JPH0510991A - デイジタル信号処理装置 - Google Patents
デイジタル信号処理装置Info
- Publication number
- JPH0510991A JPH0510991A JP16187491A JP16187491A JPH0510991A JP H0510991 A JPH0510991 A JP H0510991A JP 16187491 A JP16187491 A JP 16187491A JP 16187491 A JP16187491 A JP 16187491A JP H0510991 A JPH0510991 A JP H0510991A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- thinning
- band
- digital signal
- analysis
- 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.)
- Pending
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- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ＦＦＴアナライザ等のディジタル信号処理装置
において、実現が容易な構成を用いて任意の帯域での解
析を行えるようにし、きりのよい帯域での解析を実現す
ることである。 【構成】簡潔な、任意の値のデータ間引きを実行する間
引き回路を含むサイン補間回路30を設けることにより、
ハードウエア構成を大きく変えることなく、任意の帯域
での解析を可能とする。
において、実現が容易な構成を用いて任意の帯域での解
析を行えるようにし、きりのよい帯域での解析を実現す
ることである。 【構成】簡潔な、任意の値のデータ間引きを実行する間
引き回路を含むサイン補間回路30を設けることにより、
ハードウエア構成を大きく変えることなく、任意の帯域
での解析を可能とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディジタル信号処理装置
に関し、特に、解析周波数帯域の選択自由度を向上させ
たＦＦＴ（高速フーリエ変換）アナライザに関する。
に関し、特に、解析周波数帯域の選択自由度を向上させ
たＦＦＴ（高速フーリエ変換）アナライザに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタル信号処理計測器（例えば、Ｆ
ＦＴアナライザ）は、図６に示すように、入力アナログ
データをオーバーサンプリング方式のＡ／Ｄ変換器によ
りディジタル信号に変換し、フィルタ20で高域成分をカ
ットし、かつデータを間引き、ＤＳＰ40によりＦＦＴ解
析を行い、解析結果をディスプレイ50に表示する構成と
なっている。
ＦＴアナライザ）は、図６に示すように、入力アナログ
データをオーバーサンプリング方式のＡ／Ｄ変換器によ
りディジタル信号に変換し、フィルタ20で高域成分をカ
ットし、かつデータを間引き、ＤＳＰ40によりＦＦＴ解
析を行い、解析結果をディスプレイ50に表示する構成と
なっている。
【０００３】このようなＦＦＴを用いた信号解析を行う
装置では、ハードウエアおよびソフトウエアの容易さか
ら、フィルタ20では２の間引きを行う構成が多い。
装置では、ハードウエアおよびソフトウエアの容易さか
ら、フィルタ20では２の間引きを行う構成が多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにフィルタ
を２の間引きフィルタとすると、基本帯域の２の累乗分
の１の帯域での解析しか行えず、間引きが多くなると帯
域周波数に端数が生じるという問題点がある。例えば、
図４の上側に示されるような分解能では帯域の区切りが
悪く、解析の際に認識しにくい。従来の技術では、この
ような場合でも、帯域を変更することができない。
を２の間引きフィルタとすると、基本帯域の２の累乗分
の１の帯域での解析しか行えず、間引きが多くなると帯
域周波数に端数が生じるという問題点がある。例えば、
図４の上側に示されるような分解能では帯域の区切りが
悪く、解析の際に認識しにくい。従来の技術では、この
ような場合でも、帯域を変更することができない。
【０００５】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたものであり、その目的は、実現が容易な構成を用い
て任意の帯域での解析を行えるようにし、きりのよい帯
域での解析を実現することにある。
れたものであり、その目的は、実現が容易な構成を用い
て任意の帯域での解析を行えるようにし、きりのよい帯
域での解析を実現することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は専用の帯域変更
回路を設け、上記目的を達成するものである。帯域変更
回路はサイン補間回路（ナイキスト帯域の任意の周波数
点を選択する回路）であり、このサイン補間回路は、簡
潔な間引きを行うための間引き器とカットオフ周波数可
変フィルタとで構成される。
回路を設け、上記目的を達成するものである。帯域変更
回路はサイン補間回路（ナイキスト帯域の任意の周波数
点を選択する回路）であり、このサイン補間回路は、簡
潔な間引きを行うための間引き器とカットオフ周波数可
変フィルタとで構成される。
【０００７】
【作用】一般に、基準周波数帯域をＳとすると解析周波
数帯域Ｋは、 Ｋ＝Ｓ／２Ｎ×（２Ｍ／Ｌ）＝Ｓ／２Ｎ−Ｍ×（１／Ｌ）・・・（１） と表される。（１）式において、Ｓ／２Ｎ−Ｍの項は２
の間引きを表し、１／Ｌの項は任意設定項を表す。従来
は２の間引きの項のみであったが、本発明では、サイン
補間を利用して任意設定項による帯域調整を可能として
いる。これにより、任意の帯域での解析を行える。
数帯域Ｋは、 Ｋ＝Ｓ／２Ｎ×（２Ｍ／Ｌ）＝Ｓ／２Ｎ−Ｍ×（１／Ｌ）・・・（１） と表される。（１）式において、Ｓ／２Ｎ−Ｍの項は２
の間引きを表し、１／Ｌの項は任意設定項を表す。従来
は２の間引きの項のみであったが、本発明では、サイン
補間を利用して任意設定項による帯域調整を可能として
いる。これにより、任意の帯域での解析を行える。
【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。図１は本発明のＦＦＴアナライザの一実施
例の構成を示す図である。本実施例の特徴は、図６の従
来例に、サイン補間回路30が追加されていることであ
る。
て説明する。図１は本発明のＦＦＴアナライザの一実施
例の構成を示す図である。本実施例の特徴は、図６の従
来例に、サイン補間回路30が追加されていることであ
る。
【０００９】サイン補間回路30は図２に示すように、設
定値の間引き器31と、カットオフ周波数可変フィルタ32
とを有している。間引きフィルタ20は、Ａ／Ｄ変換後の
データを２の累乗で間引き、かつ高域をカットする機能
をもち、従来構成と同等のものを用いる。この２の間引
き後のデータFDATA と、そのデータクロックFCLKは設定
値に応じた間引きを行う間引き器31に入力されるように
なっている。カットオフ周波数が可変な可変フィルタ32
には、設定値の間引き器31によりさらに間引かれた出力
データDCDATAが入力され、設定帯域で制限されたデータ
が出力される。この可変フィルタ32としては、一般のハ
ードウエアまたはソフトウエア構成のフィルタを使用で
きる。
定値の間引き器31と、カットオフ周波数可変フィルタ32
とを有している。間引きフィルタ20は、Ａ／Ｄ変換後の
データを２の累乗で間引き、かつ高域をカットする機能
をもち、従来構成と同等のものを用いる。この２の間引
き後のデータFDATA と、そのデータクロックFCLKは設定
値に応じた間引きを行う間引き器31に入力されるように
なっている。カットオフ周波数が可変な可変フィルタ32
には、設定値の間引き器31によりさらに間引かれた出力
データDCDATAが入力され、設定帯域で制限されたデータ
が出力される。この可変フィルタ32としては、一般のハ
ードウエアまたはソフトウエア構成のフィルタを使用で
きる。
【００１０】設定値の間引き器31の、より具体的な構成
が図３に示される。この間引き器は、間引き数を設定す
るレジスタ33と、２の間引きフィルタ20の出力データ数
をカウントするカウンタ34と、レジスタ33およびカウン
タ34の両出力（SETD,CNTD)を比較して、一致検出信号EQ
U を出力するコンパレータ35と、コンパレータ35の一致
検出信号EQU を受けてタイミングパルスDIFEQ を作成す
る微分器36と、タイミングパルスDIFEQ の入力タイミン
グでデータFDATA を捕捉（サンプリング）し、その捕捉
したデータを、間引き後データDCDATAとして出力するレ
ジスタ37とを有している。
が図３に示される。この間引き器は、間引き数を設定す
るレジスタ33と、２の間引きフィルタ20の出力データ数
をカウントするカウンタ34と、レジスタ33およびカウン
タ34の両出力（SETD,CNTD)を比較して、一致検出信号EQ
U を出力するコンパレータ35と、コンパレータ35の一致
検出信号EQU を受けてタイミングパルスDIFEQ を作成す
る微分器36と、タイミングパルスDIFEQ の入力タイミン
グでデータFDATA を捕捉（サンプリング）し、その捕捉
したデータを、間引き後データDCDATAとして出力するレ
ジスタ37とを有している。
【００１１】以下、サイン補間回路31の動作を具体的に
説明する。図４はサイン補間回路31を使用した場合（下
側の図）と、しない場合（上側の図）の解析周波数帯域
の一例の対比を示す。両者とも、間引きフィルタ20は、
２の間引きフィルタとして使用している。この場合、サ
イン補間を利用しない場合（上側）に比べ、利用する場
合（下側）の周波数分解能は区切りがよく、解析に適し
ている。
説明する。図４はサイン補間回路31を使用した場合（下
側の図）と、しない場合（上側の図）の解析周波数帯域
の一例の対比を示す。両者とも、間引きフィルタ20は、
２の間引きフィルタとして使用している。この場合、サ
イン補間を利用しない場合（上側）に比べ、利用する場
合（下側）の周波数分解能は区切りがよく、解析に適し
ている。
【００１２】図５は、このような帯域の解析を実現する
場合の、図３の間引き器31の動作を示すタイミングチャ
ートである（従来との対比を行うために、上側にサイン
補間回路を使用しないで所望の帯域に近い帯域での解析
を行う場合（１／２３の間引き）のクロックのタイミン
グを対比例として示してある）。
場合の、図３の間引き器31の動作を示すタイミングチャ
ートである（従来との対比を行うために、上側にサイン
補間回路を使用しないで所望の帯域に近い帯域での解析
を行う場合（１／２３の間引き）のクロックのタイミン
グを対比例として示してある）。
【００１３】上述したように、基準周波数帯域をＳとす
ると解析周波数帯域Ｋは、 Ｋ＝Ｓ／２Ｎ×（２Ｍ／Ｌ）＝Ｓ／２Ｎ−Ｍ×（１／Ｌ）・・・（１） と表される。（１）式において、Ｓ／２Ｎ−Ｍの項は２
の間引きを表し、間引きフィルタ20による間引きに相当
し、１／Ｌの項は任意設定項を表し、間引き器31による
間引きに相当する。この場合、間引きフィルタ20のフィ
ルタが広帯域であるため、可変フィルタ32で正確な帯域
制限を行う。
ると解析周波数帯域Ｋは、 Ｋ＝Ｓ／２Ｎ×（２Ｍ／Ｌ）＝Ｓ／２Ｎ−Ｍ×（１／Ｌ）・・・（１） と表される。（１）式において、Ｓ／２Ｎ−Ｍの項は２
の間引きを表し、間引きフィルタ20による間引きに相当
し、１／Ｌの項は任意設定項を表し、間引き器31による
間引きに相当する。この場合、間引きフィルタ20のフィ
ルタが広帯域であるため、可変フィルタ32で正確な帯域
制限を行う。
【００１４】間引きフィルタ20は、入力データDATAを１
／２Ｎ−Ｍに間引いてFDATA を出力し、また、入力基準
クロックCLK の１／２Ｎ−Ｍ周波数のクロックFCLKを出
力する。FDATA およびFCLKは間引き器31に入力する。
／２Ｎ−Ｍに間引いてFDATA を出力し、また、入力基準
クロックCLK の１／２Ｎ−Ｍ周波数のクロックFCLKを出
力する。FDATA およびFCLKは間引き器31に入力する。
【００１５】レジスタ33の設定値は“４”であり、カウ
ンタ34は、クロックFCLKの数をカウントし、そのカウン
ト出力CNTDを出力する。カウンタ35は、レジスタ33の設
定値SETD（＝“４”）とカウント出力CNTDとの比較を行
い、SETD＝CNTDとなったタイミングで一致検出信号EQU
を出力し、これを基に、微分器36はタイミングパルスDI
FEQ を作成する。レジスタ37はこのタイミングパルスDI
FEQ の入力タイミングで入力データFDATA を捕捉する。
この結果、１／（２Ｎ−Ｍ×Ｌ）に間引かれたデータDC
DATA（データＡ，Ｆ，Ｋ，Ｐ・・・）が出力される。な
お、タイミングパルスDIFEQ は、カウンタ34をリセット
する役割も果たす。
ンタ34は、クロックFCLKの数をカウントし、そのカウン
ト出力CNTDを出力する。カウンタ35は、レジスタ33の設
定値SETD（＝“４”）とカウント出力CNTDとの比較を行
い、SETD＝CNTDとなったタイミングで一致検出信号EQU
を出力し、これを基に、微分器36はタイミングパルスDI
FEQ を作成する。レジスタ37はこのタイミングパルスDI
FEQ の入力タイミングで入力データFDATA を捕捉する。
この結果、１／（２Ｎ−Ｍ×Ｌ）に間引かれたデータDC
DATA（データＡ，Ｆ，Ｋ，Ｐ・・・）が出力される。な
お、タイミングパルスDIFEQ は、カウンタ34をリセット
する役割も果たす。
【００１６】図４の下側に示す解析帯域Ｋは、Ｓ＝200K
Hzとした場合、Ｎ＝３，Ｍ＝２，Ｌ＝５とすることによ
り実現でき、解析帯域Ｋは、Ｋ＝（200K／８）×（４／
５）＝25KHz ×（４／５）＝100KHz×（１／５）＝20KH
z となる。
Hzとした場合、Ｎ＝３，Ｍ＝２，Ｌ＝５とすることによ
り実現でき、解析帯域Ｋは、Ｋ＝（200K／８）×（４／
５）＝25KHz ×（４／５）＝100KHz×（１／５）＝20KH
z となる。
【００１７】本例では、従来どおり、間引きフィルタ20
により１／２の間引きを行い、さらに、間引き器31で１
／５の間引きを行って、可変フィルタ32で20KHz に帯域
制限をしている。
により１／２の間引きを行い、さらに、間引き器31で１
／５の間引きを行って、可変フィルタ32で20KHz に帯域
制限をしている。
【００１８】このように、本発明によれば、サイン補間
回路31内のレジスタ33の設定値（あるいはカウンタ34の
ビット数等）を適宜選択することにより、最適構成の間
引き器が構成できる。
回路31内のレジスタ33の設定値（あるいはカウンタ34の
ビット数等）を適宜選択することにより、最適構成の間
引き器が構成できる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、簡潔なデ
ータ間引き回路を含むサイン補間回路を設けることによ
り、ハードウエア構成を大きく変えることなく、任意の
帯域での解析を可能とする効果がある。これにより、Ｆ
ＦＴアナライザ等のディジタル信号処理計測装置の性能
向上を図ることができる。
ータ間引き回路を含むサイン補間回路を設けることによ
り、ハードウエア構成を大きく変えることなく、任意の
帯域での解析を可能とする効果がある。これにより、Ｆ
ＦＴアナライザ等のディジタル信号処理計測装置の性能
向上を図ることができる。
【図１】本発明のディジタル信号処理装置の一実施例
（ＦＦＴアナライザ）の構成を示す図である。
（ＦＦＴアナライザ）の構成を示す図である。
【図２】サイン補間回路30の基本的構成を説明するため
の図である。
の図である。
【図３】サイン補間回路30を構成する間引き器31の、具
体的構成を示す図である。
体的構成を示す図である。
【図４】サイン補間回路31を使用した場合（下側の図）
と、しない場合（上側の図）の解析周波数帯域の一例を
対比して示す図である。
と、しない場合（上側の図）の解析周波数帯域の一例を
対比して示す図である。
【図５】図４に示されるような帯域の解析を実現する場
合の、図３の間引き器31の動作を示すタイミングチャー
トである（従来との対比を行うために、上側にサイン補
間回路を使用しないで所望の帯域に近い帯域での解析を
行う場合（１／２３の間引き）のクロックのタイミング
を対比例として示してある）。
合の、図３の間引き器31の動作を示すタイミングチャー
トである（従来との対比を行うために、上側にサイン補
間回路を使用しないで所望の帯域に近い帯域での解析を
行う場合（１／２３の間引き）のクロックのタイミング
を対比例として示してある）。
【図６】ディジタル信号処理計測器（例えば、ＦＦＴア
ナライザ）の一般的な構成を示す図である。
ナライザ）の一般的な構成を示す図である。
10 Ａ／Ｄ変換器 20 間引きフィルタ 30 サイン補間回路 40 ＤＳＰ（ＦＦＴ） 50 ディスプレイ 31 間引き器 32 可変フィルタ 33 レジスタ 34 カウンタ 35 コンパレータ 36 微分器 37 レジスタ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 入力アナログ信号をＡ／Ｄ変換器により
ディジタル信号に変換し、フィルタを用いて、このＡ／
Ｄ変換された信号の高域成分の除去およびデータの間引
きを行い、ディジタル信号処理を行うディジタル信号処
理装置であって、 前記フィルタは２の間引きを行うフィルタ（20) であ
り、この２の間引きを行うフィルタ（20) の後に帯域変
更回路（30) が設けられ、この帯域変更回路（30) は、
入力データに対し設定値の間引きを行う間引き器（31)
と、カットオフ周波数を変えることができる可変フィル
タ(32)とを備えており、前記設定値の間引きを行う間引
き器（31) は、 設定値を記憶するレジスタ（33) と、 前記２の間引きを行うフィルタの出力データ数をカウン
トするカウンタ（34)と、 このカウンタ（34) のカウント値と前記レジスタ（33)
が記憶している設定値とを比較し、それらの一致を検出
するコンパレータ（35) と、 一致検出タイミングで前記２の間引きを行うフィルタ
（20) の出力データを捕捉するラッチ回路（37) とを有
していることを特徴とするディジタル信号処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16187491A JPH0510991A (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | デイジタル信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16187491A JPH0510991A (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | デイジタル信号処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510991A true JPH0510991A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=15743621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16187491A Pending JPH0510991A (ja) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | デイジタル信号処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0510991A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07148465A (ja) * | 1993-11-29 | 1995-06-13 | Asahi Seisakusho:Kk | 振動発生機 |
| JP2006113003A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Nsk Ltd | 機械設備の異常診断システム |
| CN106353594A (zh) * | 2016-08-15 | 2017-01-25 | 中国电子科技集团公司第四十研究所 | 一种快速多分辨率频谱分析系统及方法 |
-
1991
- 1991-07-02 JP JP16187491A patent/JPH0510991A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07148465A (ja) * | 1993-11-29 | 1995-06-13 | Asahi Seisakusho:Kk | 振動発生機 |
| JP2006113003A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Nsk Ltd | 機械設備の異常診断システム |
| CN106353594A (zh) * | 2016-08-15 | 2017-01-25 | 中国电子科技集团公司第四十研究所 | 一种快速多分辨率频谱分析系统及方法 |
| CN106353594B (zh) * | 2016-08-15 | 2019-01-18 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种快速多分辨率频谱分析系统及方法 |
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