JPH0736489B2 - 波形発生装置 - Google Patents
波形発生装置Info
- Publication number
- JPH0736489B2 JPH0736489B2 JP8644689A JP8644689A JPH0736489B2 JP H0736489 B2 JPH0736489 B2 JP H0736489B2 JP 8644689 A JP8644689 A JP 8644689A JP 8644689 A JP8644689 A JP 8644689A JP H0736489 B2 JPH0736489 B2 JP H0736489B2
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- Japan
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- waveform
- data
- time
- memory
- waveform data
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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、波形発生装置に関するものであり、詳しく
は、波形の立ち上がり時間および立ち下がり時間の制御
に関するものである。
は、波形の立ち上がり時間および立ち下がり時間の制御
に関するものである。
＜従来の技術＞ 第８図は、ビデオ信号における色差信号の一例を示す波
形図である。
形図である。
このような波形は、例えば波形データをD/A変換器に加
えることによりデジタル的に発生させることができる。
えることによりデジタル的に発生させることができる。
ところで、このようにデジタル的に波形を発生させる装
置において、波形の立ち上がり時間あるいは立ち下がり
時間を変化させる方法として、波形データ生成の際にデ
ジタルフィルタにより所望の帯域制限をかけることが行
われている。
置において、波形の立ち上がり時間あるいは立ち下がり
時間を変化させる方法として、波形データ生成の際にデ
ジタルフィルタにより所望の帯域制限をかけることが行
われている。
＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、このような従来の方法によれば、可変デジタル
フィルタを設計してフィルタリング処理を行う処理部を
組み込まなければならない。
フィルタを設計してフィルタリング処理を行う処理部を
組み込まなければならない。
また、D/A変換器を用いているので扱う波形データは有
限でしかも周期的である。このような波形データに対し
てデジタルフィルタとしてFIR型のフィルタを用いる場
合、帯域の狭いローパスフィルタ特性を得るためには高
い次数が必要になり、長い演算処理時間が必要になると
ともに、波形データ数が比較的少ない場合には充分な特
性を得ることができない。一方、デシタルフィルタとし
てIIR型のフィルタを用いる場合、次数は低くなって演
算処理時間は短くなるが、波形データの初期値の影響は
いつまでも残ることになる。
限でしかも周期的である。このような波形データに対し
てデジタルフィルタとしてFIR型のフィルタを用いる場
合、帯域の狭いローパスフィルタ特性を得るためには高
い次数が必要になり、長い演算処理時間が必要になると
ともに、波形データ数が比較的少ない場合には充分な特
性を得ることができない。一方、デシタルフィルタとし
てIIR型のフィルタを用いる場合、次数は低くなって演
算処理時間は短くなるが、波形データの初期値の影響は
いつまでも残ることになる。
本発明は、このような点に着目したものであり、その目
的は、デジタルフィルタを用いることなく比較的短時間
の演算処理で出力波形の立ち上がり時間および立ち下が
り時間の制御が行える波形発生装置を提供することにあ
る。
的は、デジタルフィルタを用いることなく比較的短時間
の演算処理で出力波形の立ち上がり時間および立ち下が
り時間の制御が行える波形発生装置を提供することにあ
る。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明の波形発生装置は、 立ち上がり（立ち下がり）時間データを含まない形態で
原波形データが格納された第１の波形メモリと、 この第１のメモリから読み出される波形データに対して
立ち上がり（立ち下がり）時間データに基づく３次のス
プライン補間処理を施すデータ処理部と、 このデータ処理部で演算された波形データを格納する第
２の波形メモリと、 この第２のメモリから読み出される波形データをアナロ
グ信号に変換するD/A変換器、 とで構成されたことを特徴とする。
原波形データが格納された第１の波形メモリと、 この第１のメモリから読み出される波形データに対して
立ち上がり（立ち下がり）時間データに基づく３次のス
プライン補間処理を施すデータ処理部と、 このデータ処理部で演算された波形データを格納する第
２の波形メモリと、 この第２のメモリから読み出される波形データをアナロ
グ信号に変換するD/A変換器、 とで構成されたことを特徴とする。
＜作用＞ 本発明において、出力波形の立ち上がり時間および立ち
下がり時間は３次スプライン補間処理のパラメータとし
て直接設定される。そして、このようにして得られる波
形出力は原波形データが３次スプライン補間されたもの
であって原波形データとの接続は滑かになり、微分値が
連続になることから不要な高周波の発生はなく、自然な
波形が得られる。
下がり時間は３次スプライン補間処理のパラメータとし
て直接設定される。そして、このようにして得られる波
形出力は原波形データが３次スプライン補間されたもの
であって原波形データとの接続は滑かになり、微分値が
連続になることから不要な高周波の発生はなく、自然な
波形が得られる。
＜実施例＞ 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。
第１のメモリ１には、立ち上がり（立ち下がり）時間デ
ータを含まない形態で前述第８図に示すような原波形デ
ータが格納される。その第１のメモリ１に格納されてい
る原波形データはデータ処理部２に読み出される。デー
タ処理部２は、第１のメモリ１から読み出される波形デ
ータに対して立ち上がり（立ち下がり）時間データに基
づく３次のスプライン補間処理を施す。このデータ処理
部２で３次のスプライン補間処理が施された波形データ
は第２のメモリ３に格納される。この第２のメモリ３に
格納された波形データはD/A変換器４に読み出されてア
ナログ信号に変換される。このD/A変換器４で変換され
たアナログ信号はローパスフィルタ５を介して外部に出
力される。
第１のメモリ１には、立ち上がり（立ち下がり）時間デ
ータを含まない形態で前述第８図に示すような原波形デ
ータが格納される。その第１のメモリ１に格納されてい
る原波形データはデータ処理部２に読み出される。デー
タ処理部２は、第１のメモリ１から読み出される波形デ
ータに対して立ち上がり（立ち下がり）時間データに基
づく３次のスプライン補間処理を施す。このデータ処理
部２で３次のスプライン補間処理が施された波形データ
は第２のメモリ３に格納される。この第２のメモリ３に
格納された波形データはD/A変換器４に読み出されてア
ナログ信号に変換される。このD/A変換器４で変換され
たアナログ信号はローパスフィルタ５を介して外部に出
力される。
このように構成された装置の動作を説明する。
３次のスプライン補間式とは、点x1,x2,…,xn（x1＜x2
＜…＜xn）に対してyi＝ｆ（xi）（ｉ＝1,2,…,n）が与
えられているとき、以下の条件を満たす関数Ｓ（ｘ）を
いう。
＜…＜xn）に対してyi＝ｆ（xi）（ｉ＝1,2,…,n）が与
えられているとき、以下の条件を満たす関数Ｓ（ｘ）を
いう。
区間［xi,xi+1］（ｉ＝1,2,…,n−１）で、 Ｓ（ｘ）は、次の３次式で表される。
Ｓ（ｘ）＝ｆ（xi）＋ci1（ｘ−xi）＋ci2（ｘ−xi）２ ＋ci3（ｘ−xi）３ …（１） Ｓ（ｘ）の１次導関数Ｓ′（ｘ）および２次導関数
Ｓ″（ｘ）は全区間で連続する。
Ｓ″（ｘ）は全区間で連続する。
Ｓ（xi）＝ｆ（xi）（ｉ＝1,2,…,n） xiにおけるＳ（ｘ）の２次微係数をMiとすると、 ［xi,xi+1］で２次導関数Ｓ″（ｘ）は、 になる。この２次導関数Ｓ″（ｘ）を積分し、から積
分定数を決定する。
分定数を決定する。
上式から、右方微係数Ｓ＋′（xi）は、 になり、左方微係数Ｓ−′（xi）は、 になる。
また、（１）式における係数ci1,ci2,ci3は、 になる。
次に、レベルの異なる２つの直流データを接続するスプ
ラインについて説明する。第２図に示すようなレベルの
異なる２つの直流レベルy1,y2を区間［x1,x2］で滑かに
接続するスプライン関数式Ｓ（ｘ）を求める。
ラインについて説明する。第２図に示すようなレベルの
異なる２つの直流レベルy1,y2を区間［x1,x2］で滑かに
接続するスプライン関数式Ｓ（ｘ）を求める。
まず、演算を簡略化するために、 データ数ｎ＝２ （x1,y1）＝（0,0） （x2,y2）＝（1,1） …（条件１） とする。また、端条件は、 Ｓ＋′（x2）＝０ Ｓ−′（x1）＝０ …（条件２） である。
これら条件1,2を第（３），（４）式に代入して整理す
ると、 2M1＋M2＝６ M1＋2M2＝−６ になり、これらから、 M1＝6,M2＝−６ か得られる。さらに、これらと第（５）式から、 C11＝0,C12＝3,C13＝−２ になり、第２図のＳ（ｘ）は、 Ｓ（ｘ）＝−2x3＋3x2 …（６） になる。
ると、 2M1＋M2＝６ M1＋2M2＝−６ になり、これらから、 M1＝6,M2＝−６ か得られる。さらに、これらと第（５）式から、 C11＝0,C12＝3,C13＝−２ になり、第２図のＳ（ｘ）は、 Ｓ（ｘ）＝−2x3＋3x2 …（６） になる。
同様に、立ち下がり（y2＜y1）の場合は、 Ｓ（ｘ）＝2x3−3x2＋１ …（７） になる。
このようにＳ（ｘ）が数式で表現されることから、第３
図に示すようにその10％−90％レベルで規定される立ち
上がり時間（ｂ−ａ）も３次式を解くことで求めること
ができる。
図に示すようにその10％−90％レベルで規定される立ち
上がり時間（ｂ−ａ）も３次式を解くことで求めること
ができる。
すなわち、第３図の時刻ａはＳ（ｘ）＝0.1を解くこと
によりａ＝0.1958になり、時刻ｂはＳ（ｘ）＝0.9を解
くことによりｂ＝0.8042になって、この場合の立ち上が
り時間は区間［0,1］に対してｂ−ａ＝0.6084になる。
この比率は、区間幅およびｙ軸レベル差が変化しても変
化しない。逆に、（ｂ−ａ）をＴとすると、区間幅は1.
644Tと表せる。
によりａ＝0.1958になり、時刻ｂはＳ（ｘ）＝0.9を解
くことによりｂ＝0.8042になって、この場合の立ち上が
り時間は区間［0,1］に対してｂ−ａ＝0.6084になる。
この比率は、区間幅およびｙ軸レベル差が変化しても変
化しない。逆に、（ｂ−ａ）をＴとすると、区間幅は1.
644Tと表せる。
これらから明らかなように、立ち上がり時間Ｔを指定し
た場合、1.64Tの区間幅で３次スプライン補間を行うこ
とにより、第４図に示すように所望の立ち上がり時間の
波形を得ることができる。
た場合、1.64Tの区間幅で３次スプライン補間を行うこ
とにより、第４図に示すように所望の立ち上がり時間の
波形を得ることができる。
第１図のデータ処理部２の処理内容を説明する。
なお、以下の説明では立ち上がり時間について述べるが
立ち下がり時間についても同様である。
立ち下がり時間についても同様である。
まず、ユーザーは、第８図に示すような所望の直流レベ
ルを持った原波形データを立ち上がり時間を考慮しない
で作成し、メモリ１に格納する。
ルを持った原波形データを立ち上がり時間を考慮しない
で作成し、メモリ１に格納する。
次に、所望の立ち上がり時間Ｔ（第４図参照）を設定す
る。これは、帯域制限をすることに相当する。
る。これは、帯域制限をすることに相当する。
データ処理部２は原波形データを走査し、立ち上がりを
発見するとその時点の前後0.82Tの区間（区間幅1.64T,
第４図参照）において第５図に示すような３次スプライ
ン補間を行う。ここで、立ち上がり時のスプライン補間
式は第（６）式になって、立ち下がり時のスプライン補
間式は第（７）式になる。このようにして生成される波
形データの立ち上がり時間はＴになる。
発見するとその時点の前後0.82Tの区間（区間幅1.64T,
第４図参照）において第５図に示すような３次スプライ
ン補間を行う。ここで、立ち上がり時のスプライン補間
式は第（６）式になって、立ち下がり時のスプライン補
間式は第（７）式になる。このようにして生成される波
形データの立ち上がり時間はＴになる。
スプライン補間処理が施された波形データはD/A変換器
４に加えられてアナログ信号に変換される。ここで、DA
変換に伴う階段波変換出力波形現象は、ローパスフィル
タ５として適切な特性のものを選定することにより解消
できる。
４に加えられてアナログ信号に変換される。ここで、DA
変換に伴う階段波変換出力波形現象は、ローパスフィル
タ５として適切な特性のものを選定することにより解消
できる。
第６図はこのような一連の処理の流れを示すフローチャ
ートであり、（Ａ）は全体の処理の流れを示し、（Ｂ）
は（Ａ）における立ち上がり処理部分の流れを示してい
る。
ートであり、（Ａ）は全体の処理の流れを示し、（Ｂ）
は（Ａ）における立ち上がり処理部分の流れを示してい
る。
第６図のフローチャートに従って矩形波を出力すること
により所望の立ち上がり時間Ｔを持った波形が得られ
る。
により所望の立ち上がり時間Ｔを持った波形が得られ
る。
第７図は具体的な処理例を示す波形図であり、D/A変換
器４として100MHzサンプリングのものを用いて10％−90
％の立ち上がり時間Ｔが100nsecの波形データを生成す
る例を示している。（ａ）において、立ち上がりは考慮
しない原波形データを作成する。（ｂ）において、Ｔ＝
100nsecに対して1.64Tの幅のスプライン補間区間を変化
点を中心にして設定する。その後、第（６）式に従って
スプライン補間処理を実行することにより、（ｃ）に示
すような立ち上がり時間が100nsecの波形データが得ら
れる。
器４として100MHzサンプリングのものを用いて10％−90
％の立ち上がり時間Ｔが100nsecの波形データを生成す
る例を示している。（ａ）において、立ち上がりは考慮
しない原波形データを作成する。（ｂ）において、Ｔ＝
100nsecに対して1.64Tの幅のスプライン補間区間を変化
点を中心にして設定する。その後、第（６）式に従って
スプライン補間処理を実行することにより、（ｃ）に示
すような立ち上がり時間が100nsecの波形データが得ら
れる。
このような構成によれば、従来のようなデジタルフィル
タを用いた場合の不都合が解消でき、原波形データの数
が少ない場合でも比較的簡単な演算処理で所望の立ち上
がりおよび立ち下がり変化特性を持った波形を得ること
ができる。
タを用いた場合の不都合が解消でき、原波形データの数
が少ない場合でも比較的簡単な演算処理で所望の立ち上
がりおよび立ち下がり変化特性を持った波形を得ること
ができる。
なお、第１のメモリと第２のメモリは個別のものを用い
てよいし、１個の大容量メモリを分割して使うようにし
てもよい。
てよいし、１個の大容量メモリを分割して使うようにし
てもよい。
＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、デジタルフィル
タを用いることなく比較的短時間の演算処理で出力波形
の立ち上がり時間および立ち下がり時間の制御が行える
波形発生装置が実現でき、各種の波形発生装置として好
適である。
タを用いることなく比較的短時間の演算処理で出力波形
の立ち上がり時間および立ち下がり時間の制御が行える
波形発生装置が実現でき、各種の波形発生装置として好
適である。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
３次スプライン補間の説明図、第３図および第４図は立
ち上がり説明図、第５図は第１図の動作説明図、第６図
は第１図の動作の流れを示すフローチャート、第７図は
具体的な動作例図、第８図は原波形例図である。 １……第１メモリ、２……データ処理部、３……第２メ
モリ、４……D/A変換器、５……ローパスフィルタ。
３次スプライン補間の説明図、第３図および第４図は立
ち上がり説明図、第５図は第１図の動作説明図、第６図
は第１図の動作の流れを示すフローチャート、第７図は
具体的な動作例図、第８図は原波形例図である。 １……第１メモリ、２……データ処理部、３……第２メ
モリ、４……D/A変換器、５……ローパスフィルタ。
Claims (1)
- 【請求項１】立ち上がり（立ち下がり）時間データを含
まない形態で原波形データが格納された第１の波形メモ
リと、 この第１のメモリから読み出される波形データに対して
立ち上がり（立ち下がり）時間データに基づく３次のス
プライン補間処理を施すデータ処理部と、 このデータ処理部で演算された波形データを格納する第
２の波形メモリと、 この第２のメモリから読み出される波形データをアナロ
グ信号に変換するD/A変換器、 とで構成されたことを特徴とする波形発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8644689A JPH0736489B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 波形発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8644689A JPH0736489B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 波形発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02265305A JPH02265305A (ja) | 1990-10-30 |
| JPH0736489B2 true JPH0736489B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=13887150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8644689A Expired - Lifetime JPH0736489B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 波形発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736489B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008149675A1 (ja) * | 2007-06-05 | 2008-12-11 | Advantest Corporation | 波形発生装置、波形発生方法およびプログラム |
-
1989
- 1989-04-05 JP JP8644689A patent/JPH0736489B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02265305A (ja) | 1990-10-30 |
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