JPH07297715A - A/d変換ノイズ抑制回路 - Google Patents

A/d変換ノイズ抑制回路

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JPH07297715A
JPH07297715A JP8671194A JP8671194A JPH07297715A JP H07297715 A JPH07297715 A JP H07297715A JP 8671194 A JP8671194 A JP 8671194A JP 8671194 A JP8671194 A JP 8671194A JP H07297715 A JPH07297715 A JP H07297715A
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JP
Japan
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noise
digital signal
value
conversion
noise suppression
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JP8671194A
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English (en)
Inventor
Takeshi Shibata
毅 柴田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 A/D変換後のディジタル信号から変換前の
アナログ信号に重畳しているノイズを検出し、これを抑
制する。 【構成】 アナログ信号をディジタル信号に変換するA
/D変換手段2と、A/D変換手段2で変換されたディ
ジタル信号を制御する制御手段3とから構成され、制御
手段3には、A/D変換手段2からのディジタル信号が
加えられA/D変換手段2で変換される前のアナログ信
号に重畳しているノイズをA/D変換手段2で変換され
た後のディジタル信号から検出するノイズ検出部5と、
ノイズを検出した時にはノイズ検出部5からのディジタ
ル信号をホールドしてこれを出力側に出し、A/D変換
手段2からのディジタル信号を出力側に出さないように
する制御部6とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は主としてテレビジョン
受像機、ビデオ機器等において使用されるA/D変換ノ
イズ抑制回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、テレビジョン受像機、ビデオ機器
等の映像機器においては、ディジタル化が進み、その内
部にディジタル信号処理部分を有しているものが数多く
見受けられる。その際、アナログ信号をディジタル信号
に変換するA/Dコンバータは必須不可欠のものであ
り、A/Dコンバータの精度が後のディジタル信号処理
に影響してくる。しかしいくらA/Dコンバータの精度
がよくても、変換前のアナログ信号にノイズが混入して
いるとA/D変換は正確に行われず、その後のディジタ
ル信号処理過程においてもノイズの影響を受けてしま
う。そのため従来はA/Dコンバータの入力にフィルタ
回路を入れるなどしてノイズ除去を行うようにしてい
る。
【0003】図6は従来のA/D変換の際のノイズ除去
回路の一例で、直流電圧のA/D変換を行う場合のノイ
ズ除去回路である。図から明らかなようにこれは簡単な
CRのローパスフィルタであり、R=10KΩ、C=
0.1μFとした場合のカットオフ周波数fcを計算し
てみると、 fc=1/2πRC≒160Hz となり、周波数特性は図7のようになる。このように従
来の技術では、A/D変換前のアナログ信号をフィルタ
回路に通し、不要な周波数成分を取り除くことによって
ノイズ除去を行っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来のA/D
変換の際のノイズ除去回路では、図6の例で直流成分以
外の不要な高調波成分を完全に除去しきれないように、
ノイズ全てを取り除くことは困難であり、除去しきれな
かったノイズが、A/Dコンバータに入力されるアナロ
グ信号に重畳され、それがA/D変換されるため、後の
ディジタル信号処理過程においてノイズの影響を受ける
という問題点があった。
【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、従来の技術では除去しきれなか
ったノイズを検出し、それを抑制することができるA/
D変換ノイズ抑制回路を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明に係るA/D変
換ノイズ抑制回路は、アナログ信号をディジタル信号に
変換するA/D変換手段、このA/D変換手段で変換さ
れたディジタル信号からA/D変換手段で変換される前
のアナログ信号に重畳されているノイズを検出するノイ
ズ検出部、このノイズ検出部がノイズを検出した時、ノ
イズ検出部からのディジタル信号をホールドしてこれを
出力すると共に、上記A/D変換手段からのディジタル
信号を出力しないようにする制御部を備えたものであ
る。
【0007】また、ノイズ検出部は、ディジタル信号デ
ータの現在の値と1サンプル期間前の値との差をリアル
タイムで計算し、その値が所定回数連続して|1|ステ
ップ以内となったときノイズを検出したと判定して、制
御部をノイズ抑制状態とし、ディジタル信号データの現
在の値と1サンプル期間前の値との差をリアルタイムで
計算し、その値が|2|ステップ以上となったときノイ
ズではないと判定して、制御部のノイズ抑制状態を解く
ようにしたものである。
【0008】また、ノイズ検出部は、ディジタル信号デ
ータの現在の値と1サンプル期間前の値との差をリアル
タイムで計算し、その値が所定回数連続して|1|ステ
ップ以内となったときノイズを検出したと判定して、制
御部をノイズ抑制状態とし、ディジタル信号データの現
在の値と1サンプル期間前の値との差をリアルタイムで
計算し、その値が2回連続して+1ステップとなった場
合、または2回連続して−1ステップとなった場合(い
ずれも間に0を含んでもよい)、ノイズではないと判定
して制御部のノイズ抑制状態を解くようにしたものであ
る。
【0009】
【作用】この発明における制御手段は、そのノイズ検出
部でノイズを検出したときノイズ抑制状態に入る。ノイ
ズ抑制状態では、その時ノイズ検出部から送られてくる
ディジタル信号データを制御部でホールドして出力側へ
出力すると同時に、A/D変換手段からのディジタル信
号データが出力側へ出ないようにしてノイズを抑制す
る。ノイズの検出がなくなればノイズ抑制状態を解除す
る。
【0010】
【実施例】
実施例1.以下この発明の一実施例を図について説明す
る。図1はこの発明に係るA/D変換ノイズ抑制回路の
構成を示すブロック図である。図において、1はアナロ
グフィルタ、2はA/Dコンバータ、3は制御素子であ
る。制御素子3は、入力バッファ4、ノイズ検出部5、
制御部6、出力バッファ7から構成されている。
【0011】次にその動作を説明する。ノイズが重畳さ
れているアナログ信号がアナログフィルタ1に入力され
ると、ここでノイズの殆どが除去される。ノイズが殆ど
除去されたアナログ信号はA/Dコンバータ2に入力さ
れ、ディジタル信号に変換される。このディジタル信号
は制御素子3の入力バッファ4、ノイズ検出部5に入力
され、制御素子3は初期状態からノイズ検出状態に入
る。ノイズ検出部5でノイズが検出されない場合、入力
バッファ4から出力バッファ7へディジタル信号が送ら
れ、出力バッファ7から次段の回路へディジタル信号が
出力される。
【0012】ノイズ検出部5でノイズが検出された場
合、ノイズ検出部5から制御部6へディジタル信号が入
力される。制御部6では、ノイズ検出部5からのディジ
タル信号入力があった場合、ディジタル信号をホールド
して出力バッファ7にはこのホールドしたディジタル信
号を出力し、制御部6から入力バッファ4に制御信号を
出力して入力バッファ4から出力バッファ7へディジタ
ル信号が出力されないようにする。このようにして制御
素子3がノイズ抑制状態に入り、ノイズが検出されなく
なるまでこの状態を維持する。
【0013】本実施例の動作をさらに詳しく説明する。
本例では、アナログ信号は直流電圧、A/Dコンバータ
2の分解能は8ビットで256ステップとし、アナログ
フィルタ1で|2|ステップ以上のノイズは取り除かれ
ているものとする。図2はA/Dコンバータ2のディジ
タル信号出力がノイズによってどのような影響を受ける
かを示したものであり、ノイズの影響を受けると、アナ
ログ信号の直流電圧が変化していないにもかかわらず、
A/Dコンバータ2の出力はノイズに相当するxステッ
プとx+1ステップの2値で変化してしまう。
【0014】そこで、このようなノイズをいかにして検
出するかが本発明の一番のポイントとなる。図3は図2
のような場合のノイズの検出方法を0〜まで変化する
カウンタの状態遷移図で表したものである。本実施例で
は上記のようなノイズパターンが4サンプル連続した場
合ノイズを検出するものとし、A/Dコンバータ2のデ
ィジタル信号出力の現在の値xtと1サンプル期間前の
値xt-1との差をとり、その差が、 0、|1|の場合・・・カウンタ値は一つ進む。 |2|以上の場合・・・カウンタ値は0に戻りリセット
される。 カウンタ値がに達するとノイズが検出され、ノイズ検
出部5から制御部6に、カウンタ値がになった時点で
のディジタル信号が出力され、制御部6でディジタル信
号がホールドされ、ノイズが検出されなくなるまで制御
部6から出力バッファ7にホールド値Xが出力される。
【0015】実施例2.ところが実施例1のノイズ検出
方法では、例えばA/Dコンバータの出力が1、2、
3、4、5・・・と1ステップずつ上がっていく場合に
も、ノイズ検出部5はこれをノイズとして検出してしま
う。本実施例はこのような誤動作を防ぐために+、−の
符号ビットをノイズ検出部5に設ける。
【0016】図4は+、−の符号ビットの状態遷移図で
あり、図で+、−の符号ビットは、 の3つの状態をとり、A/Dコンバータ2の出力の現在
の値xtと1サンプル期間前の値xt-1との差をとり、そ
の差が、 0の場合・・・・・・・前の状態を維持 |2|以上の場合・・・A 前の状態がAで、 +1の場合・・・・・・B −1の場合・・・・・・C 前の状態がBで、 +1の場合・・・・・・A −1の場合・・・・・・C 前の状態がCで、 +1の場合・・・・・・B −1の場合・・・・・・A という状態変化をする。
【0017】BからA、及びCからAへ状態が変化した
場合、図3のカウンタ値を0に戻し、リセットをかけて
やれば、A/Dコンバータ2の出力が1ステップずつ上
がったり下がったりするような場合でもノイズ検出部5
はこれをノイズとして検出せず、誤動作を防ぐことがで
きる。
【0018】以上の本実施例のノイズ抑制アルゴリズム
をフローチャートで表すと図5のようになる。図中、C
はカウンタ値を示し、+、−の符号ビットはINC(イ
ンクリメント)動作で0→1、1→0という変化をする
ものとする。このフローチャートを簡単に説明すると、
A/D変換後のディジタル信号が制御素子3に入力され
ると、制御素子3が初期状態からノイズ検出状態に入
り、A/D変換後のディジタル信号データの現在の値x
tと1サンプル期間前の値xt-1との差をリアルタイムで
計算して、その値が4回連続で|1|ステップ以内とな
った場合(即ちカウンタ値Cが4になった場合)ノイズ
を検出したとして出力がXにホールドされ、ノイズ抑制
状態に入る。ノイズ検出状態及びノイズ抑制状態におい
て、xt−xt-1の値が|2|以上になったり、+1また
は−1が2回続いた場合(いずれも0をはさんでよ
い)、初期状態に戻るようになっている。以上のように
して、A/D変換前のアナログ信号に重畳している|2
|ステップ未満のノイズが抑制される。
【0019】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、A/D
変換のノイズ除去において、従来通りA/D変換前のア
ナログ信号のノイズを除去するのに加えて、A/D変換
後のディジタル信号においてもノイズ除去を行うことが
できるので、ノイズの影響が少ない精度の高いA/D変
換を行える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1の構成を示すブロック図で
ある。
【図2】A/D変換におけるノイズの影響を説明する図
である。
【図3】実施例1の制御素子のノイズ抑制アルゴリズム
を示すカウンタの状態遷移図である。
【図4】この発明の実施例2における制御素子のノイズ
抑制アルゴリズムを示す符号ビットの状態遷移図であ
る。
【図5】実施例2の制御素子のノイズ抑制アルゴリズム
を示すフローチャートである。
【図6】従来のA/D変換の際のノイズ除去回路を示す
図である。
【図7】図6の回路の周波数特性を示す図である。
【符号の説明】
1 アナログフィルタ 2 A/Dコンバータ 3 制御素子 4 入力バッファ 5 ノイズ検出部 6 制御部 7 出力バッファ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アナログ信号をディジタル信号に変換す
    るA/D変換手段、このA/D変換手段で変換されたデ
    ィジタル信号からA/D変換手段で変換される前のアナ
    ログ信号に重畳されているノイズを検出するノイズ検出
    部、このノイズ検出部がノイズを検出した時、上記ノイ
    ズ検出部からのディジタル信号をホールドしてこれを出
    力すると共に、上記A/D変換手段からのディジタル信
    号を出力しないようにする制御部を備えていることを特
    徴とするA/D変換ノイズ抑制回路。
  2. 【請求項2】 ノイズ検出部は、ディジタル信号データ
    の現在の値と1サンプル期間前の値との差をリアルタイ
    ムで計算し、その値が所定回数連続して|1|ステップ
    以内となったときノイズを検出したと判定して、制御部
    をノイズ抑制状態とし、ディジタル信号データの現在の
    値と1サンプル期間前の値との差をリアルタイムで計算
    し、その値が|2|ステップ以上となったときノイズで
    はないと判定して、上記制御部のノイズ抑制状態を解く
    ようにしたことを特徴とする請求項1記載のA/D変換
    ノイズ抑制回路。
  3. 【請求項3】 ノイズ検出部は、ディジタル信号データ
    の現在の値と1サンプル期間前の値との差をリアルタイ
    ムで計算し、その値が所定回数連続して|1|ステップ
    以内となったときノイズを検出したと判定して、制御部
    をノイズ抑制状態とし、ディジタル信号データの現在の
    値と1サンプル期間前の値との差をリアルタイムで計算
    し、その値が2回連続して+1ステップとなった場合、
    または2回連続して−1ステップとなった場合(いずれ
    も間に0を含んでもよい)、ノイズではないと判定して
    上記制御部のノイズ抑制状態を解くようにしたことを特
    徴とする請求項1記載のA/D変換ノイズ抑制回路。
JP8671194A 1994-04-25 1994-04-25 A/d変換ノイズ抑制回路 Pending JPH07297715A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004025300A1 (de) * 2004-05-19 2005-12-15 Micronas Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Rauschunterdrückung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004025300A1 (de) * 2004-05-19 2005-12-15 Micronas Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Rauschunterdrückung
US7930174B2 (en) 2004-05-19 2011-04-19 Trident Microsystems (Far East), Ltd. Device and method for noise suppression

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