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JPS63318811A - ディジタルフィルタ装置 - Google Patents

ディジタルフィルタ装置

Info

Publication number
JPS63318811A
JPS63318811A JP62154882A JP15488287A JPS63318811A JP S63318811 A JPS63318811 A JP S63318811A JP 62154882 A JP62154882 A JP 62154882A JP 15488287 A JP15488287 A JP 15488287A JP S63318811 A JPS63318811 A JP S63318811A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
circuit
width
frequency
signal
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.)
Pending
Application number
JP62154882A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Sato
武史 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP62154882A priority Critical patent/JPS63318811A/ja
Priority to US07/208,489 priority patent/US4970637A/en
Priority to DE3821102A priority patent/DE3821102A1/de
Publication of JPS63318811A publication Critical patent/JPS63318811A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H17/00Networks using digital techniques
    • H03H17/02Frequency selective networks
    • H03H17/0248Filters characterised by a particular frequency response or filtering method
    • H03H17/0261Non linear filters
    • H03H17/0263Rank order filters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00
    • G01S7/52017Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00 particularly adapted to short-range imaging
    • G01S7/52023Details of receivers
    • G01S7/52025Details of receivers for pulse systems
    • G01S7/52026Extracting wanted echo signals
    • G01S7/52028Extracting wanted echo signals using digital techniques

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、ナイキスト周波数以下に帯域制限をかけて折
返し雑音(エリアジング)が生じないようにしたディジ
タルフィルタ装置に関し、特に構成が簡単にして容易に
、任意のサンプリングクロックにて確実に折返し雑音の
混入を防止できるようにしたディジタルフィルタ装置に
関する。
(従来の技術) この種のディジタルフィルタ装置は、アンチェリアシン
グフィルタとして知られており、信号源がアナログ信号
の場合は、アナログLPF (ローパスフィルタ)で構
成できる。すなわち、アナログ信号をA/D変換した後
のディジタル信号をさらに遅いクロックでリサンプリン
グした場合、その最初のアナログ信号を、最終的なりサ
ンプルクロックのナイキスト周波数をカットオフ周波数
としたアナログLPFに通すことにより折返し雑音の混
入を防止することができる。しかし乍、アナログLPF
のカットオフ周波数を自在に変えるのは困難であるので
、結果的には、任意のサンプリングクロックでの確実な
折返し雑音の混入の防止は困難である。
一方、ディジタル信号を前段より遅いクロックでリサン
プルする場合は、アンチェリアシングフィルタとしてデ
ィジタルLPFを用いることができる。このディジタル
LPFではカットオフ周波数は容易に変えることができ
るが、そのための回路は規模が大きくなり、実用的でな
かった。
(発明が解決しようとする問題点) このように従来の技術において、任意のサンプリングク
ロックでの確実な折返し雑音の混入を防止しようとする
と、容易でなかつたり、可能であっても構成が複雑とな
る、という問題点があった。
そこで本発明の目的は、構成が簡単にして容易に、任意
のサンプリングクロックにて折返し雑音の混入を防止で
きるようにしたディジタルフィルタ装置を提供すること
にある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は上記問題点を解決し且つ目的を達成するために
次のような手段を講じたことを特徴としている。すなわ
ち、本発明は、サンプル区間データ数(フィルタ幅)を
任意に設定可能であり且つあるフィルタ幅における最大
値をその幅における代表値とする非線形フィルタである
マックスフィルタ又はフィルタ幅を任意に設定可能であ
り且つあるフィルタ幅における最大値をその幅における
代表値とする非線形フィルタであるメディアンフィルタ
を含む回路と、この回路の出力ディジタル信号を入力と
してそのサンプリングクロックよりも遅いクロックでリ
サンプリングする回路とを具備したことを特徴とする。
(作用) このような構成によれば、非線形フィルタであるマック
スフィルタ又はメディアンフィルタは折返し雑音を抑制
する作用を有するので、任意のサンプリングクロックに
て折返し雑音の混入を防止できるようになる。
(実施例) 以下本発明にかかるディジタルフィルタ装置の一実施例
の構成を第1図及び第2図を参照して説明する。第1図
は本実施例の構成を示すブロック図、第2図は同実施例
におけるマックスフィルタの詳細な構成を示すブロック
図である。
第1図において、本実施例装置の入力信号としてはアナ
ログ信号であり、このアナログ信号を、f1/2をカッ
トオフ周波数として設定されたアナログLPF回路1に
通し、このアナログLPF回路1のフィルタ特性で定ま
る周波数帯域制限を施し、A/D変換回路2に与える。
このA/D変換回路2はそのA/D変換クロックをfl
としている。
A/D変換回路2の出力は、11/f2  (fl〉f
2)程度にフィルタ幅が設定されたマックスフィルタ回
路3に通され、マックスフィルタ回路3の出力は、リサ
ンプリングクロックをf2に設定したりサンプル回路4
に入力してリサンプルされ、出力される。
ここで、マックスフィルタ回路3は、サンプル区間デー
タ数(フィルタ幅)を任意に設定可能であり且つあるフ
ィルタ幅における最大値をその幅における代表値とする
非線形フィルタである。第2図は、マックスフィルタ回
路3の一例を示しており、ラッチ回路38〜3h 、3
pとコンパレータ回路31〜30とにより構成されてい
る。
このような構成によれば、非線形フィルタであるマック
スフィルタ回路3は、折返し雑音を抑制する作用を有す
るので、アナログLPF回路1及びA/D変換回路2に
よりサンプリングデータに対して折返し雑音の混入を防
止できるようになる。
この場合、リサンプル周波数f2が変わった場合にはマ
ックスフィルタ回路3のフィルタ幅を変えることにより
、任意のサンプリングクロックにて折返し雑音の混入を
防止できるようになる。
以上についてを第3図及び第4図を参照して説明する。
すなわち、第3図(a)は源信号Sの波形図、第3図(
b)は正規ノイズから高周波成分を制限した信号Nの波
形図、第3図(C)は源信号Sと信号Nとが加算された
信号S+Nの波形図である。
第4図(a)は折返し雑音である低周波成分が増加して
いる信号の波形図、第4図(b)はマックスフィルタ回
路に通した信号出力の波形図、第4図(C)はメディア
ンフィルタ回路に通した信号出力の波形図、第4図(d
)はナイキスト周波数をカットオフ周波数として持つ理
想的なLPF回路に通した信号出力の波形図である。
すなわち、従来では、この種のアンチェリアシングフィ
ルタとして線型LPF回路を用いている。
線型LPF回路ならば、どのような信号に対しても折返
し雑音の発生を防止することができる。しかし、実際の
信号は第3図(C)に示すように、信号SにノイズNが
混入しており、且つ信号Sが急激に変化することは少な
い。このような信号をアンチェリアシングフィルタをか
けないで、サンプリングすると第4図(a>に示すよう
に、折返し雑音である低周波成分が増加してしまう。第
4図(d)はナイキスト周波数をカットオフ周波数とし
て持つ理想的なLPF回路に通した信号出力の波形ある
が、これは信号理論上は理想的であるが、ノイズNは正
しい信号ではないと考えたとき、ノイズと一緒に信号成
分も一部除去してしまうものである。これに対し、第4
図(b)(C)に示すようにマックスフィルタ回路、メ
ディアンフィルタ回路を設けることにより、折返し雑音
の低周波成分が少なく、且つ源信号Sに近い波形が再現
されるものである。
また、本実施例によれば、マックスフィルタ回路3は、
遅延素子(ラッチ回路)と比較素子(コンパレータ回路
)とにより構成できるので、遅延素子、係数ROM、乗
算器、加算器から構成される通常の線型ディジタルフィ
ルタ回路(FIR型。
11R型)よりも構成が簡単であるので、有利である。
この場合、上記実施例のマックスフィルタ回路3に代え
て、フィルタ幅を任意に設定可能であり且つあるフィル
タ幅における最大値をその幅における代表値とする非線
形フィルタであるメディアンフィルタ回路を用いるよう
にしてもよい。このメディアンフィルタ回路は、遅延素
子と比較素子により構成できる。
さらに、マックスフィルタ回路及びメディアンフィルタ
回路は非線型フィルタ回路であるので、ノイズ成分の除
去を行うことができ、有利である。
この飽水発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実
施できるものである。
[発明の効果コ 以上のように本発明は、サンプル区間データ数(フィル
タ幅)を任意に設定可能であり且つあるフィルタ幅にお
ける最大値をその幅における代表値とする非線形フィル
タであるマックスフィルタ又はフィルタ幅を任意に設定
可能であり且つあるフィルタ幅における最大値をその幅
における代表値とする非線形フィルタであるメディアン
フィルタを含む回路と、この回路の出力ディジタル信号
を入力としてそのサンプリングクロックよりも遅いクロ
ックでリサンプリングする回路とを具備したことにより
、非線形フィルタであるマックスフィルタ又はメディア
ンフィルタは折返し雑音を抑制する作用を有するので、
任意のサンプリングクロックにて折返し雑音の混入を防
止できるようになる。
よって、本発明によれば、構成が簡単にして容易に、任
意のサンプリングクロックにて折返し雑音の混入を防止
できるようにしたディジタルフィルタ装置を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかるディジタルフィルタ装置の一実
施例の構成を示すブロック図、第2図は同実施例におけ
るマックスフィルタ回路の一例を示すブロック図、第3
図及び第4図はそれぞれ本発明の詳細な説明する波形図
である。 1・・・アナログLPF回路、2・・・A/D変換回路
、3・・・マックスフィルタ回路、4・・・リサンプル
回路。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)サンプル区間データ数(フィルタ幅)を任意に設
    定可能であり且つあるフィルタ幅における最大値をその
    幅における代表値とする非線形フィルタであるマックス
    フィルタ又はフィルタ幅を任意に設定可能であり且つあ
    るフィルタ幅における最大値をその幅における代表値と
    する非線形フィルタであるメディアンフィルタを含む回
    路と、この回路の出力ディジタル信号を入力としてその
    サンプリングクロックよりも遅いクロックでリサンプリ
    ングする回路とを具備したことを特徴とするディジタル
    フィルタ装置。
  2. (2)マックスフィルタ又はメディアンフィルタを含む
    回路は、入力アナログ信号を帯域制限した後のディジタ
    ル信号を入力とする手段を設けたものであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のディジタルフィルタ
    装置。
JP62154882A 1987-06-22 1987-06-22 ディジタルフィルタ装置 Pending JPS63318811A (ja)

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