JPH11308074A - 補間フィルタ - Google Patents
補間フィルタInfo
- Publication number
- JPH11308074A JPH11308074A JP10113144A JP11314498A JPH11308074A JP H11308074 A JPH11308074 A JP H11308074A JP 10113144 A JP10113144 A JP 10113144A JP 11314498 A JP11314498 A JP 11314498A JP H11308074 A JPH11308074 A JP H11308074A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- order
- sampling frequency
- interpolation filter
- signal
- differentiator
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 補間フィルタの回路規模を縮小することによ
り、消費電力を低減する。 【解決手段】 ｎ次の補間フィルタにおいて、補間され
るディジタル信号のｎ−１次の微分を求め、補間される
信号のサンプリング周波数のクロック間隔でホールドさ
れた信号を出力する微分装置20と、このｎ−１次の微分
装置20に接続され、補間される信号のサンプリング周波
数の整数倍のサンプリング周波数で動作するｎ−１次の
積分装置30とを備え、出力において、補間された信号を
得る。
り、消費電力を低減する。 【解決手段】 ｎ次の補間フィルタにおいて、補間され
るディジタル信号のｎ−１次の微分を求め、補間される
信号のサンプリング周波数のクロック間隔でホールドさ
れた信号を出力する微分装置20と、このｎ−１次の微分
装置20に接続され、補間される信号のサンプリング周波
数の整数倍のサンプリング周波数で動作するｎ−１次の
積分装置30とを備え、出力において、補間された信号を
得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル信号処
理に使用される補間フィルタに関する。
理に使用される補間フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、補間フィルタの構成法としては、
アイ・イー・イー・イー・トランザクション．29（1981
年）第155頁〜第162頁（IEEE Trans.29(1981)P.155-16
2）（以下、先行技術１と称する）および、特開平７−
７３８３号公報（以下、先行技術２と称する）に記載さ
れた方法が知られている。
アイ・イー・イー・イー・トランザクション．29（1981
年）第155頁〜第162頁（IEEE Trans.29(1981)P.155-16
2）（以下、先行技術１と称する）および、特開平７−
７３８３号公報（以下、先行技術２と称する）に記載さ
れた方法が知られている。
【０００３】図４に、先行技術１に記載されているｎ次
の補間フィルタを示す。ｎ次の微分手段41は、ディジタ
ル入力データをｎ回微分することにより、ｎ次の微分さ
れた信号を出力する。ゼロ挿入手段42は、前記微分手段
から出力された各々の信号に対し、補間倍率をＲとした
ときに、Ｒ−１個のゼロを挿入する。ｎ次の積分手段43
は、前記ゼロ挿入手段から得られた信号をｎ回積分する
ことにより、所望する補間された信号を出力する。
の補間フィルタを示す。ｎ次の微分手段41は、ディジタ
ル入力データをｎ回微分することにより、ｎ次の微分さ
れた信号を出力する。ゼロ挿入手段42は、前記微分手段
から出力された各々の信号に対し、補間倍率をＲとした
ときに、Ｒ−１個のゼロを挿入する。ｎ次の積分手段43
は、前記ゼロ挿入手段から得られた信号をｎ回積分する
ことにより、所望する補間された信号を出力する。
【０００４】図５に、先行技術２に記載されているｎ次
の補間フィルタを示す。ｎ次の微分手段51は、ディジタ
ル入力データをｎ回微分することにより、ｎ次の微分さ
れた信号を出力する。補間手段52は、前記微分手段から
出力された各々の信号に対し、補間倍率Ｒとしたとき
に、Ｒ個のディジタルデータになるように補間した信号
を出力する。ｎ次の積分手段53は、前記補間手段から出
力された信号を前記微分手段と同じ次数を有するｎ次の
積分手段53によって、ｎ回積分することにより、所望す
る補間された信号を出力する。
の補間フィルタを示す。ｎ次の微分手段51は、ディジタ
ル入力データをｎ回微分することにより、ｎ次の微分さ
れた信号を出力する。補間手段52は、前記微分手段から
出力された各々の信号に対し、補間倍率Ｒとしたとき
に、Ｒ個のディジタルデータになるように補間した信号
を出力する。ｎ次の積分手段53は、前記補間手段から出
力された信号を前記微分手段と同じ次数を有するｎ次の
積分手段53によって、ｎ回積分することにより、所望す
る補間された信号を出力する。
【０００５】前述の２つの補間フィルタは共に、ｎ次の
補間に対して、微分演算、積分演算が共にｎ回必要であ
った。それに加え、先行技術２の構成法は、補間手段で
ディジタル入力データの第１のサンプリング周波数より
も高い第２のサンプリング周波数に変換する補間処理回
路が必要であるため、高いサンプリング周波数で動作す
る回路が数多く存在していた。
補間に対して、微分演算、積分演算が共にｎ回必要であ
った。それに加え、先行技術２の構成法は、補間手段で
ディジタル入力データの第１のサンプリング周波数より
も高い第２のサンプリング周波数に変換する補間処理回
路が必要であるため、高いサンプリング周波数で動作す
る回路が数多く存在していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、補間フィル
タにおいて、特に積分器が高い周波数で動作するので、
消費電力が大きい当該回路を縮小することにより、回路
の消費電力を低減することを目的とする。
タにおいて、特に積分器が高い周波数で動作するので、
消費電力が大きい当該回路を縮小することにより、回路
の消費電力を低減することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１のサンプ
リング周波数で動作し、前記第１のサンプリング周波数
に基づくディジタル入力データを微分して、前記第１の
サンプリング周波数のクロック間隔でホールドされた値
を出力するｎ−１次の微分手段と、前記第１のサンプリ
ング周波数よりも高い周波数である、第２のサンプリン
グ周波数で動作し、前記微分手段により微分された第１
のサンプリング周波数に基づくディジタルデータを積分
して、前記第２のサンプリング周波数に基づく補間デー
タを出力する前記微分器と同じ次数のｎ−１次の積分手
段とを縦続接続することによりｎ次の補間フィルタを構
成することを特徴としている。
リング周波数で動作し、前記第１のサンプリング周波数
に基づくディジタル入力データを微分して、前記第１の
サンプリング周波数のクロック間隔でホールドされた値
を出力するｎ−１次の微分手段と、前記第１のサンプリ
ング周波数よりも高い周波数である、第２のサンプリン
グ周波数で動作し、前記微分手段により微分された第１
のサンプリング周波数に基づくディジタルデータを積分
して、前記第２のサンプリング周波数に基づく補間デー
タを出力する前記微分器と同じ次数のｎ−１次の積分手
段とを縦続接続することによりｎ次の補間フィルタを構
成することを特徴としている。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【０００９】図１は、本発明の一実施の形態の構成を示
すブロック図である。同図に示すｎ次の補間フィルタ
は、ｎ−１次の微分器20と、ｎ−１次の積分器30とを備
えている。
すブロック図である。同図に示すｎ次の補間フィルタ
は、ｎ−１次の微分器20と、ｎ−１次の積分器30とを備
えている。
【００１０】図２は前記微分器20のｎ＝４とした場合の
一構成法である。同図において、１次の微分器211〜213
を３個縦続接続することにより、３次の微分を実現して
いる。なお、１次の微分器211〜213はそれぞれ、遅延器
601〜603と、減算器611〜613から構成されている。
一構成法である。同図において、１次の微分器211〜213
を３個縦続接続することにより、３次の微分を実現して
いる。なお、１次の微分器211〜213はそれぞれ、遅延器
601〜603と、減算器611〜613から構成されている。
【００１１】図３は前記積分器30のｎ＝４とした場合の
一構成法である。同図において、１次の積分器311〜313
を３個縦続接続することにより、３次の積分を実現して
いる。なお、１次の積分器311〜313はそれぞれ、遅延器
621〜623と、加算器631〜633から構成されている。
一構成法である。同図において、１次の積分器311〜313
を３個縦続接続することにより、３次の積分を実現して
いる。なお、１次の積分器311〜313はそれぞれ、遅延器
621〜623と、加算器631〜633から構成されている。
【００１２】第１のサンプリング周波数でサンプリング
されたディジタル入力データは、第１のサンプリング周
波数で動作する微分器20の入力部11に入力される。前記
微分器は、第１のサンプリング周波数でｎ−１次の微分
を施し、微分結果を第１のサンプリング周波数のクロッ
ク間隔でホールドされた形で微分出力12に出力する。積
分器30は、第１のサンプリング速度の整数倍である第２
のサンプリング周波数で、前記微分出力のｎ−１次の積
分を施し、積分結果を第２のサンプリング周波数で積分
出力13に出力する。前記積分出力が、補間フィルタ出力
となる。
されたディジタル入力データは、第１のサンプリング周
波数で動作する微分器20の入力部11に入力される。前記
微分器は、第１のサンプリング周波数でｎ−１次の微分
を施し、微分結果を第１のサンプリング周波数のクロッ
ク間隔でホールドされた形で微分出力12に出力する。積
分器30は、第１のサンプリング速度の整数倍である第２
のサンプリング周波数で、前記微分出力のｎ−１次の積
分を施し、積分結果を第２のサンプリング周波数で積分
出力13に出力する。前記積分出力が、補間フィルタ出力
となる。
【００１３】ここで、本発明による構成法で実現される
ｎ次の補間フィルタの伝達関数を求める。
ｎ次の補間フィルタの伝達関数を求める。
【００１４】図２において、１次の微分器21N（Ｎは自
然数）の伝達関数ＨＤ（ｚ）は（数１）で表される。
然数）の伝達関数ＨＤ（ｚ）は（数１）で表される。
【００１５】
【数１】
【００１６】従って、ｎ−１次の微分器ＨＤＮ（ｚ）
は、（数２）で表される。
は、（数２）で表される。
【００１７】
【数２】
【００１８】図３において、１次の積分器31Nの伝達関
数ＨＩ（ｚ）は、（数３）で表される。
数ＨＩ（ｚ）は、（数３）で表される。
【００１９】
【数３】
【００２０】従って、ｎ−１次の積分器の伝達関数ＨＩ
Ｎ（ｚ）は、（数４）で表される。
Ｎ（ｚ）は、（数４）で表される。
【００２１】
【数４】
【００２２】図１において、ｎ−１次の微分器20は第１
のサンプリング周波数で動作しており、そのＲ倍（Ｒ：
整数）の第２のサンプリング周波数で、ｎ−１次の積分
器が動作すると仮定する。ｎ−１次の微分出力12には、
第１のサンプリング周波数のクロック間隔でホールドさ
れた信号が出力されているので、この出力を第２のサン
プリング周波数で動作するｎ−１次の積分器から見た場
合、微分器の各々１つの出力に対し、その出力と同じ値
の信号がＲ個ずつ繰り返し入力されることになる。この
繰り返しを考慮すれば、ｎ−１次の積分器から見た、ｎ
−１次の微分器の伝達関数ＨＤＩ（ｚ）は、（数５）と
なる。
のサンプリング周波数で動作しており、そのＲ倍（Ｒ：
整数）の第２のサンプリング周波数で、ｎ−１次の積分
器が動作すると仮定する。ｎ−１次の微分出力12には、
第１のサンプリング周波数のクロック間隔でホールドさ
れた信号が出力されているので、この出力を第２のサン
プリング周波数で動作するｎ−１次の積分器から見た場
合、微分器の各々１つの出力に対し、その出力と同じ値
の信号がＲ個ずつ繰り返し入力されることになる。この
繰り返しを考慮すれば、ｎ−１次の積分器から見た、ｎ
−１次の微分器の伝達関数ＨＤＩ（ｚ）は、（数５）と
なる。
【００２３】
【数５】
【００２４】従って、図１で示されるｎ次の補間器の伝
達関数は、（数４）と（数５）から、（数６）で表され
る。
達関数は、（数４）と（数５）から、（数６）で表され
る。
【００２５】
【数６】
【００２６】（数６）で示される伝達関数は、文献[1]
に記載されているｎ次補間フィルタの伝達関数と等し
い。従って、本発明による補間フィルタは、従来の補間
フィルタの伝達特性を完全に保ったまま回路を縮小する
ことができ、特に高い周波数で動作する積分器の次数を
１次減らすことができるので、消費電力を低減すること
ができる。
に記載されているｎ次補間フィルタの伝達関数と等し
い。従って、本発明による補間フィルタは、従来の補間
フィルタの伝達特性を完全に保ったまま回路を縮小する
ことができ、特に高い周波数で動作する積分器の次数を
１次減らすことができるので、消費電力を低減すること
ができる。
【００２７】
【発明の効果】ｎ次の補間フィルタを構成する場合、従
来の構成では、ｎ次の微分器とゼロ挿入手段あるいは補
間エラーを有する補間器と、ｎ次の積分器が必要であっ
たのに対し、本発明によれば、ｎ次の補間フィルタはｎ
−１次の微分器とｎ−１次の積分器だけを必要とする。
来の構成では、ｎ次の微分器とゼロ挿入手段あるいは補
間エラーを有する補間器と、ｎ次の積分器が必要であっ
たのに対し、本発明によれば、ｎ次の補間フィルタはｎ
−１次の微分器とｎ−１次の積分器だけを必要とする。
【００２８】従って、従来の補間フィルタに比べ、回路
を簡単に実現することができ、特に高い周波数で動作す
る積分器の次数を１次減らすことができるので、消費電
力を低減することができる。
を簡単に実現することができ、特に高い周波数で動作す
る積分器の次数を１次減らすことができるので、消費電
力を低減することができる。
【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態におけるｎ−１次の微分
手段の詳細なブロック図
手段の詳細なブロック図
【図３】本発明の一実施の形態におけるｎ−１次の積分
手段の詳細なブロック図
手段の詳細なブロック図
【図４】先行技術１におけるｎ次の補間フィルタの構成
を示すブロック図
を示すブロック図
【図５】先行技術２におけるｎ次の補間フィルタの構成
を示すブロック図
を示すブロック図
１１ 入力部 １２ ｎ−１次の微分された信号 １３ 出力部 ２０ ｎ−１次の微分器 ３０ ｎ−１次の積分器 ２１１〜２１３ １次の微分器 ３１１〜３１３ １次の積分器 ６０１〜６０３，６２１〜６２３ 遅延器 ６１１〜６１３ 減算器 ６３１〜６３３ 加算器
Claims (1)
- 【請求項１】第１のサンプリング周波数に基づくディジ
タル入力データを、前記第１のサンプリング周波数より
高い周波数の、第２のサンプリング周波数に基づくディ
ジタル出力データに変換するｎ次補間フィルタにおい
て、 前記第１のサンプリング周波数で動作し、前記第１のサ
ンプリング周波数に基づくディジタル入力データを微分
して、前記第１のサンプリング周波数のクロック間隔で
ホールドされた値を出力するｎ−１次の微分手段と、 前記第２のサンプリング周波数で動作し、前記微分手段
により微分された第１のサンプリング周波数に基づくデ
ィジタルデータを積分して、前記第２のサンプリング周
波数に基づく補間データを出力する前記微分器と同じ次
数のｎ−１次の積分手段とを具備することを特徴とする
補間フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10113144A JPH11308074A (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 補間フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10113144A JPH11308074A (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 補間フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11308074A true JPH11308074A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14604695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10113144A Pending JPH11308074A (ja) | 1998-04-23 | 1998-04-23 | 補間フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11308074A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016021739A (ja) * | 2014-07-11 | 2016-02-04 | ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド | デジタル補間器及び補間方法 |
| CN110034729A (zh) * | 2017-12-21 | 2019-07-19 | 精工爱普生株式会社 | 电路装置、振动器件、电子设备和移动体 |
-
1998
- 1998-04-23 JP JP10113144A patent/JPH11308074A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016021739A (ja) * | 2014-07-11 | 2016-02-04 | ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド | デジタル補間器及び補間方法 |
| CN110034729A (zh) * | 2017-12-21 | 2019-07-19 | 精工爱普生株式会社 | 电路装置、振动器件、电子设备和移动体 |
| CN110034729B (zh) * | 2017-12-21 | 2023-07-25 | 精工爱普生株式会社 | 电路装置、振动器件、电子设备和移动体 |
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