JPH07114342B2 - ディジタル周波数シフト方法 - Google Patents
ディジタル周波数シフト方法Info
- Publication number
- JPH07114342B2 JPH07114342B2 JP63012166A JP1216688A JPH07114342B2 JP H07114342 B2 JPH07114342 B2 JP H07114342B2 JP 63012166 A JP63012166 A JP 63012166A JP 1216688 A JP1216688 A JP 1216688A JP H07114342 B2 JPH07114342 B2 JP H07114342B2
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- frequency
- frequency shift
- signal
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はディジタル周波数シフト方法に関するものであ
る。
る。
従来の技術 このようなディジタル周波数シフト方法はテレビジョン
信号等の高域信号を低い周波数群に変換して処理する回
路等に使用される。
信号等の高域信号を低い周波数群に変換して処理する回
路等に使用される。
第４図は一般的に知られているディジタル周波数シフト
回路の構成例であり、第５図はそのスペクトラム分布図
である。ここで、（１）は入力信号Einに対し周波数
（μ０）の信号を乗算することによって、その周波数
（μ０）だけ周波数シフトを行うシフト回路であり、
（２）は乗算出力のうち所望の出力のみを取り出すフィ
ルタである。第５図において（Ａ）は入力信号群、
（Ｂ）（Ｂ′）は乗算出力（側帯波）を示し、（Fs）は
サンプリングレートを表している。
回路の構成例であり、第５図はそのスペクトラム分布図
である。ここで、（１）は入力信号Einに対し周波数
（μ０）の信号を乗算することによって、その周波数
（μ０）だけ周波数シフトを行うシフト回路であり、
（２）は乗算出力のうち所望の出力のみを取り出すフィ
ルタである。第５図において（Ａ）は入力信号群、
（Ｂ）（Ｂ′）は乗算出力（側帯波）を示し、（Fs）は
サンプリングレートを表している。
或る周波数群（Ａ）を一定周波数のキャリア（μ０）で
振幅変調し、ディジタルフィルタにより所望の側帯波を
得るようにしたディジタル周波数シフト方式において、
サンプリングレートが（Fs）のとき、第６図のようにFs
/2以上の周波数シフトを行おうとする場合、Fs/2以上の
信号を扱うことは、ナイキストの限界を越えるため、雑
音等で問題が発生する。そのため、このような場合は、
第８図に示すスペクトラム分布図のように、Fs/2以下の
シフト用キャリア（μ０）及び（μ１）で２度に分け
て、周波数シフトすることになる。その場合の回路例を
第７図（ａ）（ｂ）に示す。これを第８図と共に説明す
ると、まず、第７図（ａ）の例は、入力信号Einを第１
周波数シフト回路（３）でシフト用キャリア（μ０）に
より周波数シフトを行い、不要なイメージスプリアス
（Ｂ′）を第１フィルタ（４）にて除去する。次に周波
数シフトされた（Ｂ）を第２周波数シフト回路（５）で
シフト用キャリア（μ１）により、同様に周波数シフト
を行う。そして第２フィルタ（６）で不要のイメージス
プリアス（Ｃ′）を除去して、所望の周波数シフトされ
た（Ｃ）を出力信号Eoutとして取り出す。
振幅変調し、ディジタルフィルタにより所望の側帯波を
得るようにしたディジタル周波数シフト方式において、
サンプリングレートが（Fs）のとき、第６図のようにFs
/2以上の周波数シフトを行おうとする場合、Fs/2以上の
信号を扱うことは、ナイキストの限界を越えるため、雑
音等で問題が発生する。そのため、このような場合は、
第８図に示すスペクトラム分布図のように、Fs/2以下の
シフト用キャリア（μ０）及び（μ１）で２度に分け
て、周波数シフトすることになる。その場合の回路例を
第７図（ａ）（ｂ）に示す。これを第８図と共に説明す
ると、まず、第７図（ａ）の例は、入力信号Einを第１
周波数シフト回路（３）でシフト用キャリア（μ０）に
より周波数シフトを行い、不要なイメージスプリアス
（Ｂ′）を第１フィルタ（４）にて除去する。次に周波
数シフトされた（Ｂ）を第２周波数シフト回路（５）で
シフト用キャリア（μ１）により、同様に周波数シフト
を行う。そして第２フィルタ（６）で不要のイメージス
プリアス（Ｃ′）を除去して、所望の周波数シフトされ
た（Ｃ）を出力信号Eoutとして取り出す。
一方、第７図（ｂ）の例は入力信号Einを第1,第２周波
数シフト回路（３）（５）により続けて周波数シフトを
行ってから、フィルタ（７）で不要なイメージスプリア
ス（Ｃ′），（Ｄ），（Ｄ′）を除去し所望の周波数シ
フト信号（Ｃ）を出力信号Eoutとして取り出す回路例で
ある。
数シフト回路（３）（５）により続けて周波数シフトを
行ってから、フィルタ（７）で不要なイメージスプリア
ス（Ｃ′），（Ｄ），（Ｄ′）を除去し所望の周波数シ
フト信号（Ｃ）を出力信号Eoutとして取り出す回路例で
ある。
発明が解決しようとする課題 上記２つの回路例を比較すると、前者はフィルタの数が
多くなるという欠点がある。後者はフィルタが１つであ
り、有利であると思われるが第８図（ｃ）を参照すると
（Ｃ）信号と（Ｄ）信号は非常に近接しており、それを
分離するフィルタは、実現不可能と言ってよい。もし実
現しようとすれば、特性を良くするために第９図で示す
ように入力（in）に対し乗算器（M0）（M1）……（Mn）
で定数（k0）（k1）……（kn）を乗算すると共に、その
出力を回路（Z-1）の出力と加算器（Y0）（Y1）……（Y
n）で加算するように構成されるディジタルフィルタが
高次（ｎが大）となり、回路規模が大きくなると共に信
号の遅延も大きくなってしまう。
多くなるという欠点がある。後者はフィルタが１つであ
り、有利であると思われるが第８図（ｃ）を参照すると
（Ｃ）信号と（Ｄ）信号は非常に近接しており、それを
分離するフィルタは、実現不可能と言ってよい。もし実
現しようとすれば、特性を良くするために第９図で示す
ように入力（in）に対し乗算器（M0）（M1）……（Mn）
で定数（k0）（k1）……（kn）を乗算すると共に、その
出力を回路（Z-1）の出力と加算器（Y0）（Y1）……（Y
n）で加算するように構成されるディジタルフィルタが
高次（ｎが大）となり、回路規模が大きくなると共に信
号の遅延も大きくなってしまう。
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、信
号処理が簡単で且つ安定に周波数シフトできるようにし
た周波数シフト方法を提供することを目的とする。
号処理が簡単で且つ安定に周波数シフトできるようにし
た周波数シフト方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 上記の目的を達成するための本発明では、信号を周波数
シフトするディジタル周波数シフト方法において、周波
数シフト量がナイキストの限界を越える場合にサンプリ
ング周波数から周波数シフト量を差し引いた周波数のキ
ャリアを乗算すると共に該乗算出力をフィルタに通して
所望の周波数シフトされた信号を得る構成としている。
シフトするディジタル周波数シフト方法において、周波
数シフト量がナイキストの限界を越える場合にサンプリ
ング周波数から周波数シフト量を差し引いた周波数のキ
ャリアを乗算すると共に該乗算出力をフィルタに通して
所望の周波数シフトされた信号を得る構成としている。
作 用 サンプリング周波数から周波数シフト量を差し引いた周
波数のキャリアを乗算した結果、周波数シフトされナイ
キストの限界を越えた上側波帯がサンプリングのため折
り返され比較的低い周波数帯となって現れる。そして、
その下側波帯をフィルタで除去すると、所望の周波数シ
フトされた信号が得られる。
波数のキャリアを乗算した結果、周波数シフトされナイ
キストの限界を越えた上側波帯がサンプリングのため折
り返され比較的低い周波数帯となって現れる。そして、
その下側波帯をフィルタで除去すると、所望の周波数シ
フトされた信号が得られる。
実 施 例 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。本実
施例では第１図に示すように周波数シフト用キャリアを
サンプリング周波数（Fs）から所望周波数シフト量
（μ）を差し引いた周波数（Fs−μ）に設定し、このキ
ャリアを周波数シフトしようとする入力信号（Ein）に
対し乗算器（11）で乗算し、その乗算出力をフィルタ
（12）で選択するようにしている。尚、上記入力信号
（Ein）及びキャリアはいずれも、サンプリングクロッ
クでサンプリングされた離散的な値である。
施例では第１図に示すように周波数シフト用キャリアを
サンプリング周波数（Fs）から所望周波数シフト量
（μ）を差し引いた周波数（Fs−μ）に設定し、このキ
ャリアを周波数シフトしようとする入力信号（Ein）に
対し乗算器（11）で乗算し、その乗算出力をフィルタ
（12）で選択するようにしている。尚、上記入力信号
（Ein）及びキャリアはいずれも、サンプリングクロッ
クでサンプリングされた離散的な値である。
次に第１図の周波数シフトの原理を第２図のスペクトラ
ム分布図で説明する。第２図（ａ）のようなディジタル
信号（Ａ）でサンプリング周波数（μ）の1/2の周波数
よりも高い周波数のシフト量を施すのに該信号に（Fs−
μ）のキャリアを乗ずると第２図（ｂ）のような分布の
乗算出力（Ｂ′）（Ｂ″）が得られる筈であるが、上側
波帯（Ｂ′）はナイキストの限界を越えているため第２
図（ｃ）の（Ｂ）の位置に折り返される。
ム分布図で説明する。第２図（ａ）のようなディジタル
信号（Ａ）でサンプリング周波数（μ）の1/2の周波数
よりも高い周波数のシフト量を施すのに該信号に（Fs−
μ）のキャリアを乗ずると第２図（ｂ）のような分布の
乗算出力（Ｂ′）（Ｂ″）が得られる筈であるが、上側
波帯（Ｂ′）はナイキストの限界を越えているため第２
図（ｃ）の（Ｂ）の位置に折り返される。
第３図はこのナイキストの限界を越えた周波数が低い周
波数に折り返される様子を図示したものであり、同図
（ａ）はサンプリング前の波形で、横軸が時間，（Ｔ）
がサンプリング周期である。そして波形上の点（SP）は
サンプリング点を示す。第３図（ａ）において、サンプ
リング周波数を（Fs）とすると、原波形（W1）の周波数
は7/8Fsとなっているが、原波形（W1）をサンプリング
した点を結んだ第３図（ｂ）の波形（W2）の周波数は1/
8Fsとなっている。このようにナイキストの限界を越え
た周波数ｆは（Fs−ｆ）なる周波数に折り返される。本
発明はこのような折り返しを利用したもので、周波数シ
フト量がナイキストの限界を越えている場合に非常に有
効である。
波数に折り返される様子を図示したものであり、同図
（ａ）はサンプリング前の波形で、横軸が時間，（Ｔ）
がサンプリング周期である。そして波形上の点（SP）は
サンプリング点を示す。第３図（ａ）において、サンプ
リング周波数を（Fs）とすると、原波形（W1）の周波数
は7/8Fsとなっているが、原波形（W1）をサンプリング
した点を結んだ第３図（ｂ）の波形（W2）の周波数は1/
8Fsとなっている。このようにナイキストの限界を越え
た周波数ｆは（Fs−ｆ）なる周波数に折り返される。本
発明はこのような折り返しを利用したもので、周波数シ
フト量がナイキストの限界を越えている場合に非常に有
効である。
発明の効果 以上の通り本発明によれば周波数シフト量がナイキスト
の限界を越えるディジタル信号の周波数シフトにおいて
も非常に簡単な構成でありながら、良好に周波数シフト
を施すことができる。また、コスト，消費電力，回路規
模，データの遅延等の低減が実現できる。
の限界を越えるディジタル信号の周波数シフトにおいて
も非常に簡単な構成でありながら、良好に周波数シフト
を施すことができる。また、コスト，消費電力，回路規
模，データの遅延等の低減が実現できる。
第１図は本発明を実施した周波数シフト回路のブロック
図であり、第２図はその動作に伴うスペクトラム分布
図、第３図は原理説明図である。第４図は一般的な周波
数シフト回路のブロック図であり、第５図はそのスペク
トラム分布図である。第６図は一般に周波数シフト量が
ナイキストの限界を越える場合のスペクトラム分布図で
ある。第７図は従来例の具体的な構成例を示すブロック
図であり、第８図はその周波数シフト量がナイキストの
限界を越える場合のスペクトラム分布図、第９図は従来
例に使用するディジタルフィルタのブロック回路図であ
る。 （μ）……周波数シフト量， （Fs）……サンプリング周波数， （11）……乗算器，（12）……フィルタ。
図であり、第２図はその動作に伴うスペクトラム分布
図、第３図は原理説明図である。第４図は一般的な周波
数シフト回路のブロック図であり、第５図はそのスペク
トラム分布図である。第６図は一般に周波数シフト量が
ナイキストの限界を越える場合のスペクトラム分布図で
ある。第７図は従来例の具体的な構成例を示すブロック
図であり、第８図はその周波数シフト量がナイキストの
限界を越える場合のスペクトラム分布図、第９図は従来
例に使用するディジタルフィルタのブロック回路図であ
る。 （μ）……周波数シフト量， （Fs）……サンプリング周波数， （11）……乗算器，（12）……フィルタ。
Claims (1)
- 【請求項１】信号を周波数シフトするディジタル周波数
シフト方法において、周波数シフト量がナイキストの限
界を越える場合にサンプリング周波数から周波数シフト
量を差し引いた周波数のキヤリアを乗算すると共に該乗
算出力をフィルタに通して所望の周波数シフトされた信
号を得ることを特徴とするディジタル周波数シフト方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63012166A JPH07114342B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | ディジタル周波数シフト方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63012166A JPH07114342B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | ディジタル周波数シフト方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01188118A JPH01188118A (ja) | 1989-07-27 |
| JPH07114342B2 true JPH07114342B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=11797852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63012166A Expired - Fee Related JPH07114342B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | ディジタル周波数シフト方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114342B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62239704A (ja) * | 1986-04-11 | 1987-10-20 | Nec Corp | 周波数変換器 |
-
1988
- 1988-01-22 JP JP63012166A patent/JPH07114342B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01188118A (ja) | 1989-07-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |