JPH0683018B2 - 過渡変化追従型デイジタルフイルタ - Google Patents
過渡変化追従型デイジタルフイルタInfo
- Publication number
- JPH0683018B2 JPH0683018B2 JP61050488A JP5048886A JPH0683018B2 JP H0683018 B2 JPH0683018 B2 JP H0683018B2 JP 61050488 A JP61050488 A JP 61050488A JP 5048886 A JP5048886 A JP 5048886A JP H0683018 B2 JPH0683018 B2 JP H0683018B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- digital filter
- transient change
- transient
- signal
- filter
- 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 - Lifetime
Links
Landscapes
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、ディジタル化された信号を濾波するディジタ
ルフィルタに関する。
ルフィルタに関する。
［発明の技術的背景とその問題点］ 計装系で計測される信号には、一般に定常時においても
大なり小なりゆらぎが存在していることから、計測精度
を高めるためにフィルタによりゆらぎを抑える処理を行
う場合がある。しかし、あまりフィルタの時定数を大き
くしてゆらぎを抑えすぎると過渡変化に追従できなくな
るという不具合があった。
大なり小なりゆらぎが存在していることから、計測精度
を高めるためにフィルタによりゆらぎを抑える処理を行
う場合がある。しかし、あまりフィルタの時定数を大き
くしてゆらぎを抑えすぎると過渡変化に追従できなくな
るという不具合があった。
［発明の目的］ 本発明は、上記問題を解消するためになされたもので、
その目的は信号の定常状態では平滑性に優れ、信号の過
渡状態では追従性に優れた過渡変化追従型ディジタルフ
ィルタを提供することにある。
その目的は信号の定常状態では平滑性に優れ、信号の過
渡状態では追従性に優れた過渡変化追従型ディジタルフ
ィルタを提供することにある。
［発明の概要］ 本発明は上記目的を達成するために、入力信号と出力信
号の差から過渡変化を検出し、過渡変化検出時にはディ
ジタルフィルタの時定数を順次一定の割合で変化させる
ことにより、定常時には平滑性、過渡時には追従性の良
いフィルタ特性を備えた過渡変化追従型ディジタルフイ
ルタリングに関するものである。
号の差から過渡変化を検出し、過渡変化検出時にはディ
ジタルフィルタの時定数を順次一定の割合で変化させる
ことにより、定常時には平滑性、過渡時には追従性の良
いフィルタ特性を備えた過渡変化追従型ディジタルフイ
ルタリングに関するものである。
［発明の実施例］ 本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例のブロック構成図を示すもの
で、入力部１および出力部４は外部の信号がディジタル
信号かまたはアナログ信号かにより、インターフェース
を用いるかまたはA/D変換器もしくはD/A変換器が用いら
れる。
で、入力部１および出力部４は外部の信号がディジタル
信号かまたはアナログ信号かにより、インターフェース
を用いるかまたはA/D変換器もしくはD/A変換器が用いら
れる。
過渡変化検出部２では入力部１からフィルタ処理部３へ
の入力信号xiとフィルタ処理部３から出力部４への出力
信号yiの差の絶対値Ｄ、 すなわち Ｄ＝xi−yi を求め、これが基準値D0を越えた場合には過渡変化発生
と判断して、過渡変化検出を知らせる信号をフィルタ処
理部３に入力する。基準値D0としては、例えば入力信号
xiの標準偏差σｘのｎ倍 D0＝ｎσｘ いうような値を使用する。ここで、ｎは平滑性と追従性
のどちらを重視するかにより決定される値である。ま
た、入力信号に高周波ノイズが含まれている時には、過
渡変化検出部２の前段にローパスフィルタを設けて、高
周波ノイズを除去するようにいてもよい。
の入力信号xiとフィルタ処理部３から出力部４への出力
信号yiの差の絶対値Ｄ、 すなわち Ｄ＝xi−yi を求め、これが基準値D0を越えた場合には過渡変化発生
と判断して、過渡変化検出を知らせる信号をフィルタ処
理部３に入力する。基準値D0としては、例えば入力信号
xiの標準偏差σｘのｎ倍 D0＝ｎσｘ いうような値を使用する。ここで、ｎは平滑性と追従性
のどちらを重視するかにより決定される値である。ま
た、入力信号に高周波ノイズが含まれている時には、過
渡変化検出部２の前段にローパスフィルタを設けて、高
周波ノイズを除去するようにいてもよい。
フィルタ処理部３は、基本的には従来のディジタルフィ
ルタからなるものであるが、過渡変化検出部２より過渡
変化検出の信号が入ると、追従性を良くするために時定
数を順次変化させる機能が付加されている。時定数の変
化方法としては、１サンプルの処理ごとに時定数を1/k
倍してゆく方法 Ti+1＝1/kTi である。ここでｋは出力信号yiの追従性の要求度から決
められる値であり、Tiは時刻ｉの時定数、Ti+1は時刻ｉ
＋１の時定数である。
ルタからなるものであるが、過渡変化検出部２より過渡
変化検出の信号が入ると、追従性を良くするために時定
数を順次変化させる機能が付加されている。時定数の変
化方法としては、１サンプルの処理ごとに時定数を1/k
倍してゆく方法 Ti+1＝1/kTi である。ここでｋは出力信号yiの追従性の要求度から決
められる値であり、Tiは時刻ｉの時定数、Ti+1は時刻ｉ
＋１の時定数である。
第２図に、ｋ＝２およびｋ＝４の時の１次遅れディジタ
ルフィルタのステップ応答を示す。この図からわかるよ
うに、最初の変化は小さいが順次追従が速くなり、最後
はなめらかに追いついている。このような追従は、第３
図に示す従来の不変時定数１次遅れディジタルフィルタ
のステップ応答とは、性質を異にすることは当然のこと
である。さらに、このような時定数を順次1/k倍してゆ
く方法の利点としては、最初の追従を抑えてあるため、
ノイズ等により過渡変化検出部２において過渡状態であ
ると誤判断をしても、出力信号に大きな影響を与えなく
て済むことであり、また後半の追従性が速くなることに
より警報設定レベルへの到達が早くなることである。
ルフィルタのステップ応答を示す。この図からわかるよ
うに、最初の変化は小さいが順次追従が速くなり、最後
はなめらかに追いついている。このような追従は、第３
図に示す従来の不変時定数１次遅れディジタルフィルタ
のステップ応答とは、性質を異にすることは当然のこと
である。さらに、このような時定数を順次1/k倍してゆ
く方法の利点としては、最初の追従を抑えてあるため、
ノイズ等により過渡変化検出部２において過渡状態であ
ると誤判断をしても、出力信号に大きな影響を与えなく
て済むことであり、また後半の追従性が速くなることに
より警報設定レベルへの到達が早くなることである。
ところで、前記出力信号yiが前記入力信号xiに十分追従
できたかどうかは、過渡変化検出部２で入力信号xiと出
力信号yiの差の絶対値Ｄが基準値D1より小さくなったか
どうかで判断する。ここで、基準値D1としては、例えば
入力信号xiの標準偏差σｘのｍ倍 D1＝ｍσｘ というような値を使用する。通常、このｍは前記ｎより
小さい値を採用した方が追従性が良いが、同じ値でも良
い。
できたかどうかは、過渡変化検出部２で入力信号xiと出
力信号yiの差の絶対値Ｄが基準値D1より小さくなったか
どうかで判断する。ここで、基準値D1としては、例えば
入力信号xiの標準偏差σｘのｍ倍 D1＝ｍσｘ というような値を使用する。通常、このｍは前記ｎより
小さい値を採用した方が追従性が良いが、同じ値でも良
い。
また、過渡変化検出部２において、過渡変化終了の信号
がフィルタ処理部３に入ると、時定数の戻し方の例とし
て、１サンプルの処理ごとに時定数をｋ倍してゆき、通
常の時定数にまで戻す。
がフィルタ処理部３に入ると、時定数の戻し方の例とし
て、１サンプルの処理ごとに時定数をｋ倍してゆき、通
常の時定数にまで戻す。
なお、標準偏差σｘを計算する場合は、経時変化に対応
できるように、適当な時間ごとに計算して更新しておく
方が良い。
できるように、適当な時間ごとに計算して更新しておく
方が良い。
第４図は本発明によるフィルタと従来の１次遅れフィル
タの両方を比較したもので、入力信号（イ）の過渡変化
に対して従来の１次遅れフィルタの出力（ハ）は追随す
るのにかなり時間がかかつているが、本発明のフィルタ
出力（ロ）は直ちに追従することが分る。
タの両方を比較したもので、入力信号（イ）の過渡変化
に対して従来の１次遅れフィルタの出力（ハ）は追随す
るのにかなり時間がかかつているが、本発明のフィルタ
出力（ロ）は直ちに追従することが分る。
このように本発明の過渡変化追従型ディジタルフィルタ
は平常時には追従性が良く、また過渡変化時には直ちに
確実に追従することが出来るので、例えばプラントの流
量制御または原子炉における中性子束信号等に適用し
て、プラントおよび原子炉の安全性に寄与することがで
きる。
は平常時には追従性が良く、また過渡変化時には直ちに
確実に追従することが出来るので、例えばプラントの流
量制御または原子炉における中性子束信号等に適用し
て、プラントおよび原子炉の安全性に寄与することがで
きる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の過渡変化追従型ディジタ
ルフィルタによれば、定常時には平滑性に優れ、過渡時
には追従性に優れたディジタルフィルタ特性を有するの
で、定常時にもゆらぎが大きい過渡変化を確実に捕えて
警報を発しなければならないような信号の誤警報防止と
か、同様な信号を用いた制御系における安定制御のため
の前処理等においてすぐれた効果を奏する。
ルフィルタによれば、定常時には平滑性に優れ、過渡時
には追従性に優れたディジタルフィルタ特性を有するの
で、定常時にもゆらぎが大きい過渡変化を確実に捕えて
警報を発しなければならないような信号の誤警報防止と
か、同様な信号を用いた制御系における安定制御のため
の前処理等においてすぐれた効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例のブロック構成図、第２図は
本発明の１次遅れディジタルフィルタのステップ応答を
示す図、第３図は従来の１次遅れディジタルフィルタの
ステップ応答を示す図、第４図は本発明のフィルタ出力
と従来の１次遅れフィルタ出力を比較するための図であ
る。 １……入力部,2……過渡変化検出部 ３……フィルタ処理部,4……出力部
本発明の１次遅れディジタルフィルタのステップ応答を
示す図、第３図は従来の１次遅れディジタルフィルタの
ステップ応答を示す図、第４図は本発明のフィルタ出力
と従来の１次遅れフィルタ出力を比較するための図であ
る。 １……入力部,2……過渡変化検出部 ３……フィルタ処理部,4……出力部
Claims (1)
- 【請求項１】ディジタル化された信号を濾波するディジ
タルフィルタにおいて、前記ディジタルフィルタの入力
信号と出力信号の差の絶対値が基準値を超えると過渡変
化を検出する過渡変化検出部と、前記過渡変化検出時に
前記ディジタルフィルタの時定数を順次一定の割合で変
化させるフィルタ処理部を備え、前記入力信号の定常状
態では平滑性を有しまた前記入力信号の過渡状態では前
記ディジタルフィルタの時定数を順次一定の割合で変化
させることにより入力信号に対する出力信号の追従性を
良くするように構成したことを特徴とする過渡変化追従
型ディジタルフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61050488A JPH0683018B2 (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 過渡変化追従型デイジタルフイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61050488A JPH0683018B2 (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 過渡変化追従型デイジタルフイルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62208708A JPS62208708A (ja) | 1987-09-14 |
| JPH0683018B2 true JPH0683018B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=12860303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61050488A Expired - Lifetime JPH0683018B2 (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 過渡変化追従型デイジタルフイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0683018B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02104121A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-17 | Nec Corp | トランスバーサル型等化器 |
| JPH02108317A (ja) * | 1988-10-18 | 1990-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 自動等化回路 |
| JPH07118629B2 (ja) * | 1988-11-21 | 1995-12-18 | 富士電機株式会社 | フィルタ時定数可変のアナログ入力装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5892126A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-06-01 | Yamatake Honeywell Co Ltd | ノイズ除去ゲ−ト回路 |
-
1986
- 1986-03-10 JP JP61050488A patent/JPH0683018B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62208708A (ja) | 1987-09-14 |
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