JPS6341982A - 高速フ−リエ変換器 - Google Patents
高速フ−リエ変換器Info
- Publication number
- JPS6341982A JPS6341982A JP61186446A JP18644686A JPS6341982A JP S6341982 A JPS6341982 A JP S6341982A JP 61186446 A JP61186446 A JP 61186446A JP 18644686 A JP18644686 A JP 18644686A JP S6341982 A JPS6341982 A JP S6341982A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input signal
- analog input
- converter
- digital value
- signal
- Prior art date
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- Pending
Links
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Complex Calculations (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は機械振動等の周波数分析に使用される高速フー
リエ変換器に関する。
リエ変換器に関する。
高速フーリエ変換器は各種振動の周波数を分析するもの
として広く使用されている。
として広く使用されている。
従来のこの種装置の一般的構成を第３図に示す。
第３図において、１は高速フーリエ変換器、１１はアン
チェアリアジングフィルタ、１２は高速フーリエ変換手
段、２はデイスプレィあるいはＸＹプロッタ等の端末装
置である。
チェアリアジングフィルタ、１２は高速フーリエ変換手
段、２はデイスプレィあるいはＸＹプロッタ等の端末装
置である。
アナログ入力信号はまずアンチェアリアジングフィルタ
１１に入力される。このアンチェアリアジングフィルタ
１１では、入力信号がフーリエ変換される際生じる折り
返しひずみをを防止するため、入力信号の必要以上の高
周波成分をカットする。
１１に入力される。このアンチェアリアジングフィルタ
１１では、入力信号がフーリエ変換される際生じる折り
返しひずみをを防止するため、入力信号の必要以上の高
周波成分をカットする。
アンチェアリアジングフィルタ１１の出力は高速フーリ
エ変換手段１２のＡ／Ｄ変換器１２１に入力され、デジ
タル値に変換される。
エ変換手段１２のＡ／Ｄ変換器１２１に入力され、デジ
タル値に変換される。
このデジタル値はデータメモリ１２２に格納される。
データメモリ１２２に記憶されたデータはＣＰＵ１２４
およびプログラムメモリ１２３に格納されたＦＦＴ処理
プログラムにより周波数分析が行われる。
およびプログラムメモリ１２３に格納されたＦＦＴ処理
プログラムにより周波数分析が行われる。
この処理された周波数分析信号は端末装置２に出力され
分析結果として表示される。
分析結果として表示される。
ところで、このような高速フーリエ変換器においてはア
ナログ入力信号を所定のサンプル数で演算する為ノイズ
成分を完全に除去することは困難であった。
ナログ入力信号を所定のサンプル数で演算する為ノイズ
成分を完全に除去することは困難であった。
そのため従来の装置においては、測定を複数回（例えば
機械系の振動解析では約１６回、サーボ系解析では２０
０〜５００回）行い、これらの加算平均処理を行ってい
た。
機械系の振動解析では約１６回、サーボ系解析では２０
０〜５００回）行い、これらの加算平均処理を行ってい
た。
従って、データの取り込みもその測定回数だけ行わなけ
ればならず測定時間が長くなるだけでなく、短時間で減
衰する例えば地震波などの解析には不向きな欠点があっ
た。
ればならず測定時間が長くなるだけでなく、短時間で減
衰する例えば地震波などの解析には不向きな欠点があっ
た。
本発明はこの欠点を除去するためになされたものである
。
。
このため、本発明においては、
アナログ入力信号に対して、自己相関処理を行う手段を
設けている。
設けている。
自己相関処理としては、
アナログ入力信号を分岐する分岐接続と、この分岐接続
によって分けられた第１のアナログ入力信号をデジタル
値に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器出力を
一時格納するデータメモリと、このデータメモリからの
所定時間遅延されたデジタル値を上記分岐接続によって
分けられた第２のアナログ入力信号をリソファレンス信
号としてアナログ変換するＤ／Ａ変換器とから構成して
いる。
によって分けられた第１のアナログ入力信号をデジタル
値に変換するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器出力を
一時格納するデータメモリと、このデータメモリからの
所定時間遅延されたデジタル値を上記分岐接続によって
分けられた第２のアナログ入力信号をリソファレンス信
号としてアナログ変換するＤ／Ａ変換器とから構成して
いる。
アナログ入力信号の自己相関は、ある時点での信号とこ
の時点より前の時点での信号とを掛は合わせることによ
り達成される。
の時点より前の時点での信号とを掛は合わせることによ
り達成される。
自己相関関数は、波形の同３１Ｊ］性を調べるために利
用され、時系列データが周期的ならば自己相関関数もま
た周期的であり、オリジナルデータの周期と同じ周期で
ピークが存在するという原理を利用している。
用され、時系列データが周期的ならば自己相関関数もま
た周期的であり、オリジナルデータの周期と同じ周期で
ピークが存在するという原理を利用している。
従って、自己相関をとることにより周期性のある信号成
分を取り出すことができ、従ってデータの信顛性を高め
ることができる。
分を取り出すことができ、従ってデータの信顛性を高め
ることができる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成説明図である。
第１図において、第３図と同等部分には同一符号を付し
ている。
ている。
まず、アナログ入力信号はアンチェアリアジングフィル
タ１１に入力され不要な周波数成分がカットされる。次
に、このアナログ入力信号は自己相関手段１３に入力さ
れる。
タ１１に入力され不要な周波数成分がカットされる。次
に、このアナログ入力信号は自己相関手段１３に入力さ
れる。
自己相関手段１３ではアナログ入力信号は分岐接続１３
１において２つの同一アナログ信号に分岐される。
１において２つの同一アナログ信号に分岐される。
第１のアナログ入力信号はＡ／Ｄ変換器１３２に入りデ
ジタル値に変換されデータメモリ１３３に一時格納され
る。データメモリ１３３に格納された一時遅延されたこ
のデジタル値はＤ／Ａ変換器１３４に入力される。
ジタル値に変換されデータメモリ１３３に一時格納され
る。データメモリ１３３に格納された一時遅延されたこ
のデジタル値はＤ／Ａ変換器１３４に入力される。
一方、分岐接続すれたもう一方のアナログ入力信号すな
わち第２のアナログ入力信号は上記Ｄ／Ａ変換器１３４
のリフファレンス信号として入力される。Ｄ／Ａ変換器
１３４の内部ではＤ／Ａ変換の際、Ｄ／Ａ変換器のリフ
ァレンス電圧部に入力された第２のアナログ人力信号と
データメモリ１３３により出力されたデジタルイ直との
掛は算が行われる。第２のアナログ入力信号は遅れ時間
のない実時間信号すなわち時点ａの信号であり、データ
メモリ１３３の出力デジタル値は所定時間遅延されたも
ので時点ａより前の時点の信号となっている。この時、
データメモリ１３３は例えば最大遅延時間をＡ／Ｄ変換
時間で割った数値以上の容量をもち、Ａ／Ｄ変換された
データがデータメモリ１３３に入り一定時間たつと順次
Ｄ／Ａ変換器１３４に出力されるとともに、新しく入っ
てくるデータはこの読出されたメモリ番地に順次書き込
まれるように制御されている。従ってこの段階において
自己相関処理が行われる。
わち第２のアナログ入力信号は上記Ｄ／Ａ変換器１３４
のリフファレンス信号として入力される。Ｄ／Ａ変換器
１３４の内部ではＤ／Ａ変換の際、Ｄ／Ａ変換器のリフ
ァレンス電圧部に入力された第２のアナログ人力信号と
データメモリ１３３により出力されたデジタルイ直との
掛は算が行われる。第２のアナログ入力信号は遅れ時間
のない実時間信号すなわち時点ａの信号であり、データ
メモリ１３３の出力デジタル値は所定時間遅延されたも
ので時点ａより前の時点の信号となっている。この時、
データメモリ１３３は例えば最大遅延時間をＡ／Ｄ変換
時間で割った数値以上の容量をもち、Ａ／Ｄ変換された
データがデータメモリ１３３に入り一定時間たつと順次
Ｄ／Ａ変換器１３４に出力されるとともに、新しく入っ
てくるデータはこの読出されたメモリ番地に順次書き込
まれるように制御されている。従ってこの段階において
自己相関処理が行われる。
自己相関処理が行われたアナログ人力信号すなわちＤ／
Ａ変換器１３４の出力信号は高速フーリエ変換手段１２
に入力される。
Ａ変換器１３４の出力信号は高速フーリエ変換手段１２
に入力される。
高速フーリエ変換手段１２ではまず、Ａ／Ｄ変換器１２
１でデジタル値に変換され、データメモリ１２２に格納
される。データメモリ１２２には通常の高速フーリエ変
換器と同様にデータ取り込みが行われる。
１でデジタル値に変換され、データメモリ１２２に格納
される。データメモリ１２２には通常の高速フーリエ変
換器と同様にデータ取り込みが行われる。
次にデータメモリ１２２のデジタル値に対してＣＰＵ１
２４およびプログラムメモリ１２３によりＦＦＴ処理が
行われる。ＦＦＴ処理が行われた結果はＸＹプロッタあ
るいはデイスプレィ等の端末装置に出力され周波数解析
画像が得られる。
２４およびプログラムメモリ１２３によりＦＦＴ処理が
行われる。ＦＦＴ処理が行われた結果はＸＹプロッタあ
るいはデイスプレィ等の端末装置に出力され周波数解析
画像が得られる。
第２図は従来の高速フーリエ変換器による解析画像（第
２図（ａ）〉と本発明の高速フーリエ変換器による解析
画像（第２図（ｂ））とを示したものである。
２図（ａ）〉と本発明の高速フーリエ変換器による解析
画像（第２図（ｂ））とを示したものである。
両者は同一条件で行われたものであるが少ないデータ数
であっても本発明装置においてはそのピークが明瞭にな
っている。すなわち、従来のＦＦＴにおいては取込みデ
ータ数が少ない場合、加算平均処理が行えずその処理結
果は第２図（ａｌのようにノイズ成分の多い波形となる
。しかし本発明では自己相関処理により周期性のある成
分のみをＦＦＴ処理をしているので第２図（ｂｌのよう
に周期性のある成分のピークが明瞭に確認できる。
であっても本発明装置においてはそのピークが明瞭にな
っている。すなわち、従来のＦＦＴにおいては取込みデ
ータ数が少ない場合、加算平均処理が行えずその処理結
果は第２図（ａｌのようにノイズ成分の多い波形となる
。しかし本発明では自己相関処理により周期性のある成
分のみをＦＦＴ処理をしているので第２図（ｂｌのよう
に周期性のある成分のピークが明瞭に確認できる。
以上、説明したように、本発明装置ではあらかじめアナ
ログ入力信号の自己相関をとり、ノイズ成分を除去する
よう構成しているので、従来の高速フーリエ変換器のよ
うに、複数回演算をしだ後さらに加算平均をとるように
構成されたものより測定時間を短縮化することができる
。従って、動特性が時間とともに大きく変化する信号に
も対応できる利点がある。
ログ入力信号の自己相関をとり、ノイズ成分を除去する
よう構成しているので、従来の高速フーリエ変換器のよ
うに、複数回演算をしだ後さらに加算平均をとるように
構成されたものより測定時間を短縮化することができる
。従って、動特性が時間とともに大きく変化する信号に
も対応できる利点がある。
−さらに自己相関手段としてＤ／Ａ変換器の性質を利用
して行うよう構成しているので、構成が単純で安価に構
成することができる。
して行うよう構成しているので、構成が単純で安価に構
成することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成説明図、第２図は
本発明と従来装置との波形比較図、第３図は従来の高速
フーリエ変換器の構成図である。 １−高速フーリエ変換器、２一端末装置、１１−・−ア
ンチェアリアジングフィルタ、１２−高速フーリエ変換
手段、１３・−自己相関手段 特許出願人 グラフチック株式会社ＶＸ題 製 耀
本発明と従来装置との波形比較図、第３図は従来の高速
フーリエ変換器の構成図である。 １−高速フーリエ変換器、２一端末装置、１１−・−ア
ンチェアリアジングフィルタ、１２−高速フーリエ変換
手段、１３・−自己相関手段 特許出願人 グラフチック株式会社ＶＸ題 製 耀
Claims (1)
- アナログ入力信号を分岐する分岐接続と、上記分岐接続
により２つに分けられたアナログ入力信号の内第１のア
ナログ入力信号をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器と
、該Ａ／Ｄ変換器により変換されたデジタル値を一時格
納するメモリと、該メモリから遅延出力された上記デジ
タル値を上記分岐接続を介して分けられた第２のアナロ
グ入力信号をリッファレンス信号としてアナログ信号に
変換するＤ／Ａ変換器とを有し、該Ｄ／Ａ変換器出力を
高速フーリエ変換手段に供給することを特徴とする高速
フーリエ変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61186446A JPS6341982A (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 高速フ−リエ変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61186446A JPS6341982A (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 高速フ−リエ変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6341982A true JPS6341982A (ja) | 1988-02-23 |
Family
ID=16188593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61186446A Pending JPS6341982A (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 高速フ−リエ変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6341982A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0611383A (ja) * | 1992-06-26 | 1994-01-21 | Nichiri Kogyo Kk | 楽音解析装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56132668A (en) * | 1980-03-22 | 1981-10-17 | Iwatsu Electric Co Ltd | Correlator device |
| JPS5914074A (ja) * | 1982-07-14 | 1984-01-24 | Hitachi Ltd | 自己相関器 |
| JPS6190200A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-08 | 富士通株式会社 | パワ−スペクトル抽出方式 |
-
1986
- 1986-08-08 JP JP61186446A patent/JPS6341982A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56132668A (en) * | 1980-03-22 | 1981-10-17 | Iwatsu Electric Co Ltd | Correlator device |
| JPS5914074A (ja) * | 1982-07-14 | 1984-01-24 | Hitachi Ltd | 自己相関器 |
| JPS6190200A (ja) * | 1984-10-09 | 1986-05-08 | 富士通株式会社 | パワ−スペクトル抽出方式 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0611383A (ja) * | 1992-06-26 | 1994-01-21 | Nichiri Kogyo Kk | 楽音解析装置 |
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