JPS6039569A - 周波数識別回路 - Google Patents
周波数識別回路Info
- Publication number
- JPS6039569A JPS6039569A JP14743783A JP14743783A JPS6039569A JP S6039569 A JPS6039569 A JP S6039569A JP 14743783 A JP14743783 A JP 14743783A JP 14743783 A JP14743783 A JP 14743783A JP S6039569 A JPS6039569 A JP S6039569A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zero
- frequency
- circuit
- sampling
- detected
- 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.)
- Granted
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- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
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。
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
本発明は入力信号の周波数を検出する周波数検出回路に
係り、特にゼロクロス回数判定のみを用いて比較的少な
いサンプル数により確実に近接した周波数を識別できる
周波数識別回路に関するものである。
係り、特にゼロクロス回数判定のみを用いて比較的少な
いサンプル数により確実に近接した周波数を識別できる
周波数識別回路に関するものである。
従来技術と問題点
従来、周波数検出回路としては、検出すべき周波数に比
べて充分速くサンプリングを行い、さらに信号振幅情報
も利用して検出を行うものと、ゼロクロスの回数が検出
すべき周波数範囲に入るように、ゼロクロス回数を充分
多く検出するものとがある。しかしながら前者の回路で
は、高速サンプリングや複雑な信号処理が必要になると
いう欠点があり、また後者の回路では、検出に要する時
間が長くなるだけでなく、エラーや雑音等に対する保護
機能が少なく、かつ検出する二つ以上の周波数が接近し
ている場合にはそれらを区別するためには一層サンプリ
ング数を多くしなければならないという欠点がある。
べて充分速くサンプリングを行い、さらに信号振幅情報
も利用して検出を行うものと、ゼロクロスの回数が検出
すべき周波数範囲に入るように、ゼロクロス回数を充分
多く検出するものとがある。しかしながら前者の回路で
は、高速サンプリングや複雑な信号処理が必要になると
いう欠点があり、また後者の回路では、検出に要する時
間が長くなるだけでなく、エラーや雑音等に対する保護
機能が少なく、かつ検出する二つ以上の周波数が接近し
ている場合にはそれらを区別するためには一層サンプリ
ング数を多くしなければならないという欠点がある。
発明の目的
本発明はこのような従来技術の問題点を解決しようとす
るものであって、その目的は比較的簡津なアルゴリズム
で、かつ低いサンプリング周波数と短い検出時間で、予
め期待されている単一周波数の信号が入力されているか
否かの検出を行うことができる周波数識別回路を提供す
ることにある。
るものであって、その目的は比較的簡津なアルゴリズム
で、かつ低いサンプリング周波数と短い検出時間で、予
め期待されている単一周波数の信号が入力されているか
否かの検出を行うことができる周波数識別回路を提供す
ることにある。
発明の構成
本発明の周波数識別回路は、入力信号のゼロクロス数を
カウントすれば周波数を検出できることを利用し、ゼロ
クロス検出処理に保護カウンタを設けてゼロクロス回数
のカウント値により保護カウンタの値を一定の法則によ
り増減させることによって、容易にかつより確実に高速
な周波数検出ができるようにしたものである。
カウントすれば周波数を検出できることを利用し、ゼロ
クロス検出処理に保護カウンタを設けてゼロクロス回数
のカウント値により保護カウンタの値を一定の法則によ
り増減させることによって、容易にかつより確実に高速
な周波数検出ができるようにしたものである。
発明の実施例
第１図は本発明の周波数識別回路の一実施例の構成を示
している。同図において、１は信号サンプリング回路、
２は極性判定回路、３は判定結果記憶回路、４はゼロク
ロス判定回路、５はゼロクロス回数カウント回路、６は
保護カウンタである。
している。同図において、１は信号サンプリング回路、
２は極性判定回路、３は判定結果記憶回路、４はゼロク
ロス判定回路、５はゼロクロス回数カウント回路、６は
保護カウンタである。
第１図において、入力信号は信号サンプリング回路１に
おいて、一定の周期でサンプリングされる。通常は検出
すべき周波数の２倍以上の速度でサンプリングを行う。
おいて、一定の周期でサンプリングされる。通常は検出
すべき周波数の２倍以上の速度でサンプリングを行う。
サンプリングされた信号は極性判定回路２において極性
の判定を行われ、判定結果は判定結果記憶回路３におい
て記憶される。
の判定を行われ、判定結果は判定結果記憶回路３におい
て記憶される。
ゼロクロス判定回路４は判定結果記憶回路３に記憶され
ている前回の判定結果と、極性判定回路２における今回
の判定結果とを比較し、極性に変化があればそのサンプ
リング間にゼロクロスがあったものとして、ゼロクロス
回数カウンＩ−回路５に対して出力を発生する。ゼロク
ロス回数カウント回路５では、一定のサンプリング数を
１ブロツクとして、そのブロック間のゼロクロスの回数
をカウントする。保護カウンタ６は複数ブロックの期間
に亙り、ゼロクロス回数の値からある値の増減を行い、
カウント値がある値に達したならば、その周波数の入力
が検出されたものとし、ある値まで減少したならばその
入力が検出されなかったものとする。
ている前回の判定結果と、極性判定回路２における今回
の判定結果とを比較し、極性に変化があればそのサンプ
リング間にゼロクロスがあったものとして、ゼロクロス
回数カウンＩ−回路５に対して出力を発生する。ゼロク
ロス回数カウント回路５では、一定のサンプリング数を
１ブロツクとして、そのブロック間のゼロクロスの回数
をカウントする。保護カウンタ６は複数ブロックの期間
に亙り、ゼロクロス回数の値からある値の増減を行い、
カウント値がある値に達したならば、その周波数の入力
が検出されたものとし、ある値まで減少したならばその
入力が検出されなかったものとする。
この場合従来と同様に単純にゼロクロスの回数をカウン
トするのであれば、保護カウンタ６は不要である。すな
わちいま入力周波数（検出すべき周波数）をｆ、サンプ
リング周波数をｆｓ、１ブロツクのサンプリング回数を
ｎ、検出されたゼロクロス回数をｋとすると、入力周波
数ｆのとき１サンプリング区間内のゼロクロス回数かに
回である確率Ｐ （ｆ、ｋ）は、 ｋ／２ｎ−ｒｓ ＜ｆ＜ （ｋ＋１）／２ｎ−ｆｓのと
きＰ （ｆ、ｋ−１） ＝に＋１−２ｎｆ／ｆｓＰ （
ｆ、’ｋ） ＝２ｎｆ／ｆｓ −にとなる。
トするのであれば、保護カウンタ６は不要である。すな
わちいま入力周波数（検出すべき周波数）をｆ、サンプ
リング周波数をｆｓ、１ブロツクのサンプリング回数を
ｎ、検出されたゼロクロス回数をｋとすると、入力周波
数ｆのとき１サンプリング区間内のゼロクロス回数かに
回である確率Ｐ （ｆ、ｋ）は、 ｋ／２ｎ−ｒｓ ＜ｆ＜ （ｋ＋１）／２ｎ−ｆｓのと
きＰ （ｆ、ｋ−１） ＝に＋１−２ｎｆ／ｆｓＰ （
ｆ、’ｋ） ＝２ｎｆ／ｆｓ −にとなる。
第２図は（１１式で示された入力周波数に対するゼロク
ロス回数の頻度確率を図示したものである。
ロス回数の頻度確率を図示したものである。
第２図において同じ入力周波数であっても、ゼロクロス
の回数が一定でないのは、ブロックの先頭におけるサン
プリングポイントと、入力信号との位相が任意なためで
ある。
の回数が一定でないのは、ブロックの先頭におけるサン
プリングポイントと、入力信号との位相が任意なためで
ある。
この事実から前述の従来方式で検出が確実に行われるた
めには、入力周波数とサンプリング周波数の比が整数関
係であること、すなわち（１）式において２ｎｆ／ｆｓ
が整数であることが必要である。
めには、入力周波数とサンプリング周波数の比が整数関
係であること、すなわち（１）式において２ｎｆ／ｆｓ
が整数であることが必要である。
しかしながら現実にはサンプリング周波数と入力周波数
とは厳密には非同期であることが多く・上記の条件は厳
密には満足されない。また極めて接近した２つの周波数
を明確に区別して検出するためには、第２図において、
検出すべき周波数が少なくとも（ｋ １ ） ／２ｎ−
ｆ ｓから（ｋ＋１）／２ｎ−ｆｓまで離れている必要
があるのでΔｆ＝ （ｋ＋１） ／２ｎ−ｆｓ −（ｋ
−１） ／２ｎ−ｆｓ＝ｌ／ｎ−ｆｓ を充分少なくするためには、サンプリング回数ｎを太き
（しなければならない。 （サンプリング周波数ｆｓは
入力周波数ｆとの関係であまり小さくすることはできな
い。） さらには、つねに正しいカウント値を得ないと検出され
ないことになり、雑音等によってゼロクロス回数に誤り
が生じると、周波数検出を行うことができないという問
題を生じる。
とは厳密には非同期であることが多く・上記の条件は厳
密には満足されない。また極めて接近した２つの周波数
を明確に区別して検出するためには、第２図において、
検出すべき周波数が少なくとも（ｋ １ ） ／２ｎ−
ｆ ｓから（ｋ＋１）／２ｎ−ｆｓまで離れている必要
があるのでΔｆ＝ （ｋ＋１） ／２ｎ−ｆｓ −（ｋ
−１） ／２ｎ−ｆｓ＝ｌ／ｎ−ｆｓ を充分少なくするためには、サンプリング回数ｎを太き
（しなければならない。 （サンプリング周波数ｆｓは
入力周波数ｆとの関係であまり小さくすることはできな
い。） さらには、つねに正しいカウント値を得ないと検出され
ないことになり、雑音等によってゼロクロス回数に誤り
が生じると、周波数検出を行うことができないという問
題を生じる。
一方本発明のように保護カウンタを設けると、ｋ／２ｎ
−ｆｓと（ｋ＋ １） ／２ｎ・ｆ ｓを隣接した検出
周波数として、例えば第３図のように定めておき、保護
カウンタがある値以上になったら対応する周波数を検出
したと判断し、ある値以下になったら対応する周波数が
検出されていないと判断することによって２つの周波数
を区別することができ、またあるブロックで雑音等によ
りゼロクロスカウント回数が誤っても、大きな誤り検出
にならない。
−ｆｓと（ｋ＋ １） ／２ｎ・ｆ ｓを隣接した検出
周波数として、例えば第３図のように定めておき、保護
カウンタがある値以上になったら対応する周波数を検出
したと判断し、ある値以下になったら対応する周波数が
検出されていないと判断することによって２つの周波数
を区別することができ、またあるブロックで雑音等によ
りゼロクロスカウント回数が誤っても、大きな誤り検出
にならない。
本発明の方法では保護カウンタを設けているため、検出
−検出なしおよび検出なし一検出の判断に若干余分の時
間を必要とするが、判定の安定性を考慮すれば、従来方
式より確実な判定動作を行うことができる。
−検出なしおよび検出なし一検出の判断に若干余分の時
間を必要とするが、判定の安定性を考慮すれば、従来方
式より確実な判定動作を行うことができる。
また２つの接近した周波数を区別する必要があるときは
、従来方式でもサンプリング数を増加しなければならな
いので、上記の時間の差は実際上それはと大きなものと
はならない。
、従来方式でもサンプリング数を増加しなければならな
いので、上記の時間の差は実際上それはと大きなものと
はならない。
発明の詳細
な説明したように本発明の周波数識別回路によれば、入
力信号をサンプリングし、サンプリン−グされた入力信
号の各サンプリングポイン］・にお′ける極性を検出し
て隣接するサンプリングポイント間で極性の変化があっ
たことによって信号にゼロクロスが生じたことを判定し
、一定数のサンプリングポイントからなるサンプリング
ブロックにおけるゼロクロス回数をカウントし、保護カ
ウンタにおいて検出すべき周波数ごとにゼロクロス回数
カウント手段のカウント値に対して所定値を増減して、
保護カウンタのカウント値が一定値に達したことによっ
て対応する周波数の信号を検出するとともに、カウント
値が一定値まで減少したことによって対応する周波数の
信号が消滅したことを検出するようにしたので、ゼロク
ロス判定のみで周波数の検出を確実に行うことができ、
安定した周波数検出を行うことができるとともに、近接
した周波数の識別を確実に行うことができるので極めて
効果的である。
力信号をサンプリングし、サンプリン−グされた入力信
号の各サンプリングポイン］・にお′ける極性を検出し
て隣接するサンプリングポイント間で極性の変化があっ
たことによって信号にゼロクロスが生じたことを判定し
、一定数のサンプリングポイントからなるサンプリング
ブロックにおけるゼロクロス回数をカウントし、保護カ
ウンタにおいて検出すべき周波数ごとにゼロクロス回数
カウント手段のカウント値に対して所定値を増減して、
保護カウンタのカウント値が一定値に達したことによっ
て対応する周波数の信号を検出するとともに、カウント
値が一定値まで減少したことによって対応する周波数の
信号が消滅したことを検出するようにしたので、ゼロク
ロス判定のみで周波数の検出を確実に行うことができ、
安定した周波数検出を行うことができるとともに、近接
した周波数の識別を確実に行うことができるので極めて
効果的である。
第１図は本発明の周波数識別回路の一実施例の−構成を
示す図、第２図は入力周波数とゼロクロス回数の頻度確
率との関係を示す図、第３図は保護カウンタにおける所
定数の増減を説明する図である。 １−信号サンプリング回路、２−極性判定回路、３・−
判定結果記憶回路、４−ゼロクロス判定回路、５−ゼロ
クロス回数カウント回路、６−保護カウンタ 特許出願人 富士通株式会社 代理人 弁理士 玉蟲久五部 （外１名）第１図 第２図 確率 第３図 ４３２
示す図、第２図は入力周波数とゼロクロス回数の頻度確
率との関係を示す図、第３図は保護カウンタにおける所
定数の増減を説明する図である。 １−信号サンプリング回路、２−極性判定回路、３・−
判定結果記憶回路、４−ゼロクロス判定回路、５−ゼロ
クロス回数カウント回路、６−保護カウンタ 特許出願人 富士通株式会社 代理人 弁理士 玉蟲久五部 （外１名）第１図 第２図 確率 第３図 ４３２
Claims (1)
- 入力信号をサンプリングするサンプリング手段と、該サ
ンプリングされた入力信号の各サンプリングポイントに
おける極性を検出して隣接するサンプリングポイント間
で極性の変化があったことによって信号にゼロクロスが
生じたことを判定するゼロクロス検出手段と、一定数の
サンプリングポイントからなるサンプリングブロックに
おけるゼロクロス回数をカウントするゼロクロス回数カ
ウント手段と、検出すべき周波数ごとに前記ゼロクロス
回数カウント手段のカウント値に対して所定値を増減す
る保護カウンタとを設け、該保護カウンタのカウント値
が一定値に達したことによって対応する周波数の信号を
検出し、カウント値が一定値まで減少したことによって
対応する周波数の信号が消滅したことを検出することを
特徴とする周波数識別回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14743783A JPS6039569A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 周波数識別回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14743783A JPS6039569A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 周波数識別回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6039569A true JPS6039569A (ja) | 1985-03-01 |
| JPS638429B2 JPS638429B2 (ja) | 1988-02-23 |
Family
ID=15430309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14743783A Granted JPS6039569A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 周波数識別回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6039569A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006011265A1 (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-02 | D & M Holdings, Inc. | オーディオ信号出力装置 |
-
1983
- 1983-08-12 JP JP14743783A patent/JPS6039569A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006011265A1 (ja) * | 2004-07-23 | 2006-02-02 | D & M Holdings, Inc. | オーディオ信号出力装置 |
| US8160887B2 (en) | 2004-07-23 | 2012-04-17 | D&M Holdings, Inc. | Adaptive interpolation in upsampled audio signal based on frequency of polarity reversals |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS638429B2 (ja) | 1988-02-23 |
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