JPS60178366A - 時間的に変動する信号の中央値検出回路 - Google Patents

時間的に変動する信号の中央値検出回路

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JPS60178366A
JPS60178366A JP3390484A JP3390484A JPS60178366A JP S60178366 A JPS60178366 A JP S60178366A JP 3390484 A JP3390484 A JP 3390484A JP 3390484 A JP3390484 A JP 3390484A JP S60178366 A JPS60178366 A JP S60178366A
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Katsumi Kobayashi
勝美 小林
Kiyoto Nagata
清人 永田
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は、移動通信において受信レベル信号の中央値を
検出するために使用する中央値検出回路に関する。
従来技術 陸上移動無線における無線基地局からの送信波は、ビル
等による反射9回折、散乱等の影響を受け、多重波で構
成、された複雑な定在波として空間に分布している。そ
の中を移動局が走行すると受信波の包絡線は数10dB
にわたって激しく変動する。このレベル変動の統計的性
質は、レーレ分布に従うことが知られている。このよう
なフエージイング下における受信レベルを表す量として
、回路の飽和や歪の影響を受けにくい中央値が一般に用
いられる。これは、一定時間内または一定走行区間内の
時間率50%のレベルとして定義される。
従来の中央値の検出回路は、演算増幅器等で構成される
比較器の出力を積分器に接続し、該積分器の出力を前記
比較器の一方の入力端子にフィードバッタ入力させ、比
較器の他方の入力端子に時目的に変動するアナログ人力
信号を人力させることによって、前記積分器の出力電圧
が前記アナログ人力信号の中央値になるように構成され
ている。
すなわち、一定の検出期間内の中央値よりも人力値けの
レベルが高いときは比較器の出力がハイレベルとなり、
入力信号のレベルか中央値よりも低いときは比較器の出
力がロー17ヘルとなって、比較器の出力かハイレベル
になる時間とローレベルになる時間が等しくなり、その
直流分がOとなるように前記積分器の出力が比較器の出
力によって制御されることにより入力信号の中央値に安
定する。例えば、前記積分器の出力が中央値より低い場
合は、人力信号の方が積分器の出力レベルよりも大きい
ため、比較器の出力は止の直流成分をもち、これか積分
器の出力レベルを高めることになり、やがて定Yへ状態
に達すると積分器の出力は中央値に安定することになる
l;述の従来回路は、演算増幅器および積分器等の回路
素子がアナログ回路で構成されているため、IC化に不
向きであり、また積分器の時定数を外部から可変して回
路の応答時間を任意に変えることが困難であるという欠
点がある。また、回路の出力値は一定時間内の中央値で
あり、一定の走行区間内の中央値を得ることは困難であ
る。
」−述の従来の欠点を解決するために、本出願人は、先
に提出した昭和59年特許願第 号において、第1図に
示すようなディジタル回路で構成された中央値検出回路
を提案した。この回路は、時間的に変動するアナログ入
力信号を一定周期Tのクロックパルスによって標本化し
ディジタル値に変換出力するアナログ−ディジタル変換
器2と、該アナログ−ディジタル変換器の出力を後記T
秒遅延器lOの出力と比較しその大小に応じて定数E、
O,−Eの3値の中の1つを出力する比較器3と、該比
較3の出力値を積分する積分器4と、該積分器4の出力
を1クロック期間T秒遅延させて前記比較器に人力させ
るT秒遅延器1oとを備えて、前記積分器4の出力によ
って、時間的に変動する入力信号の中央値を検出する回
路である。
ト記提案によって、従来の欠点は解決されたが、第2図
に示すように、入力信号のレーレフェージング波形が、
期間T、の中央値Iから期間T2の中央値IIへと急激
に変化する場合は、点線で示した積分器4の出力信号y
 (kT)が入力信号の急激な変化に対して迅速に追従
することができない。例えば、上記回路の1クロック期
間TfeT=1 / 4’O0秒に設定し、定数EをE
=0.0On、:設定したとき、中央値■とIIのレベ
ル差△Vが1v、あるときは、積分器4の出刃は、中央
値IIを示すまでに約2.5秒かかることになる。定数
Eを大きくすれば応答を速くすることは可能であるが、
入力信号の個々の変動によって測定値が変動するように
なり、中央値を得ることができない。
発明の目的 本発明の目的は、に述の事情に鑑み、従来の欠点を解決
し、容易にIC化することが可能で、しかも入力信号の
中央値レベルの急変に対しても迅速に応動することがで
きる中央値検出回路を提供することにある。
発明の構成 本発明の中央値検出回路は、時間的に変動するアナログ
入力信号を一定周期のクロックパルスによって標本化し
ディジタル値に変換出方するアナログ−ディジタル変換
器と、該アナログ−ディジタル変換器9出力を後記T秒
遅延器の出方と比較しその差が一定の範囲内であるとき
はその差の極性に応じて定数子Eまたは−Eを出方し、
差が一定値より高いときはその差に応じて高くなる信号
を出力し、差が一定値より低いときはその差に応して低
くなる信号を出力する比較器と、該比較器の出力を積分
する積分器と、該積分器の出方を1クロック期間遅延さ
せて前記比較器に入力させるT秒遅延器とを備えたこと
を特徴とする。
発明の実施例 次に、本発明について、図面を参照して詳細に説明する
第3図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。
すなわち、信号入力端子lから入力する時間的に変動す
るアナログ入力信号r (t)をアナログーテイジタル
変換器2によって一定周期Tごとに標本化しテイジタル
仙に変換出力する。そして、アナログーテイジタル変換
器2の出力r (kT)(kは整数である)を比較器1
3に入力させ、比較器13の出力を積分器4に人力させ
る。そして、積分器4の出力y (kT)をT秒遅延器
10によって1クロック期間Tだけ遅延させて比較器1
3にフィードバック人力させる。
比較器13は、アナログ−ディジタル変換器2の出力に
一方の人力を接続し、他方の入力に前記T秒遅延器10
の出力を人力させた減算器6と、減鐘。
器6の出力S (kT)の極性を判定するsgn回路7
と、減算器6の出力が一定値Aより高いか、一定値Aと
他の一定値−Bの間にあるか、または一定価−Bより低
いかを判定する判定回路22と、前記sgn回路7の出
力に定数Eを乗算する乗算器8と、前記、減算器6の出
力S (kT)から前記一定値Aを減算する減算器18
と、該減算器16の出力に定数aを乗算する乗算器14
と、該乗算器14の出力に定数Eを加算する加算器18
と、前記減9器6の出力S (kT)に一定値Bを加算
する加算器20と、該加算器20の出力に定数すを乗算
する乗算器15と、該乗算器15の出力から定数Eを減
算する減算器21と。
前記加算器191乗算器8および」;記減q器21の出
力を入力して前記判定回路22の出力によって択一的に
選択出力する選択回路23とから構成されている。
アナログ−ディジタル変換器2の出力r (kT)は減
算器6の一方の入力に入力させ、減初器6の他方の入力
には積分器4の出力y (kT)をT秒遅延器10によ
ってlクロック時間Tだけ遅延させた信号y ((k−
1)T)が入力されている。従って、減算器6の出力S
 (kT)は、r (kT) −y (Ck−1)T’
tとなる。sgn回路7は、減算器6の出力S (kT
)が正のとき論理値” + 1 ”を出力し、減算器6
の出力S (kT)か負のときは論理値゛−1”を出力
し、減算器6の出力S (kT)がOのときは論理値゛
0”′を出力する。従って、乗算器8の出力は、アナロ
グ−ディジタル変換器2の出力とT秒遅延器1oの出力
との大小関係に応じてE、O,−Eの3値のうちのいず
れかを取ることになる。
一方、加算器19ノ出力はa [5(kT)−A] +
Eとなり、減算器21の出力はb [5(kT)−B]
 −Eである。
そして、選択回路23は、前記減算器6の出力が一定値
Aよりも高いときは加算器19の出力を選択し、減算器
6の出力が一定値Aと−Bの間であるときは乗算器8の
出力を選択し、減算器6の出力が一定値−Bよりも低い
ときは減算器21の出力を選択して積分器4に入力させ
る。従って、比較器13の入出力特性は、第4図に示す
ようになる。すなわち、減算器6の出力がOとAの間の
ときはEを出力し、0と−Bの間であれば−Eを出力し
、一定値Aより高い時は、E+a [5(kT) A]
を出力し、一定値−Bより低いときは、b [5(kT
)+B] −Eを出力する。すなわち、比較器13は、
アナログ−ディジタル変換器の出力をT秒遅延器(lO
)の出力と比較し、その差が一定の範囲内であるときは
、その差の極性に応じて定数+Eまたは−Eを出力し、
差が一定値より高いときは、その差に応じて高くなる信
号を出力し、差が一定値より低いときはその差に応じて
低くなる信号を出力するように構成されている。
積分器4は加算器9とT秒遅延器12から構成され、前
記比較器13の出力が加算器9の一方の入力に入力され
、加算器9の他方の人力には、加算器9の出力をT秒遅
延器12によって1クロック期間Tだけ遅延させてフィ
ードバック人力させる。
今、積分器4の出力をy (kT)とすると、T秒遅延
器12の出力はy ((k−1)T)である。加算器9
は比較器13の出力とy ((k−1)’?)とを加算
することにより比較器13の出力を積分して信号出力端
子5に出力する。該積分値y (kT)は信号出力端子
5から出力されると共にT秒遅延器lOを通して前記減
算器6の1つの入力にフィードバック入力される。
木実流側の構成は、基本的には、第1図に示した中央値
検出回路と同様に動作し、比較器13の出力が°゛0°
°になるようにフィードバックががかり、信号出力端子
5の出力信号y (kT)は入力信号r (t)の中央
値となる。しかし、入力信号の中央値レベルが大きく変
動したときは、アナログ−ディジタル変換器2の出力値
が積分器4の出力値に対して、一定値A以上か、または
−B以下となり、前記判定回路22がこの状態を判定し
て選択回路23の選択を制御することにより、比較器1
3の出力は第4図に示すようにr (kT) −y (
(k−1)T)に比例して高く(または低く)なる、従
って、積分器4の出力は迅速にレベル変化後の中央値に
接近する。すなわち、人力信号の中央値の急激な変動に
対しても迅速に追従することができるという効果がある
第5図は、本発明の他の実施例を示すブロック図で、第
6図にそのフローチャートを示す。第5図において、マ
イクロプロセッサ24.ROM25およびRAM2Bは
バス27に接続され、アナログ−ディジタル変換器2か
らの入力データは入出力ポート28を通してバス27に
入力され、マイクロプロセッサ24はバス271のデー
タを入力して所定のアルゴリズムによって中央値を演算
する。マイクロプロセッサ24の処理に必要とされるプ
ログラムはRO,M25に格納されている。RAM2B
は一時的なデータ格納に使用され、マイクロプロセッサ
24は第6図のフローチャートに従って、比較演算と加
算処理を行なう。すなわち、第3図に示した実施例と同
等の動作をマイクロプロセッサ24のソフト処理に・よ
って行なうことにより迅速に中央値を検出することがで
きる。
発明の効果 以上のように、本発明においては、時間的に変化するア
ナログ入力信号をディジタル変換し、該ディジタル値を
後記積分器の出力と比較し、入力信号と積分器の出力と
の差に応した信号を出力する比較器と、該比較器に出力
を積分する積分器とを備えて、該積分器の出力によって
中央値を出力するように構成し、前記比較器は、入力信
号の中央値が急激に変化したときは、変化の程度に応じ
て高く(または低く)なるような出力信号を前記積分器
に入力させるように構成したから、入力信号の中央値の
急激なレベル変化に対しても迅速に追随することができ
るという効果がある。なお。
本発明は、ディジタル回路によって構成されて(Xるの
で、IC化が容易であり、また、本発明のアルゴリズム
をマイクロプロセッサによってソフト的に処理すること
によっても同様にして迅速に中央値を検出することがで
きることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図はディジタル信号による中央値検出回路の提案例
を示すブロック図、第2図は北記中央値検出回路で人力
信号が急激に変動した場合の応答を説明するための図、
第3図は本発明の一実施例を示すブロック図、第4図は
、1−記実流側の比較器の入出力特性を示す図、第5図
はマイクロブセッサな用いた本発明の他の実施例を示す
ブロック図、第6図はj二記実施例のソフト処理を示す
フローチャートである。 図にお−いて、l:信号入力端子、2:アナログ−ディ
ジタル変換器、3:比較器、4:積分器 5・4旨暑出
力端子、6:減算器、7:sgn回路、8,14,15
:乗算器、9:加算器、10.12−1秒遅延器、13
:比較器、1B’、21:減算器、19 、20 :加
η器、22:判定回路、23:選択回路、24:マイク
ロプロセッサ、25:ROM、26:RAM、27:バ
ス、28:入出力ボート。 出願人 日本電信電話公社 代理人 弁理士 住口J俊宗

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 時間的に変動するアナログ入力信号を一定周期のクロッ
    クパルスによって標本化しディジタル値に変換出力する
    アナログ−ディジタル変換器と。 該アナログ−ディジタル変換器の出力を後記T秒遅延器
    の出力と比較しその差が一定の範囲内であるときはその
    差の極性に応じて定数子Eまたは−Eを出力し、差が一
    定値より高いときはその差に応じて高くなる信号を出力
    し、差が一定値より低いときはその差に応じて低くなる
    信号を出力する比較器と、該比較器の出力を積分する積
    分器と、該積分器の出力を1クロック期間遅延させて前
    記比較器に入力させるT秒遅延器とを備えたことを特徴
    とする時間的に変動する信号の中央値検出回路。
JP3390484A 1984-02-24 1984-02-24 時間的に変動する信号の中央値検出回路 Granted JPS60178366A (ja)

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