JPS6040735B2 - 信号処理回路 - Google Patents
信号処理回路Info
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- JPS6040735B2 JPS6040735B2 JP5178377A JP5178377A JPS6040735B2 JP S6040735 B2 JPS6040735 B2 JP S6040735B2 JP 5178377 A JP5178377 A JP 5178377A JP 5178377 A JP5178377 A JP 5178377A JP S6040735 B2 JPS6040735 B2 JP S6040735B2
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- HLXGRHNZZSMNRX-UHFFFAOYSA-M sodium;3-(n-ethyl-3,5-dimethylanilino)-2-hydroxypropane-1-sulfonate Chemical compound [Na+].[O-]S(=O)(=O)CC(O)CN(CC)C1=CC(C)=CC(C)=C1 HLXGRHNZZSMNRX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H17/00—Networks using digital techniques
- H03H17/02—Frequency selective networks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は通信分野で広範囲にわたって用いられる信号処
理回路に関するものであり、さらに詳しくは、外部制御
信号によりプログラム可能であり、プログラムに必要な
時間が短時間であり、さらに、スペクトル分析が可能な
フィルタバンクが構成できる信号処理回路に関するもの
である。
理回路に関するものであり、さらに詳しくは、外部制御
信号によりプログラム可能であり、プログラムに必要な
時間が短時間であり、さらに、スペクトル分析が可能な
フィルタバンクが構成できる信号処理回路に関するもの
である。
近年、半導体集積回路技術を背景に、電荷転送素子が急
速に発展してきた。かかる素子は半導体基板中で、熱非
平衡状態の電荷損体を外部制御手段により自由に動かし
得ることに特徴があり、各種分野への応用が提案されて
おり、既に数種の素子が市販されている。当該素子の応
用分野の一つにデジタルフィル夕がある。
速に発展してきた。かかる素子は半導体基板中で、熱非
平衡状態の電荷損体を外部制御手段により自由に動かし
得ることに特徴があり、各種分野への応用が提案されて
おり、既に数種の素子が市販されている。当該素子の応
用分野の一つにデジタルフィル夕がある。
従来のデジタルフィル夕なる用語は、汎用、あるいは専
用の電子計算機等を用いて、入力信号をデジタル的な処
理にする場合に用いられることが多かった。しかしなが
ら、当該用語の本来の意味は、微分演算子の関数として
表わされる電気回路網での入出力間伝達関数を、差分関
数として近似し、単位時間毎に遅延させる信号に所望の
処理を加えることに由来している。前記電荷転送素子に
おける電荷転送モードを考えると、単位素子間での前記
電荷担体の移動は前記信号の単位時間毎の遅延と全く同
一であるため、該電荷転送素子をデジタルフィル夕に応
用することが容易である。一般に、デジタルフィル夕で
は各遅延信号に所望の係数を積算しぐ重みをつける」な
る表現も一般的に用いられている。)、さらに、加算・
減算処理が必要となる。当該係数を該信号に積算するた
めに、種々の方法が提案されている。かかる方法には、
分割電極型構造やフローテイングゲートによるタップ型
等が含まれている。前者は、該電荷転送素子を構成する
転送電極を分割し、その面積比を前記係数と対応づける
ことに特徴があり、さらに、複数の該分割電極群を並列
に接続することにより加算機能が簡単に達成されること
にも特徴がある。しかしながら、該方法では、当該係数
の変更が困難であるため、製造者はMASKROMと考
えなければならない。
用の電子計算機等を用いて、入力信号をデジタル的な処
理にする場合に用いられることが多かった。しかしなが
ら、当該用語の本来の意味は、微分演算子の関数として
表わされる電気回路網での入出力間伝達関数を、差分関
数として近似し、単位時間毎に遅延させる信号に所望の
処理を加えることに由来している。前記電荷転送素子に
おける電荷転送モードを考えると、単位素子間での前記
電荷担体の移動は前記信号の単位時間毎の遅延と全く同
一であるため、該電荷転送素子をデジタルフィル夕に応
用することが容易である。一般に、デジタルフィル夕で
は各遅延信号に所望の係数を積算しぐ重みをつける」な
る表現も一般的に用いられている。)、さらに、加算・
減算処理が必要となる。当該係数を該信号に積算するた
めに、種々の方法が提案されている。かかる方法には、
分割電極型構造やフローテイングゲートによるタップ型
等が含まれている。前者は、該電荷転送素子を構成する
転送電極を分割し、その面積比を前記係数と対応づける
ことに特徴があり、さらに、複数の該分割電極群を並列
に接続することにより加算機能が簡単に達成されること
にも特徴がある。しかしながら、該方法では、当該係数
の変更が困難であるため、製造者はMASKROMと考
えなければならない。
また、当該係数の変更が困難であることは、フィル夕を
構成する該電荷転送素子の電気特性が該素子毎に変化す
る場合に、かかる変化を相殺するような係数を予め想定
する設計上の固戦さが付随する。一方、後者においては
、該係数は外部で任意に設定できるので、精度の高い係
数設定が容易となる反面、タップの数だけパッケージの
ピン数を用意しなければならず、最大タップ数が限定さ
れる。また、外部での設定手段を併用することは、フィ
ル夕としてのコスト増加を招く。いずれにしても、前記
二つの方法では、使用者が行なうプログラマビリティに
ついては全く考慮されていない現状である。
構成する該電荷転送素子の電気特性が該素子毎に変化す
る場合に、かかる変化を相殺するような係数を予め想定
する設計上の固戦さが付随する。一方、後者においては
、該係数は外部で任意に設定できるので、精度の高い係
数設定が容易となる反面、タップの数だけパッケージの
ピン数を用意しなければならず、最大タップ数が限定さ
れる。また、外部での設定手段を併用することは、フィ
ル夕としてのコスト増加を招く。いずれにしても、前記
二つの方法では、使用者が行なうプログラマビリティに
ついては全く考慮されていない現状である。
レーダ信号処理分野で用いられるフィルタバンクに、該
電荷転送素子を用いたディジタルフィル夕を応用する場
合には、特性の異なるフィル夕を多数用いるか、複雑な
係数設定回路を用いなければならない欠点があった。本
発明の目的は、かかる従来の欠点を排除した、プログラ
マピリティに富んだ信号処理回路を提供することにある
。
電荷転送素子を用いたディジタルフィル夕を応用する場
合には、特性の異なるフィル夕を多数用いるか、複雑な
係数設定回路を用いなければならない欠点があった。本
発明の目的は、かかる従来の欠点を排除した、プログラ
マピリティに富んだ信号処理回路を提供することにある
。
本発明によれば熱非平衡状態の電荷担体を外部制御手段
により半導体基板中を自由に移動せしめることを特徴と
する電荷転送素子において、第1の電気信号を該素子で
構成された複数段のレジスタへ順次送りこむ手段と、該
レジスタの所望の位置に設けられ、遅延された第1の信
号を検出する手段と、外部から直列的に、かつ、周期的
に供給される複数の絹から成る第2の信号を前記第1の
信号の検出器数と等しい複数の並列配置され、前記素子
により構成されたレジスタ群に、当該紙毎に分割して送
りこむ直並列変換機能を有する手段と、当該レジスタ群
を構成する各レジスタの段数は前記組数と等しく、当該
各レジスタの最終段に各レジスタ毎に設けられた前記第
2の信号の検出手段と、前記第1の信号の検出手段によ
り得られた遅延された第1の信号と当該第2の信号の検
出手段から得られた特定の前記組を構成する第2の信号
との積を求める手段と、当該積値を加減算する手段とを
併せ有する半導体信号処理回路が得られる。
により半導体基板中を自由に移動せしめることを特徴と
する電荷転送素子において、第1の電気信号を該素子で
構成された複数段のレジスタへ順次送りこむ手段と、該
レジスタの所望の位置に設けられ、遅延された第1の信
号を検出する手段と、外部から直列的に、かつ、周期的
に供給される複数の絹から成る第2の信号を前記第1の
信号の検出器数と等しい複数の並列配置され、前記素子
により構成されたレジスタ群に、当該紙毎に分割して送
りこむ直並列変換機能を有する手段と、当該レジスタ群
を構成する各レジスタの段数は前記組数と等しく、当該
各レジスタの最終段に各レジスタ毎に設けられた前記第
2の信号の検出手段と、前記第1の信号の検出手段によ
り得られた遅延された第1の信号と当該第2の信号の検
出手段から得られた特定の前記組を構成する第2の信号
との積を求める手段と、当該積値を加減算する手段とを
併せ有する半導体信号処理回路が得られる。
前記本発明によれば被処理信号を単一の素子で時分割処
理することにより複数のフィルタ群と等価なフィルタバ
ンク容易に実現することが可能になる。
理することにより複数のフィルタ群と等価なフィルタバ
ンク容易に実現することが可能になる。
次に、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
第1図は電荷転送素子を用いた従来のフィル夕機成法を
示す図である。同図において、1は被処理信号を印加す
る入力端子、2は電荷転送素子、3a,3b,3c,・
・・該素子2の所望の部分に設けられた前記被処理信号
の遅延信号を得るための検出端子群、4a,4b,4c
,・・・は該検出端子群に得られた該遅延信号に所望の
係数を積算するための積算器群、5は該積算器群の出力
を加減算する広義の加算器、6は処理信号が得られる出
力様子である。なお、同図においては、前記係数の与え
方については便宜上示されていない。当該方法について
は種々の構成法が提案されており、それらの長所短所に
ついては前記した通りである。即ち、現在までに提案さ
れている方法では、プログラマピリティに関して多大の
長所を得ることはない。このため、多品種少量のフィル
夕や、異なる特性の多数のフィル夕を用いる応用分門鰍
こ対しては、フィル夕の製造コストが増大することが明
らかである。第2図は、本発明の一実施例であって、上
記した従来の欠点を排除した新しい構成によるフィル夕
を説明する図面である。
示す図である。同図において、1は被処理信号を印加す
る入力端子、2は電荷転送素子、3a,3b,3c,・
・・該素子2の所望の部分に設けられた前記被処理信号
の遅延信号を得るための検出端子群、4a,4b,4c
,・・・は該検出端子群に得られた該遅延信号に所望の
係数を積算するための積算器群、5は該積算器群の出力
を加減算する広義の加算器、6は処理信号が得られる出
力様子である。なお、同図においては、前記係数の与え
方については便宜上示されていない。当該方法について
は種々の構成法が提案されており、それらの長所短所に
ついては前記した通りである。即ち、現在までに提案さ
れている方法では、プログラマピリティに関して多大の
長所を得ることはない。このため、多品種少量のフィル
夕や、異なる特性の多数のフィル夕を用いる応用分門鰍
こ対しては、フィル夕の製造コストが増大することが明
らかである。第2図は、本発明の一実施例であって、上
記した従来の欠点を排除した新しい構成によるフィル夕
を説明する図面である。
同図において、11はフィル夕特性を決定するための係
数発生器であり、通常はディジタルの読み出し専用メモ
リとディジタル・アナログ変換器とから構成されており
、異なる係数の絹を順次周期的に発生する機能を有して
いる。12は、時系列的に発生される該係数を並列に並
べかえるための直列変換器であって電荷転送素子により
構成されている。
数発生器であり、通常はディジタルの読み出し専用メモ
リとディジタル・アナログ変換器とから構成されており
、異なる係数の絹を順次周期的に発生する機能を有して
いる。12は、時系列的に発生される該係数を並列に並
べかえるための直列変換器であって電荷転送素子により
構成されている。
12の内部について、さらに、詳しく述べるならば、入
力部に設けられた13a,13b,13cとから構成さ
れるレジス夕と、該13a,13b,13cから並列的
に配置された14a,14b,14c,15a,15b
,15c,16a,16b,16cとから構成される三
つのレジスタ14,15,16と、該ニつのレジスタの
出力端子17,18,19とから構成されている。
力部に設けられた13a,13b,13cとから構成さ
れるレジス夕と、該13a,13b,13cから並列的
に配置された14a,14b,14c,15a,15b
,15c,16a,16b,16cとから構成される三
つのレジスタ14,15,16と、該ニつのレジスタの
出力端子17,18,19とから構成されている。
本誌教における13a,13b,・・・,14a,14
b,・・・,15a,15b,…,16a,16b,…
はしジスタの単位構成、即ち、一段を示すものであり、
実際の構成上では、電荷転送素子の構造あるいは駆動相
数等により当該一段は複数の電極群により構成されてい
ることに注意すべきである。しかし、本明細書において
は説明の便宜上、単位機能を有するブロックとして取り
扱っている。また、13a,13b,…のレジスタから
14,15,16のレジスタへ前記係数データを送りこ
む部分の明細については、明記しないが、フレーウ転送
方式電荷転送素子の入力レジスタから蓄積レジスタ(1
4,15,16に相当する。)へ信号電荷を伝達させる
既知の方法により構成される。さらに、17,18,1
9の出力端子の部分についても、衆知の電荷→電圧変換
構造、例えば、フローティングゲ−ト、フローティング
拡散層等の構成法が採られる。第2図における20は被
処理信号の入力端子、21は21a,21b,21cと
から構成されるレジスタであり、22,23,24はそ
れぞれ、21a,21b,21cの単位段からの出力端
子を示している。また、25,26,27は、それぞれ
17と22,18と23,19と24を介して得られる
前記係数と前記被処理信号とを積算するための積算器で
あり、当該積算器の各出力は加算のための信号線28に
共通に接続され、出力端子29へ導かれる。かかる構成
では、該28は前記積算器の出力電流の加算を現定して
いるが、これは説明の便宜上のためであって、電流加算
法に限定されることは無い。電圧による加算法も演算増
幅器と抵抗回路網とにより容易に達成し得ることは明ら
かである。30は29に得られた信号を復調するための
デマルチプレクサであり、後述するように、31,32
,33の出力端子により、チャネル毎の信号を作成する
ために設けられている。
b,・・・,15a,15b,…,16a,16b,…
はしジスタの単位構成、即ち、一段を示すものであり、
実際の構成上では、電荷転送素子の構造あるいは駆動相
数等により当該一段は複数の電極群により構成されてい
ることに注意すべきである。しかし、本明細書において
は説明の便宜上、単位機能を有するブロックとして取り
扱っている。また、13a,13b,…のレジスタから
14,15,16のレジスタへ前記係数データを送りこ
む部分の明細については、明記しないが、フレーウ転送
方式電荷転送素子の入力レジスタから蓄積レジスタ(1
4,15,16に相当する。)へ信号電荷を伝達させる
既知の方法により構成される。さらに、17,18,1
9の出力端子の部分についても、衆知の電荷→電圧変換
構造、例えば、フローティングゲ−ト、フローティング
拡散層等の構成法が採られる。第2図における20は被
処理信号の入力端子、21は21a,21b,21cと
から構成されるレジスタであり、22,23,24はそ
れぞれ、21a,21b,21cの単位段からの出力端
子を示している。また、25,26,27は、それぞれ
17と22,18と23,19と24を介して得られる
前記係数と前記被処理信号とを積算するための積算器で
あり、当該積算器の各出力は加算のための信号線28に
共通に接続され、出力端子29へ導かれる。かかる構成
では、該28は前記積算器の出力電流の加算を現定して
いるが、これは説明の便宜上のためであって、電流加算
法に限定されることは無い。電圧による加算法も演算増
幅器と抵抗回路網とにより容易に達成し得ることは明ら
かである。30は29に得られた信号を復調するための
デマルチプレクサであり、後述するように、31,32
,33の出力端子により、チャネル毎の信号を作成する
ために設けられている。
第3図は第2図に示した一実施例の応用例としてフィル
タバンクを想定したときの、各フィル夕の特性を例示す
る図である。
タバンクを想定したときの、各フィル夕の特性を例示す
る図である。
即ち、フィルタ特性A,B,Cはそれぞれ中心周波数を
f^,fB,fcとするバンドパス特性である。勿論、
A,B,Cは全てバンドパス特性である必要は無く、所
望の特性を与えても良い。前記被処理信号を同図に示し
たフィルタバンクを通すことにより、該信号のスペクト
ル分析が可能となり、信号解析分野やレーダの信号処理
分野等では有効な技術である。第4図は第2図に示した
一実施例を第3図に示したフィルタバンクとして動作せ
しめるときの動作を説明するためのタイムチャートであ
る。同図において、Wは前記11から発生される係数を
、Dは端子201こ印加される被処理信号を、X,Y,
Zはそれぞれ積算器27,26,25の二つの入力を、
そして、2は加算のための信号線28を介して該29に
得られる出力信号を表わしている。第5図は第4図に示
した時刻t,〜t6において、第2図の14a,14b
,…,15a,15b,…,16a,16b,”、21
a,21b,・・・で示されたレジスタの各段に収容さ
た係数および被遅延信号を概念的に示したものである。
以上、第3図〜第5図を参照して、第2図の動作を説明
する。時刻けこ先立つ時間内に、日,,日2,凡の狙で
例示された被処理信号の標本値が、20を介して、それ
ぞれ21c,21b,21aの各段に収容される。
f^,fB,fcとするバンドパス特性である。勿論、
A,B,Cは全てバンドパス特性である必要は無く、所
望の特性を与えても良い。前記被処理信号を同図に示し
たフィルタバンクを通すことにより、該信号のスペクト
ル分析が可能となり、信号解析分野やレーダの信号処理
分野等では有効な技術である。第4図は第2図に示した
一実施例を第3図に示したフィルタバンクとして動作せ
しめるときの動作を説明するためのタイムチャートであ
る。同図において、Wは前記11から発生される係数を
、Dは端子201こ印加される被処理信号を、X,Y,
Zはそれぞれ積算器27,26,25の二つの入力を、
そして、2は加算のための信号線28を介して該29に
得られる出力信号を表わしている。第5図は第4図に示
した時刻t,〜t6において、第2図の14a,14b
,…,15a,15b,…,16a,16b,”、21
a,21b,・・・で示されたレジスタの各段に収容さ
た係数および被遅延信号を概念的に示したものである。
以上、第3図〜第5図を参照して、第2図の動作を説明
する。時刻けこ先立つ時間内に、日,,日2,凡の狙で
例示された被処理信号の標本値が、20を介して、それ
ぞれ21c,21b,21aの各段に収容される。
当該方法は種々の方法によって実現されるが、いずれも
衆知の方法であり、かつ、電荷転送素子の基本動作に則
っている。一方、A3,A2,A,の組で表わされ、フ
ィルタ特性Aに対応する係数の組は、11より発生され
、それぞれ、13a,14a,14b,14cと、13
a,13b,15a,15b,15Cと、13a,13
b,13C,16a,16b,16cとを介して、それ
ぞれ14c,15c,16cとに収容されている。この
結果、時刻t,では積算器Z,Y,Xのそれぞれの二つ
の入力はA3と日3,A2と日2,A,とになり、出力
端子29には(麦畑Hn)良oち(A,日,十A2日2
十ん日3沙得らn=1れている。
衆知の方法であり、かつ、電荷転送素子の基本動作に則
っている。一方、A3,A2,A,の組で表わされ、フ
ィルタ特性Aに対応する係数の組は、11より発生され
、それぞれ、13a,14a,14b,14cと、13
a,13b,15a,15b,15Cと、13a,13
b,13C,16a,16b,16cとを介して、それ
ぞれ14c,15c,16cとに収容されている。この
結果、時刻t,では積算器Z,Y,Xのそれぞれの二つ
の入力はA3と日3,A2と日2,A,とになり、出力
端子29には(麦畑Hn)良oち(A,日,十A2日2
十ん日3沙得らn=1れている。
通信分野の技術者には、かかる出力信号は、彼処理信号
刃世3,比,日,にフィルタAを通した結果であること
が知られている。なお、当該時刻ちまでに、他の係数の
粗C3,C2,C,は11より発生させられ、13a,
13b,13cを介して、それぞれ14a,15a,1
6aに収容される。次に、時刻ら‘こ至るまでの時間内
に12を構成する三つのレジスター4,15,16には
信号電荷を垂直下方向に1段だけシフトする手段が講じ
られるので、16c,15c,14cの各段に収容され
ていた保数の組A,,ん,んは、別の組B,B2,B3
にとってかわられる。
刃世3,比,日,にフィルタAを通した結果であること
が知られている。なお、当該時刻ちまでに、他の係数の
粗C3,C2,C,は11より発生させられ、13a,
13b,13cを介して、それぞれ14a,15a,1
6aに収容される。次に、時刻ら‘こ至るまでの時間内
に12を構成する三つのレジスター4,15,16には
信号電荷を垂直下方向に1段だけシフトする手段が講じ
られるので、16c,15c,14cの各段に収容され
ていた保数の組A,,ん,んは、別の組B,B2,B3
にとってかわられる。
同時に、C,,C2,C3の組はそれぞれ16b,15
b,14bの各段にはいり、新しく11から発生された
係数の組A,,ん,んがそれぞれ16a,15a,14
aに収容される。なお、時刻t,で16c,15c,1
4cに存在した絹A,,A2,A3は12外部へ掃き出
される手段が講じられる。勿論、かかる掃き出される手
段の代りに、16a,15a,14aの位置へ、13a
,13b,13cを介して、11から新しく発生される
ことなく巡回しながら、収容される手段が選ばれていて
も構わない。しかし、電荷転送素子が100%の転送効
率を持ちえないこと、および、システムとしての汎用性
、信頼性の面からは、新しく11から発生されることが
好ましい。当該時刻らでは、X,Y,Zの各積算器のそ
れぞれの二つの入力は、それぞれBと日,,B2と日2
,B3と日3とになり、出力端子239からは、(n≧
IBnHn)則ち、(B,日,十BH2十BH3)が得
られる。
b,14bの各段にはいり、新しく11から発生された
係数の組A,,ん,んがそれぞれ16a,15a,14
aに収容される。なお、時刻t,で16c,15c,1
4cに存在した絹A,,A2,A3は12外部へ掃き出
される手段が講じられる。勿論、かかる掃き出される手
段の代りに、16a,15a,14aの位置へ、13a
,13b,13cを介して、11から新しく発生される
ことなく巡回しながら、収容される手段が選ばれていて
も構わない。しかし、電荷転送素子が100%の転送効
率を持ちえないこと、および、システムとしての汎用性
、信頼性の面からは、新しく11から発生されることが
好ましい。当該時刻らでは、X,Y,Zの各積算器のそ
れぞれの二つの入力は、それぞれBと日,,B2と日2
,B3と日3とになり、出力端子239からは、(n≧
IBnHn)則ち、(B,日,十BH2十BH3)が得
られる。
この値は、被処理信号列日,,比,日3の粗をフィルタ
特性Bに通した場合の出力信号と等価になる。次に、時
亥山t3までの間に再び、14,15,16のレジスタ
には信号電荷を垂直下方向にシフトされる手段が購せら
れ、上記したのと同様に、14a,15a,16aにそ
れぞれ新しい係数の組&,B2,Bが収容され、14c
,1 5c,1 6cにはそれぞれC3,C2,C,が
収容されることになる。3 この結果、当該時刻らでは、( ZCnHn)即ちn一
−1 .(C,日,十C2日2十C
3日3)が29に出力され、フィル夕符性Cを通した信
号が得られる。
特性Bに通した場合の出力信号と等価になる。次に、時
亥山t3までの間に再び、14,15,16のレジスタ
には信号電荷を垂直下方向にシフトされる手段が購せら
れ、上記したのと同様に、14a,15a,16aにそ
れぞれ新しい係数の組&,B2,Bが収容され、14c
,1 5c,1 6cにはそれぞれC3,C2,C,が
収容されることになる。3 この結果、当該時刻らでは、( ZCnHn)即ちn一
−1 .(C,日,十C2日2十C
3日3)が29に出力され、フィル夕符性Cを通した信
号が得られる。
なお、時刻t,〜らまでの期間は、21内に収容された
彼処理信号は各対応する段に固定されたままになってい
ることに注意すべきである。次に、時刻t3〜時刻t4
間においては、被処理信号の他の組H′,,H′2,H
′3が20を介して、レジスタ21に入力され、それぞ
れ21c,21b,21aに収容されt,〜ヒの場合と
同様な段階を繰り返す。なお、通常のフィルタ応用の場
合には、被処理信号データDを構成する組間には一単位
素子分の差しか存在しないことが多い。即ち、日3,日
2,日,とH′3,H′2,H′.とにおいて、H′2
=日3,H′,=日2であることが多い。襖原するなら
ば、時刻t3〜t4間での21のレジスタには、水平右
方向に−段シフトするパルスが印加されることになる。
かかる場合には、時刻t,,し,…のみの出力に注目す
るならば、時系列標本値群である被処理信号にフィルタ
特性Aを通した出力が得られ、同様に、時刻t2,t5
・・・ではフィルタ特性Bを通したまた、時刻t3,t
6・・・ではフィルタ特性Cを通した出力が得られる。
デマルチプレクサ30を12および21のシフトサイク
ルと同期させることにより、同一の被処理信号に対して
、31からはフィルタ特性Aを、32からはフィルタ特
性Bを、33からはフィルタ特性Cをそれぞれ通した出
力が同時に得られることになる。前述したように、かか
る動作では、入力信号のスペクトル分解が可能となる。
また11の係数発生器内部の読み出し専用メモリの記憶
内容を変更することにより、さらに広義に解決すれば、
12への係数を任意に制御することにより、汎用性が高
く、プログラマビリティに富んだフィル夕横成が容易に
実現できる。第6図は12の直並列変換器の構成を変化
させた、本発明の他の実施例の図であり、第2図と同一
番号は、同一物を示している。同図において60は12
を構成する出力レジスタである。6川まさらに、61a
,61b,61cの各段および62の電荷消滅部あるい
は電荷検出部とから構成されている。
彼処理信号は各対応する段に固定されたままになってい
ることに注意すべきである。次に、時刻t3〜時刻t4
間においては、被処理信号の他の組H′,,H′2,H
′3が20を介して、レジスタ21に入力され、それぞ
れ21c,21b,21aに収容されt,〜ヒの場合と
同様な段階を繰り返す。なお、通常のフィルタ応用の場
合には、被処理信号データDを構成する組間には一単位
素子分の差しか存在しないことが多い。即ち、日3,日
2,日,とH′3,H′2,H′.とにおいて、H′2
=日3,H′,=日2であることが多い。襖原するなら
ば、時刻t3〜t4間での21のレジスタには、水平右
方向に−段シフトするパルスが印加されることになる。
かかる場合には、時刻t,,し,…のみの出力に注目す
るならば、時系列標本値群である被処理信号にフィルタ
特性Aを通した出力が得られ、同様に、時刻t2,t5
・・・ではフィルタ特性Bを通したまた、時刻t3,t
6・・・ではフィルタ特性Cを通した出力が得られる。
デマルチプレクサ30を12および21のシフトサイク
ルと同期させることにより、同一の被処理信号に対して
、31からはフィルタ特性Aを、32からはフィルタ特
性Bを、33からはフィルタ特性Cをそれぞれ通した出
力が同時に得られることになる。前述したように、かか
る動作では、入力信号のスペクトル分解が可能となる。
また11の係数発生器内部の読み出し専用メモリの記憶
内容を変更することにより、さらに広義に解決すれば、
12への係数を任意に制御することにより、汎用性が高
く、プログラマビリティに富んだフィル夕横成が容易に
実現できる。第6図は12の直並列変換器の構成を変化
させた、本発明の他の実施例の図であり、第2図と同一
番号は、同一物を示している。同図において60は12
を構成する出力レジスタである。6川まさらに、61a
,61b,61cの各段および62の電荷消滅部あるい
は電荷検出部とから構成されている。
同図では、係数の組は直列信号として供給された後14
,15,16の三レジスタを用いて並列信号に変換され
、出力レジスタ60へ送りこまれ、61a,61b,6
1cの各段に設けられた非破壊の電荷検出手段により、
積算器の一入力へ導かれ、所望の演算終了後に、60に
より再び直列信号に変換され、62の部分で消滅させら
れるが、必要に応じて、外部に取り出される。本構成法
では、係数の紐を非破壊的に利用するのみであるので、
前述した如き、係数を巡回させる場合には好都合となる
。なお、本記載より明らかなように、第6図に示した1
2の構成法は直並直構成(SPS)の電荷転送メモリと
全く同一である。
,15,16の三レジスタを用いて並列信号に変換され
、出力レジスタ60へ送りこまれ、61a,61b,6
1cの各段に設けられた非破壊の電荷検出手段により、
積算器の一入力へ導かれ、所望の演算終了後に、60に
より再び直列信号に変換され、62の部分で消滅させら
れるが、必要に応じて、外部に取り出される。本構成法
では、係数の紐を非破壊的に利用するのみであるので、
前述した如き、係数を巡回させる場合には好都合となる
。なお、本記載より明らかなように、第6図に示した1
2の構成法は直並直構成(SPS)の電荷転送メモリと
全く同一である。
第7図は集積化に適した積算器の構成例である。
同図aは互いに直列に接続されたMOSFETの一つの
ゲート電極71,72に、前記係数と被処理信号の二つ
を印加し、様子73は直流バイアス電源に74は接地電
位に接続し、端子75から頃値を得る場合が示されてい
る。かかる構成においては、二つのゲート電極の役割り
を交換し、71に被処理信号を、72に前記係数を印加
しても良く、また、該二つのMOSFETのチャネル型
は所望の特性が得られるように選択されるべきであり、
闇値電圧も自由に選択されて良い。なお、同図aの出力
は電圧の形で検出されるので、加算するためには、抵抗
回路網と演算増幅器との組み合わせ、あるいは、これと
同等の機能を有する回路構成が必要であることは勿論で
ある。第7図bには、より簡略化され.た積算器が示さ
れている。同図においては、MOSFETのチャネル電
流が、ドレィン電圧とゲート電圧との積で決定されるこ
とを利用している。同図において、76はゲート電極、
77はドレィン電極、78はソース電極、79は演算増
幅器、80は出力端子である。76,77の両電極は、
積算器の二つの入力端子として用い、78と79により
仮想援地されている。
ゲート電極71,72に、前記係数と被処理信号の二つ
を印加し、様子73は直流バイアス電源に74は接地電
位に接続し、端子75から頃値を得る場合が示されてい
る。かかる構成においては、二つのゲート電極の役割り
を交換し、71に被処理信号を、72に前記係数を印加
しても良く、また、該二つのMOSFETのチャネル型
は所望の特性が得られるように選択されるべきであり、
闇値電圧も自由に選択されて良い。なお、同図aの出力
は電圧の形で検出されるので、加算するためには、抵抗
回路網と演算増幅器との組み合わせ、あるいは、これと
同等の機能を有する回路構成が必要であることは勿論で
ある。第7図bには、より簡略化され.た積算器が示さ
れている。同図においては、MOSFETのチャネル電
流が、ドレィン電圧とゲート電圧との積で決定されるこ
とを利用している。同図において、76はゲート電極、
77はドレィン電極、78はソース電極、79は演算増
幅器、80は出力端子である。76,77の両電極は、
積算器の二つの入力端子として用い、78と79により
仮想援地されている。
この結果、78から流れ出る、積算値である電流は79
により増幅され80に現われる。かかる構成においては
、電極78は実質的に接地されているため、第2図28
で示した如き信号線による電流加算が可能となることは
明らかである。以上、本発明について、図面を用いて詳
細な説明を行った。
により増幅され80に現われる。かかる構成においては
、電極78は実質的に接地されているため、第2図28
で示した如き信号線による電流加算が可能となることは
明らかである。以上、本発明について、図面を用いて詳
細な説明を行った。
なお、説明に際しては、便宜上、彼処理信号の標本数を
3フィルタバンクのフィル夕数を3としたが、本発明は
該数値に限定されることなく、より多数の場合に拡張し
得る。また、実施例では、フィルタバンクを対象として
説明したが、第2図の端子20と13aへの入力信号を
逆にした構成、即ち、ある特定の係数の細を20より周
期的に供給し、13aへは多重化された複数チャネルの
信号を順次印加し、多重化信号を単一フィル夕で処理す
るような構成も本発明に含まれる。かかる構成例におい
ては、ある時刻において、12を構成する各シフトレジ
スタの14c,15c,16cに第一のチャネル信号か
ら簾本化して得られた時系列の標本値が、14b,15
b,16bに第二のチャネルより同様にして得られた時
系列標本値が14a,15a,16aに第三のチャネル
より同様にして得られた時系列標本値がそれぞれ格納さ
れている。当該時刻では、20より供給された前記係数
の組と前記第一のチャネルから得られた標本値との演算
処理結果が29より得られる。当該時刻に続く時刻では
、前記第二のチャネルから得られた標本値が14c,1
5c,16cへ収納されるので、前記係数の絹と該標本
値との演算処理結果が29より得られる。なお、該時刻
では、14a,15a.16aには、前記第一のチャネ
ルより得られた時系列の別の標本値が13a,13b,
13cを介して新たに収納される。以下同様にして、端
子29には、前記特定の係数の絹と第一〜三のチャネル
を構成する標本化信号値との演算処理結果が周期的に得
られる。かかる動作では、30のデマルチプレクサによ
り、31,32,33へそれぞれ第一,第二,第三のチ
ャネル信号に対応する演算処理結果が別個に得られる。
なお、21a,21b,21cのシフトレジスタが情報
を無限時間蓄積できるスタチック型でない場合には、端
子20より前記係数の縄を周期的に供孫舎しなければな
らない。
3フィルタバンクのフィル夕数を3としたが、本発明は
該数値に限定されることなく、より多数の場合に拡張し
得る。また、実施例では、フィルタバンクを対象として
説明したが、第2図の端子20と13aへの入力信号を
逆にした構成、即ち、ある特定の係数の細を20より周
期的に供給し、13aへは多重化された複数チャネルの
信号を順次印加し、多重化信号を単一フィル夕で処理す
るような構成も本発明に含まれる。かかる構成例におい
ては、ある時刻において、12を構成する各シフトレジ
スタの14c,15c,16cに第一のチャネル信号か
ら簾本化して得られた時系列の標本値が、14b,15
b,16bに第二のチャネルより同様にして得られた時
系列標本値が14a,15a,16aに第三のチャネル
より同様にして得られた時系列標本値がそれぞれ格納さ
れている。当該時刻では、20より供給された前記係数
の組と前記第一のチャネルから得られた標本値との演算
処理結果が29より得られる。当該時刻に続く時刻では
、前記第二のチャネルから得られた標本値が14c,1
5c,16cへ収納されるので、前記係数の絹と該標本
値との演算処理結果が29より得られる。なお、該時刻
では、14a,15a.16aには、前記第一のチャネ
ルより得られた時系列の別の標本値が13a,13b,
13cを介して新たに収納される。以下同様にして、端
子29には、前記特定の係数の絹と第一〜三のチャネル
を構成する標本化信号値との演算処理結果が周期的に得
られる。かかる動作では、30のデマルチプレクサによ
り、31,32,33へそれぞれ第一,第二,第三のチ
ャネル信号に対応する演算処理結果が別個に得られる。
なお、21a,21b,21cのシフトレジスタが情報
を無限時間蓄積できるスタチック型でない場合には、端
子20より前記係数の縄を周期的に供孫舎しなければな
らない。
勿論、電荷転送型素子で構成された21のシフトレジス
タを、MNOS,MAOS,MAS等で略称されている
複合絶縁膜で構成された不揮発性型にすることにより、
等価的にスタチック型シフトレジスタを得ることができ
ることは周知であるので、かかる場合には前記係数の組
を周期的に供給する必要は無くなる。
タを、MNOS,MAOS,MAS等で略称されている
複合絶縁膜で構成された不揮発性型にすることにより、
等価的にスタチック型シフトレジスタを得ることができ
ることは周知であるので、かかる場合には前記係数の組
を周期的に供給する必要は無くなる。
なお、かかる不揮発性型にすることは、21部のみに限
らず、12の全部、あるいは一部に拡張しても良い。さ
らに、第2図の構成例で21に示した彼処理信号用のレ
ジスタを12と同様な直並列変換器構成とし、多重化さ
れた彼処理信号の各チャネルに別個のフィルタ特性を積
算する使用法、あるいは、多重化された彼処理信号の各
チャネルに複数のフィルタ特性を積算し、フィルタバン
クによるスペクトル分析を可能にする使用法等も本発明
の記載内容から容易に類推することができる。特に後者
の場合には、係数用の直並列変換器の垂直方向のシフト
サイクルを、被処理信号用の直並列変換器の垂直方向シ
フトサイクルよりも高速に、より具体的には、フィルタ
バンクの所望するフィル夕数倍だけ速いシフトサイクル
にすることにより達成されることは、当該分野の技術者
には容易に類推することができる。また、本明細者では
フィルタバンクを想定した係数を用いて説明したが該係
数はフィル夕に限定されることなく、マッチドフィルタ
や高速フーリエ変換等で代表される信号処理に対応する
係数であっても何ら支障のないことは明らかである。な
お、本明細書で記載した12部は電気的な直列信号を複
数列の並列信号に変換する機能を有していることは明ら
かであるが、12部に光蟹変換機能を併せ持たせる場合
には、光学パタ−ンにより二次元的な電荷パターンを発
生させ、当該電荷パターンと20より供給された特定の
係数の組との演算処理結果を得ることが容易にできる。
らず、12の全部、あるいは一部に拡張しても良い。さ
らに、第2図の構成例で21に示した彼処理信号用のレ
ジスタを12と同様な直並列変換器構成とし、多重化さ
れた彼処理信号の各チャネルに別個のフィルタ特性を積
算する使用法、あるいは、多重化された彼処理信号の各
チャネルに複数のフィルタ特性を積算し、フィルタバン
クによるスペクトル分析を可能にする使用法等も本発明
の記載内容から容易に類推することができる。特に後者
の場合には、係数用の直並列変換器の垂直方向のシフト
サイクルを、被処理信号用の直並列変換器の垂直方向シ
フトサイクルよりも高速に、より具体的には、フィルタ
バンクの所望するフィル夕数倍だけ速いシフトサイクル
にすることにより達成されることは、当該分野の技術者
には容易に類推することができる。また、本明細者では
フィルタバンクを想定した係数を用いて説明したが該係
数はフィル夕に限定されることなく、マッチドフィルタ
や高速フーリエ変換等で代表される信号処理に対応する
係数であっても何ら支障のないことは明らかである。な
お、本明細書で記載した12部は電気的な直列信号を複
数列の並列信号に変換する機能を有していることは明ら
かであるが、12部に光蟹変換機能を併せ持たせる場合
には、光学パタ−ンにより二次元的な電荷パターンを発
生させ、当該電荷パターンと20より供給された特定の
係数の組との演算処理結果を得ることが容易にできる。
かかる応用は画像パターンの前処理が可能となるので、
画像入力装置としての非常に有効となることは明らかで
ある。
画像入力装置としての非常に有効となることは明らかで
ある。
第1図は従釆のフィルタ構成を説明する図であり、同図
において、1は被処理信号入力端子、2は遅延素子、3
a,3b,3c・・・は遅延信号検出用のタップ、4a
,4b,4c・・・係数積算器、5は加算器、6は出力
端子である。 第2図は本発明の一実施例を示す図面であり、同図にお
いて、11は係数発生器、12は直並列変換器、14,
15,16はしジスタ、13a,13b…,14a,1
4b,…,15a,15b,・・・,16a,16b,
…は各レジスタを構成する各段、17,18,19は該
レジスタ群からの出力端子、25,26,27は積算器
、28は加算のための信号線、29は出力端子、30は
デマルチプレクサ、31,32,33は30からの出力
端子、20は被処理信号の入力端子、21はしジスタ、
21a,21b,21cは21の各段である。 第3図は、第2図の実施例を説明する際に想定したフィ
ルタバンクの特性例であるづ第4図は第2図,第3図に
基づく動作例を説明するためのタイムチャートであり、
第4図に示したt,〜kの各時刻での前記レジスタ群内
の各段に収容された係数および被処理信号が第5図に概
念的に示されている。第6図は第2図を改良した、本発
明の他の一実施例を説明するための図であり、第2図と
同一番号は同一物を示している。 同図において、6川ましジスタ、61a,61b,61
cは該レジスタの各段、62は電荷消滅部あるいは電荷
検出部である。第7図は第2図に用いた積算器の構成例
であり、71,72,76はゲート電極、73は直流バ
イアス源へ接続される端子、74は綾地される端子、7
5は出力端子、77はドレィン電極、78はソース電極
、79は演算増幅器、80は出力端子である。 オl図 オ2図 汁3図 オ4図 が5図 オ6図 才7図
において、1は被処理信号入力端子、2は遅延素子、3
a,3b,3c・・・は遅延信号検出用のタップ、4a
,4b,4c・・・係数積算器、5は加算器、6は出力
端子である。 第2図は本発明の一実施例を示す図面であり、同図にお
いて、11は係数発生器、12は直並列変換器、14,
15,16はしジスタ、13a,13b…,14a,1
4b,…,15a,15b,・・・,16a,16b,
…は各レジスタを構成する各段、17,18,19は該
レジスタ群からの出力端子、25,26,27は積算器
、28は加算のための信号線、29は出力端子、30は
デマルチプレクサ、31,32,33は30からの出力
端子、20は被処理信号の入力端子、21はしジスタ、
21a,21b,21cは21の各段である。 第3図は、第2図の実施例を説明する際に想定したフィ
ルタバンクの特性例であるづ第4図は第2図,第3図に
基づく動作例を説明するためのタイムチャートであり、
第4図に示したt,〜kの各時刻での前記レジスタ群内
の各段に収容された係数および被処理信号が第5図に概
念的に示されている。第6図は第2図を改良した、本発
明の他の一実施例を説明するための図であり、第2図と
同一番号は同一物を示している。 同図において、6川ましジスタ、61a,61b,61
cは該レジスタの各段、62は電荷消滅部あるいは電荷
検出部である。第7図は第2図に用いた積算器の構成例
であり、71,72,76はゲート電極、73は直流バ
イアス源へ接続される端子、74は綾地される端子、7
5は出力端子、77はドレィン電極、78はソース電極
、79は演算増幅器、80は出力端子である。 オl図 オ2図 汁3図 オ4図 が5図 オ6図 才7図
Claims (1)
- 1 熱非平衡状態の電荷担体を外部制御手段により移動
せしめることを特徴とする電荷転送素子において、第1
の電気信号を該素子で構成された複数段のレジスタへ順
次送りこむ手段と、該レジスタの所望の位置に設けられ
、遅延された第1の信号を検出する手段と、外部から直
列的に、かつ、周期的に供給される複数の組から成る第
2の信号を前記第1の信号の検出器数と等しい複数の並
列配置され、前記素子により構成されたレジスタ群に、
当該組毎に分割して送りこむ直並列変換機能を有する手
段と、当該レジスタ群を構成する各レジスタの段数は前
記組数と等しく、当該各レジスタの最終段に各レジスタ
毎に設けられた前記第2の信号の検出手段と、前記第1
の信号の検出手段により得られた遅延された第1の信号
と当該第2の信号の検出手段から得られた特定の前記組
を構成する第2の信号との積を求める手段と、当該積値
を加減算する手段とを併せ有する半導体信号処理回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5178377A JPS6040735B2 (ja) | 1977-05-04 | 1977-05-04 | 信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5178377A JPS6040735B2 (ja) | 1977-05-04 | 1977-05-04 | 信号処理回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53136936A JPS53136936A (en) | 1978-11-29 |
| JPS6040735B2 true JPS6040735B2 (ja) | 1985-09-12 |
Family
ID=12896532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5178377A Expired JPS6040735B2 (ja) | 1977-05-04 | 1977-05-04 | 信号処理回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040735B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0329646U (ja) * | 1989-08-02 | 1991-03-25 | ||
| JPH0453945U (ja) * | 1990-09-13 | 1992-05-08 |
-
1977
- 1977-05-04 JP JP5178377A patent/JPS6040735B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0329646U (ja) * | 1989-08-02 | 1991-03-25 | ||
| JPH0453945U (ja) * | 1990-09-13 | 1992-05-08 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53136936A (en) | 1978-11-29 |
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