JPS60205671A - たたみ込み演算回路 - Google Patents

たたみ込み演算回路

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JPS60205671A
JPS60205671A JP5945284A JP5945284A JPS60205671A JP S60205671 A JPS60205671 A JP S60205671A JP 5945284 A JP5945284 A JP 5945284A JP 5945284 A JP5945284 A JP 5945284A JP S60205671 A JPS60205671 A JP S60205671A
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JP
Japan
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circuit
address counter
rom
data string
coefficient data
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Pending
Application number
JP5945284A
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English (en)
Inventor
Kazuo Konishi
和夫 小西
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Priority to EP19850302161 priority patent/EP0156648B1/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00—Networks using digital techniques
    • H03H17/02—Frequency selective networks
    • H03H17/0223—Computation saving measures; Accelerating measures
    • H03H17/0238—Measures concerning the arithmetic used
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • G06F7/544—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices for evaluating functions by calculation
    • G06F7/5443—Sum of products

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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、例えばデジタルフィルタ等のデジタル信号処
理システムに適用さ九るたたみ込み演算回路に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近時、音響機器の分野では可及的に高忠実度再生化を図
るために、PCM(パルスコードモジ為し−ション)技
術を利用し九PCMレコーダやDAD(デジタルオーデ
ィオディスク)プレーヤ等のデジタル記録再生装置が普
及されつつある。そこでこのデジタル記録再生装置の基
本的な構成について第1図を参照して説明する。先ず、
大刀端子Iに供給された音声信号等のアナログ信号は、
ローパスフィルタ斡によって不要な高周波成分が除去さ
れ良後、サンプル・ホールド回路(2)に供給されて所
定のサンプリング周波数(例えば1)ADプレーヤの場
合44.1KHz )の周期間隔でサンプリングされる
。このサンプリングされたアナログ信号紘、VD(an
alog to digital )変換器(141に
よって量子化及び符号化されてデジタル信号に変換され
、デジタル処理回路(至)によってエラー訂正コード付
加及びデジタル変調の処理が施された後、テープやディ
スク等の記録媒体α0に記録される。そして、再生時に
記録媒体Qeから城シ出される再生信号は、デジタル復
調処理回路αηによって復調及び記録媒体Uttの欠陥
等によるエラーの鉱]正が施され元のデジタル信号に戻
される。このデジタル信号q i)/A(digita
l to analog )変換器ueによって階段状
のアナログ信号に変換された彼、ローパスフィルタ(6
)によルノイズとなる高調波成分を除去して連続的なア
ナログ信号つまり元の音声信号として出力端子(2)よ
シ取シ出されるようになっている。
ところで、上記のようなデジタル記録再生装置は、アナ
ログ信号をサンプリングして再び元に戻すと、原イH号
に含まれる周波数成分にサンプリング周波数を中心とし
て折返される高調波成分が発生し、結果として原信号の
帯域上限付近に誦調波が分布することになるため、これ
を取り除く必要からローパスフィルタ四に急峻なフィル
タ特性を持たせている。しかるに、 A/D変換器αゆ
の後段あるいはD/A変換器四の前段に第1図中点線で
示したデジタルフィルタ(2)を介伏させ、デジタル信
号の段階で上記高調波成分を取シ除くようにすれば、ロ
ーパスフィルタ0のフィルタ特性を軽減することができ
る。その際、デジタルフィルタ9すにおいては入力信号
のサンプリング周波数を数倍あるいれ数分の一倍にする
ような操作がなされる。
ここで、上記のデジタルフィルタeυについて説明する
。通常、デジタルフィルタは、入力系列(xn)とフィ
ルタ特性となるインパルス応答列(hi )(”’Os
 L L・・・・・・、m)との有限のたたみ込み演算
によって出力系列(yn)を得るものである。そこ二従
来では第2図に示すように、入力系列(xn)をFFT
 (高速7−リエ変換器)6つによって周波数領域に変
換しxn とし、これとインパルス応答列・(hi)の
周波数特性H(ロ)との積Yn を乗算器に)によって
計算し、しかる後IFFT (高速フーリエ逆変換器)
&lによって時間領域の出力系列(Yn)を得るもので
あった。この方法は、時間領域において離散的な入力系
列(xn)とインパルス応答列(hりを直接たたみ込む
方法よシも演算速度が速くなるため、処理可能な入力信
号の帯域を広げることができる。
しかしながら、この方法を用いてデジタルフィルタを設
計した場合、FFT及びI Fl”If’に専用の)・
−ドウェアが必要なため回路構成が大きくなり、しかも
コストの面でもかなシ割高になる。従って、このような
デジタルフィルタを前述のデジタル記録再生装置に用い
ることは実際上不利な点が多い。
なお、上記の時間領域におけるたたみ込み演算の方法と
は、従来、入力系列(xn)の各入力信号を複数の遅延
素子を用いて順次遅延させ、これら遅延された入力信号
とインパルス応答列1h1)の各係数データを複数の乗
算器によって同時に乗算し、その値を加算するものであ
るが、この方法では必要とする遅延素子及び乗算器の数
が膨大になる。また、仮に上記の乗算器を時分割で使用
すると今度は演算速度が遅くなるという問題点がある。
このよ5′i&ことから、前述のデジタル記録再生装置
に使用され充分な機能を果すデジタルフィルタ社実現さ
れておらず、簡単な構成で且つ高速処理が可能なたたみ
込み演算回路を開発することが望まれていた。を九、た
たみ込み演算回路をデジタルフィルタとして使用する場
合は、インパルス応答列となる係数列を所望するフィル
タ特性に合わせて自由に設定できるため、使用目的ある
いは好みに応じて多様的に活用できることが理想的であ
る。
〔発明の目的〕
本発明は上記のような点を考慮してなされたもので、時
間領域において良好なたたみ込み操作をなすと共に多様
的に使用できるたたみ込み演算回路を提供することを目
的とする。
〔発明の概要〕 本発明のたたみ込み演算回路は、共にデジタル化された
係数データ列と被乗数デ二り列を乗算゛し加算する累積
加算手段と、この累積加算手段に供給される被乗数デー
タ列を格納する第1の記憶手段と、この第1の記憶手段
に被乗数データとなる入力データを導入する入力手段と
、前記第1の記憶手段のアドレス指定をなす第1のカウ
ント手段と、前記累積加算手段に供給される係数データ
列を複数組格納した第2の記憶手段と、この第2の記憶
手段のアドレス指定をなす第2のカウント手段と、前記
第2の記憶手段に格納された複数組の係数データ列から
前記累積加算手段に供給する係数データ列を選択する選
択手段とを備えたことを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
本発明の実施例について、以下図面を参照して説明する
。
先ず、第3図は本発明のたたみ込み演算回路に係る一実
施例の回路構成を示すものである。図中、乗算器及び加
算器からなる累積加算器@めの一方の入力端子(IhL
8B〜IhMsn)は、後述するROM選択回路に)を
介して、それぞれ独自の係数データ列h(n)を格納し
た第1几OM@3及び第2 ROMg4に並列に接続さ
れており、これらのアドレス入力端子(AD。
〜AD3)は16進の同期式カウンタであるROMアド
レスカウンタ四の出力端子(00〜θ5)Ic接続され
ている。また、累積加算器(ロ)の他方の入力端子(I
XL8B〜IXM8B )は、外部装置よシ供給される
入力データをその各ピッ) (XL8jl−XM8B 
)に対応して並列に配置された複数個のトライステート
バッファ曽を介して所定のタイミングで取υ入れると共
に、このトライステートバッファ曽がハイインピーダン
ス状態のときは前段までの入力データを格納したRAM
v)の入/出力端子(しOLs n−l10M5B)よ
)被乗数データ列X(す(すなわち入力データ列)を入
力することになる。そして、RAM劫のアドレス信号は
同期式のRAMアドレスカウンタに)によって生成され
、このRAMアドレスカウンタ(財)のカウント動作は
RAMコントロール回路輔によってコントロールされて
いる。なお、このRAMコントロール回路に)はR,A
Mに)の動作をROMアドレスカウンタに)の出力に応
じて制御するものであシ、RAMアドレスカウンターの
コントロール信号と、RAM(e)の作用モード及びト
ライステートバッファに)の動作を切り換えるためのR
/W信号を生成する。
ζこで、ROM選択回路に)は、第1 ROMg3及び
第2 ROMg4のうち一方の出力のみを累積加算器(
6)に供給するものでアシ、その選択をU/D信号によ
って行う、すなわち、U/D信号をrHJレベルにする
と、第2几OM@ ilQのトライステート出力はノ・
イインピーダンス状態とな勺、第1 ROMgの出力が
累積加算器@υに供給される。また、 U/D信号をr
L」レベルにした場合は、逆に第2ROJ4の出力が累
積加算器@pに供給されることになる。従って、第1 
ROM1i19と第2 ROMg4には異なる特性を有
する係数データ列を格納しておき、所鎧によシこれらを
切り換えれば、1つ回路で2つの機能を満足できること
になる。
次に、この実施例の動作について第4図を参照して具体
的に説明する。そこで、第11(,0M1l13にはサ
ンプリング周波数を4倍にするための16個の係数デー
タh(0)〜h(ト)が格納されてお、9、U/D信号
がrHJレベルとなってこの第1 ROMvL3が使用
されたとする。なお、第4図においてR/W信号がrH
Jレベルのとき杜入力データが累積加算器(ロ)及びR
AM(e)に供給され、「L」レベルのときは、RAM
@7)が読み出しモードとなる。また、RAM出力出力
す(図中tで表わす)はRAMアドレスに従ってRAM
v)から出力される被乗数データを示し、 ROM出力
出力(n) (図中ユで表わす)はROMアドレスに従
って第1 ROMg3から出力される係数データを示t
そシテ、C0NV、0UT(タタミ込11力) y(k
)ハ%積加算器(6)においてRAM出力出力りとRO
M出力出力(n)を累積加算した結果得られる出力であ
る。−九だしRAM@7)が書き込みモードのときはR
AM出力に化9入カデータが直接演算に使用される。
そこで、第4図に示したようなタイミングでなされるた
たみ込み演算は、次式の y(4j) −Σ x(j−P) h (4F)2日0 Y(4j+1)−r: x(j−p)h(4p+x)P
=O y(4j+2)−Σ x(j−p)h (4P+2)P
票O )’(4j+3)、、 J X(j−P)h(4F+3
)ト→ で定義されるものでToυ、入力信号を1サンプル分取
シ入れる毎に上式の4つのたたみ込み演算が実行される
。すなわち、C0NV 、OUT y(k)はYQa−
xta)htt)+(2)h(a)+ X(L)11(
9)+ X(0)hoaとなる。なお、細かい動作につ
いては第4図により確認できるため説明を省略する。
以上のようにこの実施例のたたみ込み演算回路は、時間
領域のたたみ込み操作を簡単な構成で実現したものであ
り、しかも第1几OM&l及び第2ROM@4を選択的
に使用することによシ用途あるいは好みによりたたみ込
み操作を切シ換えることができるものである。例えば、
第2 ROM@4にサンプリング周波数をμ倍にすると
きの係数データ列を格納すれば2つの機能の関連性はよ
シ強くなるμまた、動作を変えずに音声信号等の特性の
みを変えるように係数データ列を設定すれば好みによっ
て選択することができるようになる。
なお、本発明は上記の実施例に限定されず、様々な変化
や応用が可能である。例えば、ROMを選択するための
回路をアドレス入力側に設けることも考えられるし、用
意する係数データ列(ROM辺数も自由に設定できるも
のでるる。
〔発明の効果〕
本発明状以上説明したように、時間領域において良好な
たたみ込み操作をなすと共に多様的に使用可能□なたた
み込み演算回路を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はデジタル記録再生装置の基本的な構成を示すブ
ロック図、第2図は従来のたたみ込み演算回路の基本的
な構成を示すブロック図、第3図は本発明のたたみ込み
演算回路に係る一実施例を示す回路構成図、第4図は同
実施例の動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。 41・・・・・・累積加算器、42・・・・・・)LO
M選択回路、43・・・・・・第lROM、44・・・
・・・第2ROM、45・・・・・・ROMアドレスカ
ウンタ、47・・・・・・RAM、48・・・・・・R
AMアドレスカウンタ。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (1mか1名)第1
図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 共にデジタル化された係数データ列と被乗数データ列を
    乗算し加算する累積加算手段と、この累積加算手段に供
    給される被乗数データ列を格納する第1の記憶手段と、
    この第1の記憶手段に被乗数データとなる入力データを
    導入する入力手段と、前記JIIlの記憶手段のアドレ
    ス指定をなす第1のカウント手段と、前記累積加算手段
    に供給される係数データ列を複数組格納した第2の記憶
    手段と、この第2の記憶手段のアドレス指定をなす第2
    のカウント手段と、前記第2の記憶手段に格納された複
    数組の係数データ列から前記累積加算手段に
JP5945284A 1984-03-29 1984-03-29 たたみ込み演算回路 Pending JPS60205671A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5945284A JPS60205671A (ja) 1984-03-29 1984-03-29 たたみ込み演算回路
DE19853586692 DE3586692T2 (de) 1984-03-29 1985-03-28 Arithmetische konvolutionsschaltung fuer digitale signalverarbeitung.
US06/716,950 US4727505A (en) 1984-03-29 1985-03-28 Convolution arithmetic circuit for digital signal processing
EP19850302161 EP0156648B1 (en) 1984-03-29 1985-03-28 Convolution arithmetic circuit for digital signal processing

Applications Claiming Priority (1)

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JP5945284A JPS60205671A (ja) 1984-03-29 1984-03-29 たたみ込み演算回路

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JPS60205671A true JPS60205671A (ja) 1985-10-17

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ID=13113699

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JP5945284A Pending JPS60205671A (ja) 1984-03-29 1984-03-29 たたみ込み演算回路

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JP (1) JPS60205671A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6442623U (ja) * 1987-09-09 1989-03-14
JP2002080311A (ja) * 2000-07-06 2002-03-19 Sumitomo Chem Co Ltd 害虫防除剤組成物

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6442623U (ja) * 1987-09-09 1989-03-14
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