ti+lo=lo-1+To
この最後に示した一般式の両辺をTiで割つて
整理すると、次式が得られる。 K・Ti+l o =l o-1 +To Dividing both sides of the last general formula by Ti and rearranging, the following formula is obtained.
l′o=l′o-1+To/Ti−K ……(3)
但し、l′o=lo/Tiである。また、Kはl′oが0≦
l′o<1を満足するような整数である。 l' o = l' o-1 +To/Ti-K...(3) However, l' o = lo /Ti. Also, for K, l′ o is 0≦
l′ o is an integer that satisfies <1.
しかして、補間処理演算を行うためには、その
補間演算の種類の如何を問わず、差し当たり入出
力サンプル列の時間差(入力サンプル列の周期
Tiで規格化された時間差)l′oを測定すればよい
ことが分かる。 Therefore, in order to perform an interpolation processing operation, regardless of the type of interpolation operation, the time difference between the input and output sample strings (the period of the input sample string) must be
It can be seen that it is sufficient to measure the time difference (time difference) l′ o normalized by Ti.
かかる時間差l′oの測定は、従来第3図に示すよ
うな装置を持つて行つていた。即ち、入力サンプ
ル列のサンプリング周期fsiの整数N倍のオーバー
サンプリング周波数Nfsiを有するクロツク信号を
カウンタ1に供給して計算し、その計数出力(並
列出力)をラツチ回路2に供給して出力サンプル
列のサンプリング周波数fspのクロツク信号でラ
ツチを繰り返せば、毎回の時間差l′oが出力され
る。 The measurement of the time difference l' o has conventionally been carried out using an apparatus as shown in FIG. That is, a clock signal having an oversampling frequency Nf si that is an integer N times the sampling period f si of the input sample sequence is supplied to the counter 1 for calculation, and the counting output (parallel output) is supplied to the latch circuit 2 for output. If the latch is repeated using the clock signal of the sampling frequency f sp of the sample sequence, the time difference l' o will be output each time.
第3図のカウンタ1はモジユロでありカウンタ
値がオーバーフローを起こした場合に自動的に全
てリセツトされ、再び計数を開始する。又、カウ
ンタ1のビツト数は入力サンプリング周期Ti(Ti
=1/fsi)をオーバーサンプリング周期T′i〔T′i=
1/(N・fsi)〕で割つた値Nビツトだけ最低無
ければならない。これにより、loをTiで規格化し
たのと同じ意味を持ち、ラツチ回路2の出力はl′o
=lo/Ti(但し、0≦l′o<1)を結果的に出力し
ているのと同じになる。尚、このシステムの分解
能はNの値で決められる。 The counter 1 in FIG. 3 is a modulus, and when the counter value overflows, it is automatically reset and starts counting again. Also, the number of bits of counter 1 is determined by the input sampling period Ti (Ti
= 1/f si ) with the oversampling period T′ i [T′ i =
There must be at least N bits, which is the value divided by 1/(N·f si )]. This has the same meaning as normalizing l o with Ti, and the output of latch circuit 2 is l′ o
The result is the same as outputting =l o /Ti (0≦l' o <1). Note that the resolution of this system is determined by the value of N.
ところが、補償精度を高くするには、時間差l′o
の精度を高くしなければならない。しかし、かか
る従来の時間差測定装置に於いて、時間差l′oの精
度を高くするために、Nをあまり大きくすると、
カウンタ1に供給するクロツク信号の周波数が高
くなりすぎ、ハードウエアの規模、価格、技術的
難易度の上昇につながつてしまう。 However, in order to increase the compensation accuracy, the time difference l′ o
accuracy must be increased. However, in such a conventional time difference measuring device, if N is made too large in order to increase the accuracy of the time difference l′ o ,
The frequency of the clock signal supplied to the counter 1 becomes too high, leading to an increase in the scale, price, and technical difficulty of the hardware.
かかる点に鑑み、本発明は(3)式を利用して時間
差を測定する装置であつて、特に、カウンタに供
給するクロツク周波数を左程高くしなくても時間
差を高精度を以て測定することのできる時間差測
定装置を提案しようとするものである。
In view of the above, the present invention is a device for measuring time differences using equation (3), and in particular, it is possible to measure time differences with high accuracy without increasing the clock frequency supplied to the counter as high as the left. This is an attempt to propose a time difference measuring device that can.
本発明は、互いに異なる周波数fsi、fspのパルス
列の時間差を測定する装置に於いて、周波数Nfsi
(但しNは整数)の第1のクロツク信号を計数す
ると共に、周波数fsp/M(但し、M=2m、m=
1、2、3、……)の第2クロツク信号によつて
リセツトされるカウンタと、そのカウンタの内容
を第2のクロツク信号によつてラツチする第1の
ラツチ回路と、その第1のラツチ回路の出力がm
ビツトだけ右シフトされて供給されると加算器
と、その加算器の出力が周波数fspの第3のクロ
ツク信号を以てラツチされて加算器に供給される
第2のラツチ回路とを有し、加算器より時間差検
出信号が出力されるようにしたものである。
The present invention provides an apparatus for measuring the time difference between pulse trains of different frequencies f si and f sp .
(where N is an integer), the first clock signal is counted, and the frequency f sp /M (where M=2 m , m=
1, 2, 3, . . . ); a first latch circuit that latches the contents of the counter by the second clock signal; The output of the circuit is m
The output of the adder is latched by a third clock signal of frequency f sp and is supplied to the adder. The device outputs a time difference detection signal.
かかる本発明によれば、カウンタに供給するク
ロツク信号の周波数を左程高くしなくても、時間
差を高精度を以て測定することのできる時間差測
定位置を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a time difference measurement position at which the time difference can be measured with high accuracy without increasing the frequency of the clock signal supplied to the counter so much.
以下に、第4図を参照して本発明の一実施例を
説明する。入力パルス列のサンプリング周波数fsi
のN倍の周波数Nfsiの第1のクロツク信号をカウ
ンタ3に供給して計数せしめる。そして、出力パ
ルス列のサンプリング周波数fspの整数M(但し、
M=2m、m=1、2、3、……)分の1の周波数
fsp/Mの第2のクロツク信号をリセツト信号と
してカウンタ3に供給すると共に、カウンタ3の
出力(並列出力)をラツチ回路4に供給して、上
述の周波数がfsp/Mの第2のクロツク信号を以
てラツチして、計数値のM倍の計数値がホールド
される。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Input pulse train sampling frequency f si
A first clock signal having a frequency Nf si that is N times as large as Nf si is supplied to the counter 3 for counting. Then, an integer M of the sampling frequency f sp of the output pulse train (however,
M = 2 m , m = 1, 2, 3, ...) 1/1 frequency
The second clock signal of f sp /M is supplied to the counter 3 as a reset signal, and the output (parallel output) of the counter 3 is supplied to the latch circuit 4 to generate the second clock signal of the frequency f sp /M. It is latched using a clock signal, and a count value M times the count value is held.
上述の(3)式から時間差l′oは、時間差l′o-1と出力
サンプリング周期Toを入力サンプリング周波数
Tiで規格化した規格化周期To/Tiの和で表せら
れる。 From Equation (3) above, the time difference l′ o is calculated using the time difference l′ o-1 and the output sampling period To as the input sampling frequency.
It is expressed as the sum of the normalized period To/Ti normalized by Ti.
周期To/Tiはラツチ回路4の出力をmビツト
右シフトするだけで得られるから、この周期
To/Ti(並列出力)をmビツトだけ右シフトし
て加算器5に供給すると共に、ラツチ回路6に既
にラツチされている時間差l′i-1(並列出力)を加
算器(アダー)5に供給して加算出力が1を越え
るオーバーフローを起こしたときは整数部を切り
捨てl′oとして出力する。結果的に(3)式のマイナス
Kに相当するものを加算器5が内蔵していること
になる。かかる時間差l′oは周波数fspの第3のクロ
ツク信号を以てラツチ回路6にラツチされ、加算
器5に供給されて次のl′o+1を得る為に用いられ
る。 Since the period To/Ti can be obtained by simply shifting the output of latch circuit 4 to the right by m bits, this period
To/Ti (parallel output) is shifted to the right by m bits and supplied to the adder 5, and the time difference l' i-1 (parallel output) already latched in the latch circuit 6 is sent to the adder 5. If the addition output exceeds 1 and an overflow occurs, the integer part is truncated and output as l' o . As a result, the adder 5 incorporates something corresponding to minus K in equation (3). This time difference l' o is latched by the latch circuit 6 with a third clock signal of frequency f sp and supplied to the adder 5 to be used to obtain the next l' o+1 .
尚、ラツチ回路4の各桁の出力端子を、加算器
5の入力端子に対しm桁だけ下位の各桁の入力端
子に接続することにより、ラツチ回路4の出力が
mビツトだけ右にシフトされることになる。 By connecting the output terminal of each digit of the latch circuit 4 to the input terminal of each digit that is m digits lower than the input terminal of the adder 5, the output of the latch circuit 4 is shifted to the right by m bits. That will happen.
かかる時間差測定装置によれば時間差l′oの精度
を最大M倍まで上昇させることができる。 With such a time difference measuring device, the accuracy of the time difference l' o can be increased up to M times.
入出力信号は、互いに周期したものとは限らず
非同期信号でもあり得る。非同期の場合はTo/
Tiは無理数となる。これをカウンタで計測した
場合第3図ではTo/Tiの計測値と真値との誤差
は1/N以下である。第4図に於ては1/(M・
N)以下となる。 The input and output signals are not limited to mutually periodic signals, and may also be asynchronous signals. To/for asynchronous
Ti is an irrational number. When this is measured with a counter, the error between the measured value and the true value of To/Ti in FIG. 3 is 1/N or less. In Figure 4, 1/(M・
N) The following is true.
尚、Mが大でラツチ回路4に於ける累積時間が
長く、規格化周期To/Tiに誤差が生じる虞が有
る場合は、第3図の装置をも併用し、これによつ
て時間差l′oの比較及び補正を行うようにすれば良
い。例えばfsi、fspが50kHz、N及びMが28とする
と、N・fsiは12.8MHz、fsp/Mは195Hzの実用上
扱い易い値になる。 If M is large and the cumulative time in the latch circuit 4 is long, and there is a possibility that an error will occur in the normalized period To/Ti, the device shown in FIG. 3 is also used, and thereby the time difference l' What is necessary is to compare and correct o . For example, if f si and f sp are 50 kHz, and N and M are 28 , N·f si is 12.8 MHz, and f sp /M is 195 Hz, values that are easy to handle in practice.
この場合、16ビツトのl′oを求めるためにはカウ
ンタ3及びラツチ回路4のビツト数が夫々24ビツ
ト、加算器5及びラツチ回路6のビツト数が夫々
16ビツトである。 In this case, in order to obtain 16-bit l' o , the number of bits of counter 3 and latch circuit 4 must be 24 bits each, and the number of bits of adder 5 and latch circuit 6 must be 24 bits each.
It is 16 bits.
因みに、第3図の装置で、時間差l′oの精度を上
述した第4図の装置のそれと同様に採ろうとする
と、fsi=fsp=50kHzの場合、Nが216となつて、
N・fsiは3.3GHzにもなつてしまう。 Incidentally, if we try to obtain the same precision of the time difference l′ o with the device shown in FIG . 3 as that of the device shown in FIG .
N・f si reaches 3.3GHz.
従来の技術では、時間差測定の分解能はカウン
タに供給されるN・fsiという周波数で決定されて
いたが、上述せる本発明によればカウンタに供給
するN・fsiという周波数を左程高くしなくても、
カウンタのリセツト及びラツチのタイミングを
fsp/Mという周波数で行うことにより、カウン
タの分解能(有効桁数)をあげることができ、時
間差を高精度を以て測定することのできる時間差
測定装置を得ることができる。
In the conventional technology, the resolution of time difference measurement was determined by the frequency N·f si supplied to the counter, but according to the present invention described above, the frequency N·f si supplied to the counter can be increased as much as possible. Even without,
Counter reset and latch timing
By performing the measurement at a frequency of f sp /M, the resolution (number of effective digits) of the counter can be increased, and a time difference measuring device capable of measuring time differences with high precision can be obtained.
従つて、時間差測定装置のハードウエアーの規
模、価格、技術的難易度の上昇を伴わずして、所
期の目的を達成することができる。 Therefore, the desired purpose can be achieved without increasing the scale, cost, or technical difficulty of the hardware of the time difference measuring device.
第1図及び第2図はデータ補間処理装置の説明
に供するグラフ、第3図は従来の時間差測定装置
を示すブロツク線図、第4図は本発明による時間
差測定装置の一実施例を示すブロツク線図であ
る。
3はカウンタ、4は第1のラツチ回路、5は加
算器、6は第2のラツチ回路である。
1 and 2 are graphs for explaining the data interpolation processing device, FIG. 3 is a block diagram showing a conventional time difference measuring device, and FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the time difference measuring device according to the present invention. It is a line diagram. 3 is a counter, 4 is a first latch circuit, 5 is an adder, and 6 is a second latch circuit.
Claims (1)
差を測定する装置に於て、周波数Nfsi(但しNは
整数)の第1のクロツク信号を計算すると共に、
周波数fsp/M(但し、M=2m、m=1、2、3、
……)の第2のクロツク信号によつてリセツトさ
れるカウンタと、該カウンタの内容を上記第2の
クロツク信号によつてラツチする第1のラツチ回
路と、該第1のラツチ回路の出力がmビツトだけ
右シフトされて供給される加算器と、該加算器の
出力が周波数fspの第3のクロツク信号を持つて
ラツチされて上記加算器に供給される第2のラツ
チ回路とを有し、上記加算器より時間差検出信号
が出力されるようにしたことを特徴とする時間差
測定装置。1. In a device that measures the time difference between pulse trains of different frequencies f si and f sp , calculate the first clock signal of frequency Nf si (where N is an integer), and
Frequency f sp /M (however, M=2 m , m=1, 2, 3,
...), a first latch circuit that latches the contents of the counter by the second clock signal, and an output of the first latch circuit. The adder has an adder which is right-shifted by m bits and is supplied, and a second latch circuit in which the output of the adder is latched with a third clock signal of frequency f sp and is supplied to the adder. A time difference measuring device characterized in that the adder outputs a time difference detection signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11800083A JPS608771A (en) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | Measuring device of time difference |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11800083A JPS608771A (en) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | Measuring device of time difference |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS608771A JPS608771A (en) | 1985-01-17 |
| JPH0467156B2 true JPH0467156B2 (en) | 1992-10-27 |
Family
ID=14725563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11800083A Granted JPS608771A (en) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | Measuring device of time difference |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS608771A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01117420A (en) * | 1987-10-29 | 1989-05-10 | Nec Corp | Phase comparator |
| JP5666813B2 (en) * | 2010-03-15 | 2015-02-12 | 株式会社テセック | Time width measuring device |
-
1983
- 1983-06-28 JP JP11800083A patent/JPS608771A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS608771A (en) | 1985-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1593202B1 (en) | Period-to-digital converter | |
| US4760536A (en) | Autoranging frequency sensor | |
| EP0177557B1 (en) | Counting apparatus and method for frequency sampling | |
| JP3203909B2 (en) | A / D converter | |
| JPS6156651B2 (en) | ||
| JP3903607B2 (en) | Pulse count method in pulse input circuit | |
| JP2661140B2 (en) | Digital type frequency relay | |
| SU982014A1 (en) | Adaptive computer of mathematical expectation estimate | |
| SU960843A1 (en) | Entropy determination device | |
| SU762007A1 (en) | DIGITAL FILTER 1 | |
| SU1613998A1 (en) | Apparatus for measuring daily rate of time piece | |
| Karnal et al. | A novel automatically synchronized ramp A/D converter | |
| SU1564671A1 (en) | Device for adaptive compression of information | |
| JPH01269315A (en) | Reversal interval measurement circuit | |
| SU978364A1 (en) | Device for digital tracing of periodic signal phase | |
| SU847318A1 (en) | Binary-to bcd code converter | |
| SU1129528A1 (en) | Analog-digital converter | |
| SU993451A1 (en) | Pulse repetition frequency multiplier | |
| SU1429125A1 (en) | Device for performing fourier transform | |
| SU961118A2 (en) | Digital double-phase shaper of sine signals | |
| SU1064280A1 (en) | Sine-cosine function generator | |
| SU1038904A1 (en) | Seismic data conversion device | |
| SU1402980A2 (en) | Device for automatic correction of errors of instrument converter | |
| SU857982A1 (en) | Square rooting device | |
| SU905831A1 (en) | Device for computing linearization function |