JPH0715280A - 適応型デジタルフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セレクタの切り換えの瞬間に不連続点が生じ
ないようにした適応型デジタルフィルタを提供する。 【構成】 周波数Ｆｓのサンプリングパルスによってサ
ンプリングされたデータを入力とするデジタルフィルタ
１１〜１３と、デジタルフィルタ１１〜１３中の一つの
デジタルフィルタからの出力を選択して出力するセレク
タ１４と、前記周波数Ｆｓのサンプリングパルスによっ
てサンプリングされたデータとセレクタ１４の出力との
相互相関を検出する相互相関検出器１５と、相互相関検
出器１５の出力に基づいてセレクタ１４の出力をそのま
ま出力するかまたはセレクタ１５の切り換え直前の出力
データをホールドして出力するリミッタ１６とを備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は周波数Ｆｓのサンプリン
グパルスによってサンプリングされたデータを複数のデ
ジタルフィルタによってフィルタリングし、複数のデジ
タルフィルタの出力の一つを選択して出力する適応型デ
ジタルフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の適応型デジタルフィルタは図４に
示すように、周波数Ｆｓのサンプリングパルスによって
サンプリングされたデータを複数のデジタルフィルタ１
１、１２、１３によってフィルタリングし、複数のデジ
タルフィルタ１１、１２、１３からの出力中、一つのデ
ジタルフィルタからの出力をセレクタ１４によって選択
して出力していた。

【０００３】上記のように構成した従来の適応型デジタ
ルフィルタにおいて、周波数Ｆｓを３５２．８ｋＨｚ
（＝８×４４．１ｋＨｚ）とし、デジタルフィルタ１１
はカットオフ周波数なしのローパスフィルタ（スルーフ
ィルタ）とし、デジタルフィルタ１２はカットオフ周波
数１０ｋＨｚのローパスフィルタとし、デジタルフィル
タ１３はカットオフ周波数１ｋＨｚのローパスフィルタ
とする。

【０００４】上記の図４に示す適応型デジタルフィルタ
に図３（ａ）に示すようなデータを入力した場合につい
て説明する。デジタルフィルタ１１はスルーフィルタで
あるために、デジタルフィルタ１１の出力は図３（ａ）
と同様である。デジタルフィルタ１２はカットオフ周波
数１０ｋＨｚのローパスフィルタであるために、デジタ
ルフィルタ１２の出力は図３（ｂ）のようになる。デジ
タルフィルタ１３はカットオフ周波数１ｋＨｚのローパ
スフィルタであるために、デジタルフィルタ１３の出力
は図３（ｃ）のようになる。

【０００５】これらデジタルフィルタ１１、１２、１３
の出力はセレクタ１４によって選択される。この選択に
おける切り換え方の一例として入力データの自己相関の
大小によって切り換えるものとする。例えば入力データ
のαの区間においては自己相関はある程度存在するため
デジタルフィルタ１２の出力を選択する。また入力デー
タのβの区間では自己相関がないためデジタルフィルタ
１１の出力を選択する。また入力データのγの区間では
自己相関が大きいためデジタルフィルタ１３の出力を選
択する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにセレクタ
を切り換えたときには、セレクタからの出力は図３
（ｄ）に示すように、切り換えの瞬間にβ１、β４近傍
の時点において不連続点が生じるという問題点があっ
た。

【０００７】本発明はセレクタの切り換えの瞬間に不連
続点が生じないようにした適応型デジタルフィルタを提
供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の適応型デジタル
フィルタは、周波数Ｆｓのサンプリングパルスによって
サンプリングされたデータを入力とする複数のデジタル
フィルタと、前記複数のデジタルフィルタ中の一つのデ
ジタルフィルタからの出力を選択して出力する第１のセ
レクタと、前記周波数Ｆｓのサンプリングパルスによっ
てサンプリングされたデータと前記第１のセレクタの出
力との相互相関を検出する相互相関検出器と、前記相互
相関検出器の出力に基づいて前記第１のセレクタの出力
をそのまま出力するかまたは前記第１のセレクタの切り
換え直前の出力データをホールドして出力するリミッタ
とを備えたことを特徴とする。

【０００９】本発明の適応型デジタルフィルタにおける
リミッタは、第１のセレクタの出力を第１の入力とし、
第２の入力との一方を相互相関検出器の出力に基づいて
選択して出力する第２のセレクタと、第２のセレクタの
出力を周波数Ｆｓのクロックパルスによって１クロック
遅延させて出力する遅延素子とを備え、前記遅延素子の
出力を前記第２のセレクタの第２の入力とすると共に前
記遅延素子の出力および前記第２のセレクタの出力をリ
ミッタの出力とすることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の適応型デジタルフィルタは、複数のデ
ジタルフィルタへの入力データとセレクタの出力データ
との相互相関が相互相関検出器によって検出されてお
り、セレクタの切り換えのときにおける検出相互相関が
小さいときはリミッタによって第１のセレクタの切り換
え直前の出力データがホールドされて出力され、検出相
互相関が大きいときはリミッタの入力データがそのまま
出力させられる。したがって、セレクタによる入力デー
タの選択時における不連続点は解消される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。図
１は本発明の一実施例の構成を示すブロック図である。

【００１２】符号１は本一実施例の適応型デジタルフィ
ルタを示す。適応型デジタルフィルタ１は周波数Ｆｓの
サンプリングパルスによってサンプリングされたデータ
を複数のデジタルフィルタ１１、１２、１３によってフ
ィルタリングし、複数のデジタルフィルタ１１、１２、
１３からの出力中、一つのデジタルフィルタからの出力
をセレクタ１４によって選択して出力し、セレクタ１４
の出力データをリミッタ１６を通して出力する。

【００１３】さらに、周波数Ｆｓのサンプリングパルス
によってサンプリングされたデータとセレクタ１４の出
力データとの相互相関を相互相関検出器１５によって検
出し、相互相関検出出力はリミッタ１６に供給して、相
互相関検出器１５によって検出された相互相関検出出力
が小さいときは、リミッタ１６の入力データの前値デー
タ、すなわちセレクタ１４の切り換え直前におけるセレ
クタ１４からの出力データをリミッタ１６から出力さ
せ、相互相関検出出力が大きいときはリミッタ１６の入
力データをそのままリミッタ１６から出力させる。

【００１４】上記のように構成した本一実施例の適応型
デジタルフィルタ１において、サンプリングパルスの周
波数Ｆｓを３５２．８ｋＨｚ（＝８×４４．１ｋＨｚ）
とし、デジタルフィルタ１１はカットオフ周波数なしの
ローパスフィルタ（スルーフィルタ）とし、デジタルフ
ィルタ１２はカットオフ周波数１０ｋＨｚのローパスフ
ィルタとし、デジタルフィルタ１３はカットオフ周波数
１ｋＨｚのローパスフィルタとする。

【００１５】適応型デジタルフィルタ１に図３（ａ）に
示すようなデータを入力した場合について説明する。デ
ジタルフィルタ１１はスルーフィルタであるために、デ
ジタルフィルタ１１の出力は図３（ａ）と同様である。
デジタルフィルタ１２はカットオフ周波数１０ｋＨｚの
ローパスフィルタであるために、デジタルフィルタ１２
の出力は図３（ｂ）のようになる。デジタルフィルタ１
３はカットオフ周波数１ｋＨｚのローパスフィルタであ
るために、デジタルフィルタ１３の出力は図３（ｃ）の
ようになる。

【００１６】デジタルフィルタ１１、１２、１３の出力
はセレクタ１４によって選択される。この選択における
切り換え方の一例として入力データ信号の自己相関の大
小によって切り換えるものとする。例えば入力データの
αの区間においては自己相関はある程度存在するためデ
ジタルフィルタ１２の出力データが選択される。また入
力データのβの区間では自己相関がないためデジタルフ
ィルタ１１の出力データが選択される。また入力データ
のγの区間では自己相関が大きいためデジタルフィルタ
１３の出力データが選択される。これは従来の場合と同
様である。

【００１７】しかるに、本一実施例の適応型デジタルフ
ィルタ１においては、入力データとセレクタ１４の出力
データとの相互相関が相互相関検出器１５によって検出
されている。セレクタ１４の出力データ（図３（ｄ））
のα２の部分はβ２の部分の影響で入力データ（図３
（ａ））よりもかなり小さな値となって、これら２つの
データの相互相関は小さくなる。

【００１８】また、セレクタ１４の出力データ（図３
（ｄ））のγ１の部分はβ３の部分の影響で入力データ
（図３（ａ））よりもかなり大きな値となって、これら
２つのデータの相互相関は小さくなる。

【００１９】そこで、相互相関検出器１５によって検出
される２つのデータの相互相関が小さいときは、リミッ
タ１６によってリミッタ１６の入力データの前値をホー
ルドしたデータがリミッタ１６から出力され、相互相関
検出器１５のよって検出される２つのデータの相互相関
が大きいときは、リミッタ１６によってリミッタ１６の
入力データがそのまま出力される。

【００２０】したがって、リミッタ１６から出力される
データは図３（ｅ）に示す如くになって、図３（ｄ）の
α２、γ１の区間は、図３（ｅ）のα２、γ１の区間の
ごとくになって、適応型デジタルフィルタ１によるとき
は、セレクタ１４による切り換え時点において従来生じ
ていた不連続点が解消されて、適応型デジタルフィルタ
１からは図３（ｅ）の出力データが出力される。

【００２１】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図２は本他の実施例における適応型デジタルフィル
タ２の構成を示すブロック図である。

【００２２】適応型デジタルフィルタ２は適応型デジタ
ルフィルタ１におけるリミッタ１６を、周波数Ｆｓ（３
５２．８ｋＨｚ）のクロックパルスによって入力データ
を１クロック期間遅延させるＤフリップフロップ１６２
と、セレクタ１４の出力データとＤフリップフロップ１
６２の出力データとを入力とし、入力の一方を相互相関
検出器１５の相互相関検出出力に基づいて選択してＤフ
リップフロップ１６２へ送出するセレクタ１６１とで構
成し、セレクタ１６１の出力データとフリップフロップ
１６２の出力データを出力とするようにした。リミッタ
１６以外の適応型デジタルフイルタ２の部分は適応型デ
ジタルフィルタ１と同一である。

【００２３】適応型デジタルフィルタ２の作用を、サン
プリングパルスの周波数、デジタルフィルタ１１、１
２、１３のカットオフ周波数を適応型デジタルフィルタ
１の場合と同一として説明する。

【００２４】図３（ａ）の入力データに対して、デジタ
ルフィルタ１２、１３の出力データは図３（ｂ）、図３
（ｃ）のごとくである。また、セレクタ１４の出力デー
タは図３（ｄ）のごとくである。

【００２５】適応型デジタルフィルタ２の場合、図３
（ｄ）のデータのα１の期間においては入力データ（図
３（ａ））とセレクタ１４の出力データとの相互相関が
大きいためセレクタ１６１においてセレクタ１４からの
出力データが選択される。

【００２６】しかし、α２の期間では入力データ（図３
（ａ））とセレクタ１４の出力データとの相互相関は小
さいために、Ｄフリップフロップ１６２によって１クロ
ック遅延されたデータがセレクタ１６１において選択さ
れる。この動作によって、入力データとセレクタ１４の
出力データとの相互相関が所定値よりも小さい期間で
は、相互相関が所定値以上であった最終のデータがホー
ルドされ続けられる。

【００２７】次いで、β１の時点になると相互相関は所
定値以上になるため、セレクタ１６１においてはセレク
タ１４からの出力データが選択され、以降β４までの期
間同様である。その後γ１の期間では相互相関は所定値
よりも小さくなるため、β４の時点でのデータがホール
ドされ続ける。

【００２８】次ぎにγ２の期間では、相互相関は所定値
以上になるため、セレクタ１６１においてセレクタ１４
からの出力データが選択される。このようにセレクタ１
６１の出力データを適応型デジタルフィルタ２の出力デ
ータとすることにより、適応型デジタルフィルタ２から
の出力データは図３（ｅ）に示すごとくになって、複数
のデジタルフィルタ１１、１２、１３の出力を選択する
ことによる不連続点は解消することになる。

【００２９】適応型デジタルフィルタ２において、セレ
クタ１６１の出力に代わってＤフリップフロップ１６２
の出力を適応型デジタルフィルタ２の出力としても同様
である。

【００３０】なお、適応型デジタルフィルタ１および２
において、セレクタ１４は自己相関に基づいて入力を選
択する場合を例示したが、他の情報によって入力を選択
する場合においても同様である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の適応型デジ
タルフィルタによれば、複数のデジタルフィルタの入力
データとセレクタによって選択された出力でデータとの
相互相関を検出し、セレクタによって選択された出力デ
ータを相互相関検出出力に基づいて選択的にリミットし
て出力するようにしたため、セレクタの切り換えの瞬間
において不連続点が生ずるようなことはなくなるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】本発明の一実施例および他の実施例の作用の説
明に供する模式図である。

【図４】従来例の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１、１２および１３ デジタルフィルタ １４、１６１ セレクタ １５ 相互相関検出器 １６ リミッタ １６２ Ｄフリップフロップ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周波数Ｆｓのサンプリングパルスによっ
   てサンプリングされたデータを入力とする複数のデジタ
   ルフィルタと、前記複数のデジタルフィルタ中の一つの
   デジタルフィルタからの出力を選択して出力する第１の
   セレクタと、前記周波数Ｆｓのサンプリングパルスによ
   ってサンプリングされたデータと前記第１のセレクタの
   出力との相互相関を検出する相互相関検出器と、前記相
   互相関検出器の出力に基づいて前記第１のセレクタの出
   力をそのまま出力するかまたは前記第１のセレクタの切
   り換え直前の出力データをホールドして出力するリミッ
   タとを備えたことを特徴とする適応型デジタルフィル
   タ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の適応型デジタルフィルタ
   において、リミッタは第１のセレクタの出力を第１の入
   力とし、第２の入力との一方を相互相関検出器の出力に
   基づいて選択して出力する第２のセレクタと、第２のセ
   レクタの出力を周波数Ｆｓのクロックパルスによって１
   クロック遅延させて出力する遅延素子とを備え、前記遅
   延素子の出力を前記第２のセレクタの第２の入力とする
   と共に前記遅延素子の出力または前記第２のセレクタの
   出力をリミッタの出力とすることを特徴とする適応型デ
   ジタルフィルタ。