JPH05145377A - 周波数帯域分割フイルタ演算方式 - Google Patents
周波数帯域分割フイルタ演算方式Info
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- JPH05145377A JPH05145377A JP30644991A JP30644991A JPH05145377A JP H05145377 A JPH05145377 A JP H05145377A JP 30644991 A JP30644991 A JP 30644991A JP 30644991 A JP30644991 A JP 30644991A JP H05145377 A JPH05145377 A JP H05145377A
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 16
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
Landscapes
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 演算数を減らし、処理時間を早くすることに
ある。 【構成】 ｘ1 なる大きさを有する第１信号１は、第１
係数器６でａ1 倍され、第１加算器１１に加えられる。
ｘ2 なる大きさを有する第２信号２は、第２係数器７で
ａ2 倍され、第２加算器１２に加えられる。ｘ3 なる大
きさを有する第３信号３は、第３係数器８でａ3 倍さ
れ、第１加算器１１に加えられる。第１加算器１１の出
力は、第３加算器１３に加えられる。ｘ4 なる大きさを
有する第４信号４は、第４係数器９でａ4 倍され、第２
加算器１２に加えられる。第２加算器１２の出力は、減
算器１５の負側と第４加算器１４に加えられる。ｘ5 な
る大きさを有する第５信号５は、第５係数器１０でａ5
倍され、第３加算器１３に加えられる。第３加算器１３
の出力は、減算器１５の正側と第４加算器１４に加えら
れる。
ある。 【構成】 ｘ1 なる大きさを有する第１信号１は、第１
係数器６でａ1 倍され、第１加算器１１に加えられる。
ｘ2 なる大きさを有する第２信号２は、第２係数器７で
ａ2 倍され、第２加算器１２に加えられる。ｘ3 なる大
きさを有する第３信号３は、第３係数器８でａ3 倍さ
れ、第１加算器１１に加えられる。第１加算器１１の出
力は、第３加算器１３に加えられる。ｘ4 なる大きさを
有する第４信号４は、第４係数器９でａ4 倍され、第２
加算器１２に加えられる。第２加算器１２の出力は、減
算器１５の負側と第４加算器１４に加えられる。ｘ5 な
る大きさを有する第５信号５は、第５係数器１０でａ5
倍され、第３加算器１３に加えられる。第３加算器１３
の出力は、減算器１５の正側と第４加算器１４に加えら
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルＦＩＲフィ
ルタを用いた周波数帯域分割フィルタの演算方式に関す
る。
ルタを用いた周波数帯域分割フィルタの演算方式に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のディジタルＦＩＲフィルタを用い
た周波数帯域分割フィルタの演算方式を数式を用いて説
明する。標本化周波数ｆs でサンプリングされた信号列
Ｘを入力とし、Ａ帯域の出力信号列をＹA とし、Ａ帯域
ディジタルＦＩＲフィルタ係数列をＡ（次数はｎ）とす
ると、出力信号列ＹA は、数１に示すように、係数列Ａ
と入力信号列Ｘとの畳み込み演算で算出される。
た周波数帯域分割フィルタの演算方式を数式を用いて説
明する。標本化周波数ｆs でサンプリングされた信号列
Ｘを入力とし、Ａ帯域の出力信号列をＹA とし、Ａ帯域
ディジタルＦＩＲフィルタ係数列をＡ（次数はｎ）とす
ると、出力信号列ＹA は、数１に示すように、係数列Ａ
と入力信号列Ｘとの畳み込み演算で算出される。
【０００３】
【数１】
【０００４】また、同様に、Ｂ帯域の出力信号列をＹB
とし、Ｂ帯域ディジタルＦＩＲフィルタ係数列をＢ（次
数はｎ）とすると、出力信号列ＹB は、数２に示すよう
に、係数列Ｂと入力信号列Ｘとの畳み込み演算で算出さ
れる。
とし、Ｂ帯域ディジタルＦＩＲフィルタ係数列をＢ（次
数はｎ）とすると、出力信号列ＹB は、数２に示すよう
に、係数列Ｂと入力信号列Ｘとの畳み込み演算で算出さ
れる。
【０００５】
【数２】
【０００６】このように、従来の演算方法では、数１及
び数２の演算を行わなければならない。これらの演算処
理をｎ＝５の場合に対して、図３に示す。図３におい
て、入力される信号列Ｘは、ｘ1 なる大きさを有する第
１信号１，ｘ2 なる大きさを有する第２信号２，ｘ3 な
る大きさを有する第３信号３，ｘ4 なる大きさを有する
第４信号４，及び，ｘ5 なる大きさを有する第５信号５
から構成されている。
び数２の演算を行わなければならない。これらの演算処
理をｎ＝５の場合に対して、図３に示す。図３におい
て、入力される信号列Ｘは、ｘ1 なる大きさを有する第
１信号１，ｘ2 なる大きさを有する第２信号２，ｘ3 な
る大きさを有する第３信号３，ｘ4 なる大きさを有する
第４信号４，及び，ｘ5 なる大きさを有する第５信号５
から構成されている。
【０００７】ｘ1 なる大きさを有する第１信号１は、第
１係数器６でａ1 倍され、ｘ2 なる大きさを有する第２
信号２は、第２係数器７でａ2 倍され、加算器１６に加
えられ、その出力は、加算器１７に加えられる。ｘ3 な
る大きさを有する第３信号３は、第３係数器８でａ3 倍
され、加算器１７に加えられる。加算器１７の出力は、
加算器１８に加えられる。ｘ4 なる大きさを有する第４
信号４は、第４係数器９でａ4 倍され、加算器１８に加
えられる。加算器１８の出力は、加算器１９に加えられ
る。ｘ5 なる大きさを有する第５信号５は第５係数器１
０でａ5 倍され、加算器１９に加えられる。その結果、
Ａ帯域ディジタルＦＩＲフィルタの出力ｙA は、数３の
ように表される。
１係数器６でａ1 倍され、ｘ2 なる大きさを有する第２
信号２は、第２係数器７でａ2 倍され、加算器１６に加
えられ、その出力は、加算器１７に加えられる。ｘ3 な
る大きさを有する第３信号３は、第３係数器８でａ3 倍
され、加算器１７に加えられる。加算器１７の出力は、
加算器１８に加えられる。ｘ4 なる大きさを有する第４
信号４は、第４係数器９でａ4 倍され、加算器１８に加
えられる。加算器１８の出力は、加算器１９に加えられ
る。ｘ5 なる大きさを有する第５信号５は第５係数器１
０でａ5 倍され、加算器１９に加えられる。その結果、
Ａ帯域ディジタルＦＩＲフィルタの出力ｙA は、数３の
ように表される。
【０００８】
【数３】
【０００９】また、ｘ1 なる大きさを有する第１信号１
は、第６係数器２０でｂ1 倍され、ｘ2 なる大きさを有
する第２信号２は、第７係数器２１でｂ2 倍され、加算
器２５に加えられ、その出力は、加算器２６に加えられ
る。ｘ3 なる大きさを有する第３信号３は、第８係数器
２２でｂ3 倍され、加算器２６に加えられる。加算器２
６の出力は、加算器２７に加えられる。ｘ4 なる大きさ
を有する第４信号４は、第９係数器２３でｂ4 倍され、
加算器２７に加えられる。加算器２７の出力は、加算器
２８に加えられる。ｘ5 なる大きさを有する第５信号５
は、第１０係数器２４でｂ5 倍され、加算器２８に加え
られる。その結果、Ｂ帯域ディジタルＦＩＲフィルタの
出力ｙB は、数４のように表される。
は、第６係数器２０でｂ1 倍され、ｘ2 なる大きさを有
する第２信号２は、第７係数器２１でｂ2 倍され、加算
器２５に加えられ、その出力は、加算器２６に加えられ
る。ｘ3 なる大きさを有する第３信号３は、第８係数器
２２でｂ3 倍され、加算器２６に加えられる。加算器２
６の出力は、加算器２７に加えられる。ｘ4 なる大きさ
を有する第４信号４は、第９係数器２３でｂ4 倍され、
加算器２７に加えられる。加算器２７の出力は、加算器
２８に加えられる。ｘ5 なる大きさを有する第５信号５
は、第１０係数器２４でｂ5 倍され、加算器２８に加え
られる。その結果、Ｂ帯域ディジタルＦＩＲフィルタの
出力ｙB は、数４のように表される。
【００１０】
【数４】
【００１１】この場合では、Ａ帯域及びＢ帯域の出力信
号データをそれぞれ１サンプル得るために、１０回の積
和演算が必要となることが示されている。
号データをそれぞれ１サンプル得るために、１０回の積
和演算が必要となることが示されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来のディジタルＦＩ
Ｒフィルタを用いた周波数帯域分割フィルタの演算方式
では、分割するそれぞれの周波数帯域ごとに、ディジタ
ルＦＩＲフィルタ演算を施しているため、フィルタ次数
が多い場合、演算数も増加し、処理時間が遅くなるとい
う問題点があった。
Ｒフィルタを用いた周波数帯域分割フィルタの演算方式
では、分割するそれぞれの周波数帯域ごとに、ディジタ
ルＦＩＲフィルタ演算を施しているため、フィルタ次数
が多い場合、演算数も増加し、処理時間が遅くなるとい
う問題点があった。
【００１３】本発明の目的は、演算数を減らし、処理時
間を早くすることにある。
間を早くすることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、標本化周波数ｆs でサンプリングされた
信号データを入力とし、等遅延で、かつ、周波数ｆs ／
４の軸で対称特性をもたせた二つのディジタルＦＩＲフ
ィルタを用いて、各々の周波数帯域成分の信号を出力さ
せる周波数帯域分割フィルタの演算方式において、一つ
のディジタルＦＩＲフィルタの積和演算を奇数次数の積
和と偶数次数の積和とに分けて積和演算を行う手段と、
二つの積和演算の結果の和及び差から、それぞれ二つの
周波数帯域成分の出力信号を得る手段とを設けたもので
ある。
に、本発明は、標本化周波数ｆs でサンプリングされた
信号データを入力とし、等遅延で、かつ、周波数ｆs ／
４の軸で対称特性をもたせた二つのディジタルＦＩＲフ
ィルタを用いて、各々の周波数帯域成分の信号を出力さ
せる周波数帯域分割フィルタの演算方式において、一つ
のディジタルＦＩＲフィルタの積和演算を奇数次数の積
和と偶数次数の積和とに分けて積和演算を行う手段と、
二つの積和演算の結果の和及び差から、それぞれ二つの
周波数帯域成分の出力信号を得る手段とを設けたもので
ある。
【００１５】
【実施例】次に、本発明について、図面を参照して説明
する。
する。
【００１６】図１は、本発明の一実施例のシグナルフロ
ーを示す図であり、図２（ａ）は、入力信号の周波数特
性であり、図２（ｂ）は、Ａ帯域周波数分割フィルタの
出力の周波数特性であり、図２（ｃ）は、Ｂ帯域周波数
分割フィルタの出力の周波数特性である。
ーを示す図であり、図２（ａ）は、入力信号の周波数特
性であり、図２（ｂ）は、Ａ帯域周波数分割フィルタの
出力の周波数特性であり、図２（ｃ）は、Ｂ帯域周波数
分割フィルタの出力の周波数特性である。
【００１７】まず、本発明を数式を用いて説明する。従
来の演算方法では、二つのディジタルＦＩＲフィルタの
係数列Ａ及びＢを用いていたが、Ａ帯域分割ディジタル
ＦＩＲフィルタの特性とＢ帯域分割ディジタルＦＩＲフ
ィルタの特性が、等遅延で、かつ、周波数ｆs ／４を軸
として、対称特性をもたせた分割ディジタルＦＩＲフィ
ルタの場合には、Ｂ帯域のディジタルＦＩＲフィルタの
係数を数５のように変換することが可能である。
来の演算方法では、二つのディジタルＦＩＲフィルタの
係数列Ａ及びＢを用いていたが、Ａ帯域分割ディジタル
ＦＩＲフィルタの特性とＢ帯域分割ディジタルＦＩＲフ
ィルタの特性が、等遅延で、かつ、周波数ｆs ／４を軸
として、対称特性をもたせた分割ディジタルＦＩＲフィ
ルタの場合には、Ｂ帯域のディジタルＦＩＲフィルタの
係数を数５のように変換することが可能である。
【００１８】
【数５】
【００１９】この場合、数２は、数６のように書き換え
ることができる。
ることができる。
【００２０】
【数６】
【００２１】そこで、演算回数を低減させるために、数
７のように奇数項の積和ｙ+ と偶数項の積和ｙ- に分
け、
７のように奇数項の積和ｙ+ と偶数項の積和ｙ- に分
け、
【００２２】
【数７】
【００２３】加算及び減算を行えば、数８に示すよう
に、Ａ帯域及びＢ帯域の出力信号を算出できる。
に、Ａ帯域及びＢ帯域の出力信号を算出できる。
【００２４】
【数８】
【００２５】このような方法で、従来の半分の積和回数
での周波数分割ディジタルＦＩＲフィルタの演算が可能
となる。
での周波数分割ディジタルＦＩＲフィルタの演算が可能
となる。
【００２６】これらの演算処理をｎ＝５の場合に対し
て、図１に示す。図１及び図２において、ｘ1 なる大き
さを有する第１信号１は、第１係数器６でａ1 倍され、
第１加算器１１に加えられる。ｘ2 なる大きさを有する
第２信号２は、第２係数器７でａ2 倍され、第２加算器
１２に加えられる。ｘ3 なる大きさを有する第３信号３
は、第３係数器８でａ3 倍され、第１加算器１１に加え
られる。第１加算器１１の出力は、第３加算器１３に加
えられる。ｘ4 なる大きさを有する第４信号４は、第４
係数器９でａ4 倍され、第２加算器１２に加えられる。
第２加算器１２の出力は、減算器１５の負側と第４加算
器１４に加えられる。ｘ5 なる大きさを有する第５信号
５は、第５係数器１０でａ5 倍され、第３加算器１３に
加えられる。第３加算器１３の出力は、減算器１５の正
側と第４加算器１４に加えられる。その結果、Ａ帯域デ
ィジタルＦＩＲフィルタの出力ｙA は、数９のようにな
る。
て、図１に示す。図１及び図２において、ｘ1 なる大き
さを有する第１信号１は、第１係数器６でａ1 倍され、
第１加算器１１に加えられる。ｘ2 なる大きさを有する
第２信号２は、第２係数器７でａ2 倍され、第２加算器
１２に加えられる。ｘ3 なる大きさを有する第３信号３
は、第３係数器８でａ3 倍され、第１加算器１１に加え
られる。第１加算器１１の出力は、第３加算器１３に加
えられる。ｘ4 なる大きさを有する第４信号４は、第４
係数器９でａ4 倍され、第２加算器１２に加えられる。
第２加算器１２の出力は、減算器１５の負側と第４加算
器１４に加えられる。ｘ5 なる大きさを有する第５信号
５は、第５係数器１０でａ5 倍され、第３加算器１３に
加えられる。第３加算器１３の出力は、減算器１５の正
側と第４加算器１４に加えられる。その結果、Ａ帯域デ
ィジタルＦＩＲフィルタの出力ｙA は、数９のようにな
る。
【００２７】
【数９】
【００２８】また、Ｂ帯域ディジタルＦＩＲフィルタの
出力ｙB は、数１０のようになる。
出力ｙB は、数１０のようになる。
【００２９】
【数１０】
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ディジ
タルＦＩＲフィルタを用いた周波数帯域分割フィルタに
おいて、従来の演算方式に比べて約半分の演算量で実現
することができるという効果が得られる。
タルＦＩＲフィルタを用いた周波数帯域分割フィルタに
おいて、従来の演算方式に比べて約半分の演算量で実現
することができるという効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例のシグナルフローを示す図で
ある。
ある。
【図２】入力信号、Ａ帯域周波数分割フィルタの出力、
及び、Ｂ帯域周波数分割フィルタの出力の周波数特性を
示す図である。
及び、Ｂ帯域周波数分割フィルタの出力の周波数特性を
示す図である。
【図３】従来のディジタルＦＩＲフィルタを用いた周波
数帯域分割フィルタの演算方式を示す図である。
数帯域分割フィルタの演算方式を示す図である。
１ 第１信号 ２ 第２信号 ３ 第３信号 ４ 第４信号 ５ 第５信号 ６ 第１係数器 ７ 第２係数器 ８ 第３係数器 ９ 第４係数器 １０ 第５係数器 １１ 第１加算器 １２ 第２加算器 １３ 第３加算器 １４ 第４加算器 １５ 減算器
Claims (3)
- 【請求項１】標本化周波数ｆs でサンプリングされた信
号データを入力とし、等遅延で、かつ、周波数ｆs ／４
の軸で対称特性をもたせた二つのディジタルＦＩＲフィ
ルタを用いて、各々の周波数帯域成分の信号を出力させ
る周波数帯域分割フィルタの演算方式において、一つの
ディジタルＦＩＲフィルタの積和演算を奇数次数の積和
と偶数次数の積和とに分けて積和演算を行う手段と、二
つの積和演算の結果の和及び差から、それぞれ二つの周
波数帯域成分の出力信号を得る手段とを有する周波数帯
域分割フィルタ演算方式。 - 【請求項２】第１信号を第１係数器に加え、第３信号を
第３係数器に加え、第１係数器の出力と第３係数器の出
力を第１加算器に加え、第５信号を第５係数器に加え、
第５係数器の出力と第１加算器の出力を第３加算器に加
え、第３加算器の出力を減算器の正側及び第４加算器に
加え、第２信号を第２係数器に加え、第４信号を第４係
数器に加え、第２係数器の出力と第４係数器の出力を第
２加算器に加え、第２加算器の出力を減算器の負側及び
第４加算器に加えたことを特徴とする周波数帯域分割フ
ィルタ演算方式。 - 【請求項３】入力される信号列をｎ個の場合に拡張した
請求項２記載の周波数帯域分割フィルタ演算方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30644991A JPH05145377A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 周波数帯域分割フイルタ演算方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30644991A JPH05145377A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 周波数帯域分割フイルタ演算方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05145377A true JPH05145377A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17957138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30644991A Pending JPH05145377A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 周波数帯域分割フイルタ演算方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05145377A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07192238A (ja) * | 1993-11-23 | 1995-07-28 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | ディスク・ドライブ・サーボ制御装置 |
| US5818659A (en) * | 1995-05-02 | 1998-10-06 | International Business Machines Corporation | Quadrature servo pattern disk providing asynchronous digital PES |
| JP2010021860A (ja) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Japan Science & Technology Agency | 帯域分離フィルタ及び帯域分離方法 |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP30644991A patent/JPH05145377A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07192238A (ja) * | 1993-11-23 | 1995-07-28 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | ディスク・ドライブ・サーボ制御装置 |
| US5818659A (en) * | 1995-05-02 | 1998-10-06 | International Business Machines Corporation | Quadrature servo pattern disk providing asynchronous digital PES |
| JP2010021860A (ja) * | 2008-07-11 | 2010-01-28 | Japan Science & Technology Agency | 帯域分離フィルタ及び帯域分離方法 |
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