JPS6016131B2 - Acyclic digital filter - Google Patents
Acyclic digital filterInfo
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- JPS6016131B2 JPS6016131B2 JP1760375A JP1760375A JPS6016131B2 JP S6016131 B2 JPS6016131 B2 JP S6016131B2 JP 1760375 A JP1760375 A JP 1760375A JP 1760375 A JP1760375 A JP 1760375A JP S6016131 B2 JPS6016131 B2 JP S6016131B2
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- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims description 7
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- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は直線位相特性を有する非巡回形デジタルフィ
ル夕に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an acyclic digital filter having linear phase characteristics.
非巡回形デジタルフィル夕は、周知のように時刻nT(
nは正整数、Tは標本時間間隔)における出力をy(n
T)、時刻nT,nT−T,nT−2r,・・・・・・
,nT−rTにおける入力をそれぞれx(nT),x(
nT‐T),x(nT−汀),……,x(nT−rT)
とすれば、その入出力関係はr次の差分方程式によって
表わされる。As is well known, an acyclic digital filter is used at time nT(
n is a positive integer, T is the sampling time interval), the output at y(n
T), time nT, nT-T, nT-2r,...
, nT-rT as x(nT) and x(
nT-T), x (nT-T), ..., x (nT-rT)
Then, the input/output relationship is expressed by an r-order difference equation.
こ・にLi(i=o,……r)は非巡回形デジタルフィ
ル夕の伝送特性を決定する実定数である。この式{1’
は第1図に示すようにして実現できる。即ち入力端子1
からの入力信号は遅延時間Tの遅延回路D,〜Drが順
次直列に接続された回路の一端に供v給され、その入力
端子1からの信号及び各遅延回路D,〜Drの出力信号
はそれぞれ乗算器Mo〜Mrへ供給されて、それぞれL
o〜Lrと乗算される。これ等乗算出力は加算器Sにて
加算されてその出力端子2からフィルタ出力y(nT)
が得られる。この従来の非巡回形デジタルフィル夕にお
いてはこのように(r+1)個の乗算器を必要とし、乗
算器の数が多くなり、高価な上に大型になった。Here, Li (i=o, . . . r) is a real constant that determines the transmission characteristics of the acyclic digital filter. This formula {1'
can be realized as shown in FIG. That is, input terminal 1
The input signal from is supplied to one end of a circuit in which delay circuits D and ~Dr with a delay time T are sequentially connected in series, and the signal from input terminal 1 and the output signal of each delay circuit D and ~Dr are as follows. are supplied to multipliers Mo to Mr, respectively, and L
Multiplied by o~Lr. These equal multiplication outputs are added in an adder S, and the filter output y(nT) is output from the output terminal 2.
is obtained. This conventional acyclic digital filter requires (r+1) multipliers, which increases the number of multipliers, making it expensive and large.
1個の乗算器を時分割的に利用することも考えられるが
、1標本間隔T内に(r十1)回の乗算を行なうことに
なり、高速度の乗算器を必要とし、高価なものになる。It is possible to use one multiplier in a time-sharing manner, but this would require (r11) multiplications within one sample interval T, requiring a high-speed multiplier and an expensive one. become.
この発明の目的は比較的簡単な構成で乗算器の数が少な
く、或いは乗算回数が少なく、従って時分割的に乗算す
る場合は低速度動作のものでよく安価に構成できる非巡
回形デジタルフィル夕を提供することにある。式‘1}
は時間領域で示した式ですが、このデジタルフィル夕の
周波数領域での伝達特性日(の)は、で与えられる。The object of the present invention is to provide an acyclic digital filter which has a relatively simple configuration, has a small number of multipliers, or a small number of multiplications, and therefore, when multiplication is performed in a time-division manner, it operates at low speed and can be constructed at low cost. Our goal is to provide the following. Formula '1}
is the equation shown in the time domain, but the transfer characteristic of this digital filter in the frequency domain is given by.
のは角周波数、iは虚数単位である。所でrを偶数とす
れば、式{2}は次のように書換えられます。is the angular frequency and i is the imaginary unit. By the way, if r is an even number, equation {2} can be rewritten as follows.
この式の〔〕内においてLをの前の項は であり、後の項は であるから、式(2}は次のようになる。The term before L in [ ] of this formula is , and the latter term is Therefore, equation (2} becomes as follows.
この式【3}‘こおいて が成立するならば、式{3ー となり、日(の)の位相角0(の)は a(の)=享のT(ラジアン) ‘6’となる。Putting this formula [3}' If holds true, then the formula {3- So, the phase angle 0 (of) of the sun (of) is a(no)=Kyo's T(radian) '6'.
式(6’‘ま日(の)の位相角がのに対して直線、すな
わち、このデジタルフィル夕の位相特性がのに対して直
線となることを示している。以上の関係から要求される
フィル夕の位相特性がのに対して直線的であるならば、
式【41の関係が成立ち、従ってL=Lr,L,=Lr
‐.・・・・・−であるから第1図において乗算器鳩の
出力と、乗算器Mrの出力は後者がrTだけ遅延されて
いる点を除けば同一であり、同様に乗算器M,の出力と
乗算器Mr‐,の出力も同一であり以下同機である。よ
ってこれ等乗算器Mr,Mr−,の各出力の代りに乗算
器Mo,M,の各出力をそれぞれrT,(r一1)Tだ
け遅延した出力に利用できる。その他の乗算器MすH…
…Mr2についても同様のことが云える。従ってこの発
明は非巡回形デジタルフィル夕における遅延回路の前半
の各出力に対するフィルタ定数との乗算をそれぞれ遅延
して、この遅延されたものとされないものとを同時に加
算器へ供給して、従来の非巡回形デジタルフィル夕の後
半の部分を省略する。Equation (6'') shows that the phase angle of `` is a straight line with respect to '', that is, the phase characteristic of this digital filter is a straight line with respect to . If the phase characteristic of the filter is linear with respect to
The relationship of formula [41 holds, therefore, L=Lr, L,=Lr
-. . . - Therefore, in Fig. 1, the output of the multiplier pigeon and the output of the multiplier Mr are the same except that the latter is delayed by rT, and similarly the output of the multiplier M, The outputs of the multiplier Mr- and the multiplier Mr-, are also the same, and the following is the same machine. Therefore, instead of the outputs of the multipliers Mr, Mr-, the outputs of the multipliers Mo, M can be used as outputs delayed by rT and (r-1)T, respectively. Other multipliers M...
...The same can be said about Mr2. Therefore, the present invention delays the multiplication of each output of the first half of the delay circuit in an acyclic digital filter by a filter constant, and simultaneously supplies the delayed and non-delayed outputs to an adder. The latter half of the acyclic digital filter is omitted.
例えば第2図に示すように遅延時間が標本間隔Tと等し
い遅延回路D・〜Dチが直列に接続される。この遅延回
路の数r/2は第1図に示した従来の場合の半分である
。入力端子1の入力及び各遅延回路D,〜D身の出力は
それぞれ乗算器M。身に供給される。これ等乗算器Mo
〜M上−,の各出力はそれぞれ遅延時間がrT,(r−
2)T・…・・4T,2Tの遅延回路としてのシストレ
ジスタRo〜R身−・へ供給される。これ等シフトレジ
スタ〜〜R貴‐・のシフト段はそれぞれr,r−2……
4,2であり、入力x(nT)の標本時間Tの時間間隔
で、遅延回路D,〜Dキと同期して乗算器Mo〜M考−
,よりそれぞれ供給される出力をシフト動作させる。こ
れ等シフトレジスタRo〜Rを−,の各出力及び乗算器
Mo〜M身の各出力は加算器Sへ供期造される。この構
成において、上記式{4)の関係が成立しているから、
シフトレジスタRoからは第1図における乗算器Mrの
出力と同一のものが得られ、シフトレジスタR,からは
第1図の乗算器MHの出力と同一のものが得られ、以下
同様にし、加算器Sに供v給される入力は、第1図の場
合と同一となる。For example, as shown in FIG. 2, delay circuits D, . . . , D, whose delay time is equal to the sampling interval T, are connected in series. The number r/2 of delay circuits is half that of the conventional case shown in FIG. The input of the input terminal 1 and the output of each delay circuit D, .about.D are respectively multipliers M. supplied to the body. This multiplier Mo
Each output of ~M on-, has a delay time rT, (r-
2) T... is supplied to the system registers Ro to R as delay circuits of 4T and 2T. The shift stages of these shift registers are r, r-2, respectively...
4,2, and the multipliers Mo to M are activated in synchronization with the delay circuits D and D at the time interval of the sampling time T of the input x(nT).
, and performs a shift operation on the outputs supplied respectively. The outputs of these shift registers Ro to R and the outputs of the multipliers Mo to M are sent to an adder S. In this configuration, since the relationship of the above formula {4) holds,
The same output as the multiplier Mr in FIG. 1 is obtained from the shift register Ro, and the same output as the multiplier MH in FIG. 1 is obtained from the shift register R. The inputs supplied to the device S will be the same as in FIG.
しかし、第2図の構成では出力y(nT)の算出に必要
な乗算の回数は(r/2十1)であり、乗算の回数は第
1図の構成に比べてはゞ半分ですみます。このことは、
1個の乗算器を時分割で使用して(r/2十1)回の乗
算を行なう場合には、1回の乗算に許される時間がほゞ
2倍になり、処理速度の遅い演算回路が使用できるとい
う利点がある。また、(r/2十1)個の乗算器を使用
して各乗算器で各1回の乗算を行なう場合には、乗算器
の個数がほゞ半分ですむという利点がある。更に遅延回
路Dも第1図の場合の半分になる。たゞしシフトレジス
タRo〜R妻−,が第1図の場合に対して付加されるが
、シフトレジスタは乗算器と比較して構成、価格などが
簡単で安価であり、全体的に見れば単純で安価な構成と
なる。なおこのフィルタは式■の条件、つまり位相特性
がのに対して直線的であると云う条件に限られるが、現
在使用されるフィル夕は上記条件が要求されることが多
いため実際的である。However, in the configuration shown in Figure 2, the number of multiplications required to calculate the output y (nT) is (r/21), which is half the number of multiplications compared to the configuration shown in Figure 1. . This means that
When one multiplier is used in a time-sharing manner to perform (r/21) times of multiplication, the time allowed for one multiplication almost doubles, resulting in a slower processing speed of the arithmetic circuit. It has the advantage that it can be used. Furthermore, when (r/21) multipliers are used and each multiplier performs one multiplication, there is an advantage that the number of multipliers can be reduced to approximately half. Furthermore, the delay circuit D is also half of that in the case of FIG. However, shift registers Ro to R, are added to the case in Figure 1, but shift registers are simpler and cheaper in structure and cost than multipliers, and overall, The configuration is simple and inexpensive. Note that this filter is limited to the condition of equation (2), that is, the phase characteristic is linear with respect to , but it is practical because the filters currently used often require the above condition. .
第1図は従来の非巡回形デジタルフィル夕を示すブロッ
ク図、第2図はこの発明による非巡回形デジタルフィル
夕の一例を示すブロック図である。
1・・・入力端子、2・・・出力端子、D.〜Dテ・・
・遅延回路、Mo〜M身・・・乗算器、Ro〜Rき‐.
・・・遅延手段としてのシフトレジスタ、S…加算回路
。
群l図第2図FIG. 1 is a block diagram showing a conventional non-recurring digital filter, and FIG. 2 is a block diagram showing an example of a non-recurring digital filter according to the present invention. 1...Input terminal, 2...Output terminal, D. ~Dte...
・Delay circuit, Mo to M... Multiplier, Ro to R.
...Shift register as delay means, S...addition circuit. Group l diagram Figure 2
Claims (1)
次長く遅延された出力が得られる最大遅延量がr/2T
(rは正の偶数)の遅延回路と、上記入力信号及び上記
遅延回路の各順次遅延された出力にそれぞれフイルタ特
性を規定する定数係数を乗算する手段と、これ等各乗算
結果をそれぞれrT,(r−2)T……4T,2Tだけ
遅延する手段と、これ等遅延された乗算結果と遅延され
ない上記乗算結果とのすべてを加算する加算回路とを具
備し、位相特性が角周波数に対して直線的である非巡回
形デジタルフイルタ。1 When an input signal is supplied, the maximum delay amount at which outputs that are sequentially delayed for each sampling time interval T is r/2T.
(r is a positive even number), means for multiplying the input signal and each sequentially delayed output of the delay circuit by a constant coefficient defining filter characteristics, and rT, respectively, for each of the multiplication results. (r-2)T...Equipped with means for delaying by 4T, 2T, and an addition circuit for adding all of the delayed multiplication results and the undelayed multiplication results, so that the phase characteristic is different from the angular frequency. An acyclic digital filter that is linear.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1760375A JPS6016131B2 (en) | 1975-02-10 | 1975-02-10 | Acyclic digital filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1760375A JPS6016131B2 (en) | 1975-02-10 | 1975-02-10 | Acyclic digital filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5192146A JPS5192146A (en) | 1976-08-12 |
| JPS6016131B2 true JPS6016131B2 (en) | 1985-04-24 |
Family
ID=11948446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1760375A Expired JPS6016131B2 (en) | 1975-02-10 | 1975-02-10 | Acyclic digital filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6016131B2 (en) |
-
1975
- 1975-02-10 JP JP1760375A patent/JPS6016131B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5192146A (en) | 1976-08-12 |
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