JPH05243910A - ディジタルフィルタ - Google Patents

ディジタルフィルタ

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JPH05243910A
JPH05243910A JP3998992A JP3998992A JPH05243910A JP H05243910 A JPH05243910 A JP H05243910A JP 3998992 A JP3998992 A JP 3998992A JP 3998992 A JP3998992 A JP 3998992A JP H05243910 A JPH05243910 A JP H05243910A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
data
memory
memory circuit
adder
Prior art date
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Pending
Application number
JP3998992A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuichi Maruyama
勇一 丸山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd filed Critical NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】フィルタ係数が点対象な線形位相のハイパスフ
ィルタに於いて、高速な演算を実現できる回路を提供す
る事。 【構成】入力データの前半分を記憶する記憶回路1と後
半分を記憶する記憶回路2と、フィルタ係数を記憶する
為の記憶回路5とを設け、記憶回路1と記憶回路2のデ
ータを加算するための加算回路4を設け、加算回路4の
出力と記憶回路5のデータを乗算する乗算回路6と、乗
算回路6の出力を累算する為の累算回路9とを設け、加
算回路4に入力される記憶回路1または記憶回路2のデ
ータの符号を反転(−1を乗ずる或いは補数をとる)さ
せ加算する事を特徴とする回路。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディジタルフィルタに関
し、特に係数が点対象(線形位相のハイパスフィルタ)
のFIRフィルタ演算を高速に行うディジタルフィルタ
に関する。
【0002】
【従来の技術】まず、タップ数が4のFIRフィルタを
例に取って説明する。図4に、このタップ数4のFIR
フィルタのシグナルフロー図を示す。
【0003】図4において、記憶回路29,30,31
と、乗算回路32〜35と、加算回路36とを備えてい
る。
【0004】図4のFIRフィルタを回路にする場合、
シグナルフロー図をそのまま回路にすると、乗算器がタ
ップ数分必要となり、非常に大きな回路に成ってしま
う。そこで、通常1つの乗算器を時分割で使用し回路規
模を削減している。
【0005】この場合、乗算器の演算速度が演算できる
フィルタのタップ数を決定してしまう。この時、フィル
タ係数K0 〜K3 が線対象(K0 =K3 ,K1 =K2
のフィルタ、つまり線形位相のローパスフィルタの演算
を専用に行う回路について考えてみると、図4のシグナ
ルフロー図は、図5の如く書き直せる。
【0006】図5において、記憶回路37,38,39
と、乗算回路42,43と、加算回路40,41,44
とを有する。
【0007】ここで、図4と図5とを比較すると、乗算
器の数が半分に減っている事が解る。このように変形す
る事で、シグナルフロー図上の乗算器の数が1/2に減
り、同一時間内に演算できるフィルタのタップ数が、図
4の場合に比べ、2倍に増え、より高速なフィルタ演算
が実現できる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上説明してきた回路
は、フィルタ係数が線対象な線形位相のローパスフィル
タについてである。フィルタ係数が点対象(K0 =−K
3 ,K1 =−K2 )な線形位相のハイパスフィルタにつ
いては、図5の様に変形する事ができない。
【0009】この為フィルタ係数が線対象のFIRフィ
ルタの様に高速な演算を行う事が困難であった。
【0010】本発明の目的は、前記困難な問題点を解決
し、フィルタ係数が点対象(K0 =−K3 ,K1 =−K
2 )な線形位相のハイパスフィルタについてもフィルタ
係数が線対象な線形位相のローパスフィルタと同様に高
速な演算を実現できるようにしたディジタルフィルタを
提供する事にある。
【0011】ところで、線形位相のハイパスフィルタの
係数は、点対象である事を考えると、前半分の係数に対
し、後半分の係数は、“−1”を乗ずることにより生成
できる。フィルタ演算は、係数とデータの乗算なので後
半分の演算は前半分の係数とデータと“−1”の乗算で
あると考えられる。このことを利用すると、図4のシグ
ナルフロー図は、図2の様に変形できる。図2におい
て、記憶回路9,10,11と、加算回路12,13,
17と、乗算回路14,15,16とを有する。
【0012】このように、変形することでフィルタ係数
が線対象の線形位相のローパスフィルタと同様に、高速
な演算が可能な回路を実現できる。これを回路で実現し
たのが、〔実施例〕で説明される。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の第1のディジタ
ルフィルタの構成は、入力データの前半分を記憶する第
1の記憶回路と後半分を記憶する第2の記憶回路と、フ
ィルタ係数を記憶する第3の記憶回路と、前記第1,第
2の記憶回路のデータを加算するための加算回路と、前
記加算回路の出力と前記第3の記憶回路のデータとを乗
算する乗算回路と、前記乗算回路の出力を累算する累算
回路とを備え、前記加算回路に入力される前記第1の記
憶回路または前記第2の記憶回路のデータの符号を反転
(−1を乗ずるか或いは補数とる)させた後に、前記加
算回路に入力する事を特徴とする。
【0014】本発明の第2のディジタルフィルタの構成
は、入力データを記憶する第1の記憶回路及び第2の記
憶回路と、フィルタ係数を記憶する第3の記憶回路と、
前記第1の記憶回路と前記第2の記憶回路とのデータを
加算する加算回路と、前記加算回路の出力をラッチする
第1のラッチ回路と、前記第3の記憶回路の出力データ
をラッチする第2のラッチ回路と、前記第1のラッチ回
路と前記第2のラッチ回路との出力を乗算する乗算回路
と、前記乗算回路の出力をラッチする第3のラッチ回路
と、前記第3のラッチ回路の出力するデータを累算する
累算回路とを備え、前記加算回路に入力される前記第1
の記憶回路または前記第2の記憶回路のデータの符号を
反転させた後に、前記加算回路に入力する事を特徴とす
る。
【0015】
【実施例】図1は本発明の一実施例のディジタルフィル
タを示すブロック図である。
【0016】図1において、本実施例の回路は、〔2〕
の補数のデータを扱う回路であり、タップ数“2n”の
フィルタ係数が点対象な線形位相のハイパスFIRフィ
ルタ演算を行う回路である。
【0017】図1において、本実施例は、第1,第2,
第3の記憶回路1,2,5と、補数回路3と、第1,第
2の加算回路4,8と、乗算回路6と、アキュムレータ
7とを備えている。ここで、累算回路9はアキュムレー
タ7と加算回路8とを有する。
【0018】第1の記憶回路1が、前半分のフィルタ係
数に対するデータ(n個)を記憶する記憶回路で、第2
の記憶回路2が後半分のフィルタ係数に対するデータ
(n個)を記憶する記憶回路である。第2の記憶回路2
の出力データは、補数回路3を通った後、第1の加算回
路4に入力される。補数回路3を通る事により、記憶回
路2のデータの符号が反転し“−1”を乗ぜられた事に
相当する。記憶回路1からのデータの読みだしは、最も
新しいデータから順番にn個分読み出される。
【0019】また、記憶回路2からのデータの読み出し
は、最も古いデータから順番にn個分読み出される。加
算回路4にて加算されたデータは、乗算回路6にてフィ
ルタ係数と乗算される。フィルタ係数は、第3の記憶回
路5にn個分記憶されており、データの最も新しいもの
と乗算する係数から順番にn個分読み出され、乗算回路
6にて加算回路4の出力データと順番に乗算される。乗
算回路6の出力は加算回路8とアキュムレータ7にて構
成される累算回路9で順次累算され、n個分全て累算さ
れた後出力される。以上が1個の出力データを得る手順
である。
【0020】2個めデータは、記憶回路1に新しいデー
タが入力されたとき、記憶回路1のデータの内、最も古
いデータを記憶回路2に転送し、入力されたデータをこ
のアドレスに書き込む。記憶回路2では、記憶回路1か
ら転送されたデータを、記憶回路2のデータの内最も古
いデータと書換え、最も古いデータを捨て去る。その
後、前述したように、1個の出力データを得るための動
作をする事により、同様に2個めの出力データを得る事
ができる。
【0021】図3は本発明の他の実施例のディジタルフ
ィルタを示すブロック図である。
【0022】図3において、本実施例は、図1の一実施
例が加算回路4,乗算回路6,加算回路8の演算全てを
アキュムレータの動作タイミング1回で実行しなければ
ならず、より高速な演算が実現されにくいのに対して、
図3の回路では、加算回路21と乗算回路25との間
と、乗算回路25と加算回路28との間にラッチ26を
挿入し、各々の演算を独立させて実行させている。
【0023】図3において、本実施例は、第1,第2,
第3の記憶回路18,19,22と、補数回路20と、
第1,第2の加算回路21,28と、第1,第2,第3
のラッチ23,24,26と、乗算回路25と、アキュ
ムレータ27とを備えている。
【0024】ここで、累算回路29は、アキュムレータ
27と加算回路28とを有する。
【0025】この為、加算回路4の演算速度と乗算回路
6の演算速度と加算回路8の演算速度の和が、回路全体
の演算速度となってしまう図1の一実施例に比べ、加算
回路21の演算速度と乗算回路25の演算速度と加算回
路28の演算速度のうち一番速度の遅い回路の演算速度
が、回路全体の演算速度となる図3の実施例の方がより
高速な演算を実現できる。
【0026】図3の実施例もデータの流れは、図1の一
実施例と同様であるので図1の一実施例と同様な演算を
行う。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、記憶回
路のデータの符号を反転させる事により、線形位相のハ
イパスフィルタの演算を、従来に比べ約2倍の速さで行
う事ができ、特に図3の実施例はより高速な演算が可能
となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のディジタルフィルタを示す
ブロック図である。
【図2】4タップのFIRフィルタの係数が点対象な線
形位相のハイパスフィルタの乗算器を削減したシグナル
フロー図である。
【図3】本発明の他の実施例のディジタルフィルタを示
すブロック図である。
【図4】4タップのFIRフィルタのシグナルフロー図
である。
【図5】4タップのFIRフィルタの係数が線対象な線
形位相のローパスフィルタの乗算器を削減したシグナル
フロー図である。
【符号の説明】
1,2,5,9〜11,13,19,22,29〜3
1,37〜39 記憶回路 3,20 補数回路 4,8,12,13,17,21,23,28,36,
40,41,44加算回路 6,14〜16,25,32〜35,42,43 乗
算回路 7,27 アキュムレータ K0 〜K3 フィルタ係数

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力データを記憶する第1の記憶回路及
    び第2の記憶回路と、フィルタ係数を記憶する第3の記
    憶回路と、前記第1の記憶回路と前記第2の記憶回路と
    のデータを加算するための加算回路と、前記加算回路の
    出力と前記第3の記憶回路のデータとを乗算する乗算回
    路と、前記乗算回路の出力を累算する累算回路とを備
    え、前記加算回路に入力される前記第1の記憶回路また
    は前記第2の記憶回路のデータの符号を反転させた後に
    前記加算回路に入力する事を特徴とするディジタルフィ
    ルタ。
  2. 【請求項2】 入力データを記憶する第1の記憶回路及
    び第2の記憶回路と、フィルタ係数を記憶する第3の記
    憶回路と、前記第1の記憶回路と前記第2の記憶回路と
    のデータを加算する加算回路と、前記加算回路の出力を
    ラッチする第1のラッチ回路と、前記第3の記憶回路の
    出力データをラッチする第2のラッチ回路と、前記第1
    のラッチ回路と前記第2のラッチ回路との出力を乗算す
    る乗算回路と、前記乗算回路の出力をラッチする第3の
    ラッチ回路と、前記第3のラッチ回路の出力するデータ
    を累算する累算回路とを備え、前記加算回路に入力され
    る前記第1の記憶回路または前記第2の記憶回路のデー
    タの符号を反転させた後に、前記加算回路に入力する事
    を特徴とするディジタルフィルタ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1448022A1 (en) * 2003-02-14 2004-08-18 GN ReSound A/S Dynamic Compression in a hearing aid

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1448022A1 (en) * 2003-02-14 2004-08-18 GN ReSound A/S Dynamic Compression in a hearing aid
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Effective date: 19990518