[go: up one dir, main page]

JPH01108806A - Digital filter - Google Patents

Digital filter

Info

Publication number
JPH01108806A
JPH01108806A JP26728187A JP26728187A JPH01108806A JP H01108806 A JPH01108806 A JP H01108806A JP 26728187 A JP26728187 A JP 26728187A JP 26728187 A JP26728187 A JP 26728187A JP H01108806 A JPH01108806 A JP H01108806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
digital signal
offset
value
output
section
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
JP26728187A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Akata
赤田 正雄
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC 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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP26728187A priority Critical patent/JPH01108806A/en
Publication of JPH01108806A publication Critical patent/JPH01108806A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent adverse effect onto other circuit by adding an offset value to an input digital signal so as to apply filter operation thereby reducing bit number inverted synchronously and power consumption. CONSTITUTION:An offset value adder section 1 adds a specific offset to an input digital signal V1 depending on an addition offset signal VOA and outputs the sum. A filter arithmetic section 2 is provided with registers 21, 22, a multiplier 23 and an adder 24 to express the internal digital signal including an output digital signal VFI from the offset adder section 1 in a form of 2's complement and applies prescribed filter operation and gives the output. An offset subtraction section 3 subtracts a value corresponding to an offset from the digital signal VFO outputted from the filter arithmetic section 2 based on a subtraction offset signal VOD and gives an output. Thus, the inverted bit number is reduced to reduce the power consumption and the adverse effect on other circuit is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 不発明はディジタルフィルタに関し、特にアナログ・デ
ィジタル混載の通信用LSI等に用いられるディジタル
フィルタに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a digital filter, and particularly to a digital filter used in an analog/digital mixed communication LSI.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種のディジタルフィルタは、加算器。 Traditionally, this type of digital filter is an adder.

乗算器及びレジスタ等を備え、入力ディジタル信τ 号を含む内部のディジタル信号1の補数表示形式で表現
し、所定のフィルタ演算を行うのが一般的である。
It generally includes a multiplier, a register, etc., and expresses the internal digital signal including the input digital signal τ signal in one's complement representation format, and performs a predetermined filter operation.

従来のディジタルフィルタの一例として、伝達関数H1
(z)が Ht(z) = 1 + 2z 十z 但し、Z−’=6−J”げ’r、 f : 信号周波a
 。
As an example of a conventional digital filter, the transfer function H1
(z) is Ht(z) = 1 + 2z 1z However, Z-' = 6-J''r, f: Signal frequency a
.

T:サンプリング周期 で表わされる回路を第6図に示す。T: sampling period A circuit represented by is shown in FIG.

サンプリング周期Tで人力された入力ディジタに信号V
xは、レジスタ21.22にょb z−” *2 すな
わちT、2Tの遅延時間を与えられると共にレジスタ2
1の出力信号VRIは乗算器23によシ係数乗算演算(
×2)され、これら入力ディジタA!、4M号v!、レ
ジスタ22の出力信号■32及び乗算器23の出力信号
が加算器24によシ加算され出力される。
A signal V is input to the manually input digital input with a sampling period T.
x is given the delay time of register 21.22 yb z-" *2, that is, T, 2T, and
The output signal VRI of 1 is subjected to a coefficient multiplication operation (
×2) and these input digits A! , 4M issue v! , the output signal 32 of the register 22 and the output signal of the multiplier 23 are added together by the adder 24 and output.

この構成による伝達関数Ht(Z)は、第7図に示すよ
うに、周波数”/(2T) K零点を有する低域フィル
タとなる。
The transfer function Ht(Z) with this configuration becomes a low-pass filter having a frequency of "/(2T)K zero points, as shown in FIG.

内部で演算されるディジタル信号の値の表現として2の
補数表示形式を用いるのは、主として加算器2乗算器等
のハードウェアの構成のしやすさに帰因している。
The reason why the two's complement representation format is used to express the value of the digital signal calculated internally is mainly due to the ease of constructing hardware such as an adder and two multipliers.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述した従来のディジタルフィルタは、内部のディジタ
ル信号t−2の補数表示形式で表現し演算する構成とな
って−るので、λカディジタル信号v■がゼロ近傍であ
ると、反転する上位ビットのビット数及び反転頻度が増
加し、LSI化し特に0MO8型の)した場合に、同一
チップ上の他の回路、特にアナログ回路にノイズ等の悪
影響を与えるとともに消費電力が増加するとめう欠点が
ある。
The above-mentioned conventional digital filter is configured to express and calculate the internal digital signal t-2 in the complement representation format, so when the λ digital signal v is near zero, the inverted high-order bit is The number of bits and the frequency of inversion increase, and when integrated into an LSI (particularly an 0MO8 type), there are disadvantages in that it adversely affects other circuits on the same chip, especially analog circuits, such as noise, and increases power consumption.

λカディジタル信号vxがゼロ近傍にあるときのビット
反転の様子を第8図を参照して説明する。
The state of bit inversion when the λ digital signal vx is near zero will be explained with reference to FIG.

λカディジタル信号V!がほぼ@0”、すなわち無信号
時において、レジスタ21.22の値カ全ビット10”
の時刻1oからサンプリング周期T毎の時刻fleFe
・・・t9にrO,1,0゜−1,0,−1,・・・0
」と入力される状態を想定する。つまり、無信号時では
あるが振幅値1(L8B1ビット相等)程度のノイズが
ランダムに入力されて−るものとする。
λ digital signal V! is almost @0'', that is, when there is no signal, the values of registers 21 and 22 are all 10''.
Time fleFe every sampling period T from time 1o of
... rO at t9, 1,0°-1,0,-1,...0
” is assumed to be input. In other words, it is assumed that noise with an amplitude value of 1 (L8B1 bit phase, etc.) is randomly input even though there is no signal.

この時、各レジスタ21.22の出力信号■81゜’V
IL1の値も第8図に示すごとく変化するが振幅値自体
は小さ−。しかしながら、振幅値は2の補数表示形式で
表現されて−るので、正の値から負の値、負の値から正
の値に移行する時に、多数の上位ビットにお−てビット
反転が生じる。第8図の時刻t3から”4s*tからt
・への移行がそれに相当する。
At this time, the output signal of each register 21.22 ■81°'V
The value of IL1 also changes as shown in FIG. 8, but the amplitude value itself is small. However, since the amplitude value is expressed in two's complement format, bit inversion occurs in many high-order bits when transitioning from a positive value to a negative value or from a negative value to a positive value. . From time t3 in Fig. 8 "4s*t to t"
・The transition to is equivalent to this.

反転するビット数はノイ・ズの振幅が小さい程、又、語
長が長−程多くなる。
The number of bits to be inverted increases as the amplitude of the noise becomes smaller and as the word length becomes longer.

ディジタルフィルタそのものの動作に対しては、この無
信号時のビット反転現象はあま9悪影響は無iが、ディ
ジタルフィルタ以外の回路を含むCMOa型18Iとし
て実現した場合には、まず問題となるが消費電力である
。これは0M08mFETのゲートは、ビット反転時に
電力を消費する性質をもって−るからである。
Regarding the operation of the digital filter itself, this bit reversal phenomenon when there is no signal has no negative effect, but if it is realized as a CMOa type 18I that includes circuits other than the digital filter, it will become a problem, but the consumption It is electricity. This is because the gate of the 0M08mFET has the property of consuming power during bit inversion.

又、アナログ回路が同一チップ上に実現されている場合
、ビット反転によシ、電源回路、接地線。
In addition, when analog circuits are implemented on the same chip, bit inversion, power supply circuits, and ground lines are required.

基板等に生じたノイズがアナログ回路に廻り込み、特性
に悪影響を与える。この悪影響は、ディジタルフィルタ
が多数ビット同期して反転動作し、しか4論理ゲート等
の動作が高速である根太となる。
Noise generated on the board, etc. enters the analog circuit and adversely affects its characteristics. This adverse effect results in a digital filter inverting a large number of bits in synchronization, and four logic gates operating at high speed.

を防止することができるディジタルフィルタを提供する
ことにある。
The objective is to provide a digital filter that can prevent this.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明のディジタルクイ1ルタは、入力ディジタル信号
の値に特定のオフセット値を加算して出力するオフセッ
ト値加算部と、加算器9乗算器及びレジスタを備え、前
記オフセット値加算部からの出力ディジタル信号に対し
、この出力ディジタル信号を含む内部のディジタル信号
の値t−2の補数表示形式で表現して所定のフィルタ演
算を行−出力するフィルタ演算部と、このフィルタ演算
部から出力されたディジタル信号の値から前記オフセッ
ト値に対応する値を減算するオフセット値減算部とを有
して−る。
The digital quill router of the present invention includes an offset value addition section that adds a specific offset value to the value of an input digital signal and outputs the result, an adder 9 multiplier, and a register, and includes an output digital signal from the offset value addition section. A filter calculation unit that performs a predetermined filter calculation on the signal by expressing the value of an internal digital signal including this output digital signal in t-2 complement representation format, and outputs the digital signal output from the filter calculation unit. and an offset value subtraction section that subtracts a value corresponding to the offset value from the signal value.

(実施例) 次に、本発明の実施例につりで図面を参照して説明する
(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図である
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

オフセットii、m算部it!、入力ディジタル信号V
!の値に加算オフセット信号■oムにより特定のオフセ
ット値を加算して出力する。
Offset ii, m calculation part it! , input digital signal V
! A specific offset value is added to the value by the addition offset signal ■om and output.

フィルタ演算部2は、レジスタ21.22.乗算器23
及び加算器24とを備え、オフセット値加算部1からの
出力ディジタル信号Vvx ’fr含む内部のディジタ
ル信号の値t−2の補数表示形式で表現して所定のフィ
ルタ演算を行い出力する。このフィルタ演算部2は第6
図に示された従来のディジタルフィルタと同一であシ、
伝達関数Ht(z)=1+22  +z  のフィルタ
演算を行う。
The filter calculation unit 2 includes registers 21, 22 . Multiplier 23
and an adder 24, and expresses the value of the internal digital signal including the output digital signal Vvx'fr from the offset value adder 1 in a t-2 complement representation format, performs a predetermined filter operation, and outputs the result. This filter calculation section 2 is the sixth
It is the same as the conventional digital filter shown in the figure.
A filter calculation of the transfer function Ht(z)=1+22+z is performed.

オフセット値減算部3社、フィルタ演算部2から出力さ
れ之ディジタル信号VFOO値から減算オフセット信号
VODによシ前記オフセット値に対応する値を減算して
出力する。
The three offset value subtracting sections subtract the value corresponding to the offset value from the digital signal VFOO value outputted from the filter calculation section 2 and output the subtracted offset signal VOD.

次に、この実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

第2図はこの実施例の動作を説明するための各部信号の
時間経過に対する値を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the values of various signals over time to explain the operation of this embodiment.

この実施例においては、加算するオフセット値は“4”
に設定してあ夛、フィルタ演算部2の直流利得は“4”
であるので、減算するオフセット値は116″に設定し
である。
In this example, the offset value to be added is “4”
After setting, the DC gain of filter calculation section 2 is “4”
Therefore, the offset value to be subtracted is set to 116''.

入カディジタル信号■工として、第8図の例と同じ「0
,1.Q、−1,0,−1,・・・O」が入力された場
合について説明する。
As an input digital signal
,1. A case where "Q, -1, 0, -1, . . . O" is input will be explained.

入力ディジタル信号■Iの値は正、負に振れているが、
オフセット値加算部lによ少14”が加算されるので、
オフセット値加算部1の出力ディジタル信号■F!、レ
ジスタ21.22の出力信号VRI 、 vIL2 s
 ’イルタ演算部2から出力されるディジタル信号VF
Oの値は全て正の値となシ、ディジタル信号VFOの値
を例にとシ各サンプリング時刻t。of1〜1.におけ
ビット構成の変化を見ると、反転ビットは下位5ビツト
に限定される。
The value of the input digital signal ■I fluctuates between positive and negative, but
Since 14" is added to the offset value addition section l,
Output digital signal of offset value adder 1 ■F! , the output signals of registers 21.22 VRI, vIL2 s
'Digital signal VF output from filter calculation unit 2
The values of O are all positive values. Taking the value of the digital signal VFO as an example, each sampling time t. of1~1. Looking at the change in bit configuration in , the inverted bits are limited to the lower five bits.

上記各ディジタル信号のデータ@t−16と、トとする
と、従来例ではほぼ全ビットが反転するのに対し、この
実施例では下位5ビヴトに限定され、反転ビット数がV
3程度に低減されたことが分る。
Assuming data @t-16 and t of each of the above digital signals, in the conventional example, almost all bits are inverted, but in this embodiment, it is limited to the lower 5 bits, and the number of inverted bits is V.
It can be seen that it has been reduced to about 3.

レジスfi 21 * 2201ti力信号Vat 、
 VB2、乗算器23の出力信号についても同様に反転
ビット数が低減される。
Regis fi 21 * 2201ti force signal Vat,
The number of inverted bits of VB2 and the output signal of the multiplier 23 is similarly reduced.

ま友、オフセット値減算部3の出力側で再び正。Mayu, the output side of offset value subtraction section 3 is positive again.

負に振れる出力ディジタル信号■oとなるが、このビッ
ト数はフィルタ演算部2全体で処理されるディジタル信
号の総ビット数に比較するとわずかであシ、無視できる
程度である。
Although the output digital signal ``o'' has a negative swing, the number of bits is small compared to the total number of bits of the digital signal processed by the entire filter operation section 2, and can be ignored.

第3図は本発明の第2の実施例を示すブロック図である
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the invention.

この第2の実施例は、フィルタ演算部2aを第1の実施
例と異なる構成としたもので、加算するオフセット値が
第1の実施例と同一であっても減算するオフセット値が
変ってくる。
In this second embodiment, the filter calculation unit 2a has a different configuration from the first embodiment, and even if the offset value to be added is the same as that in the first embodiment, the offset value to be subtracted is different. .

第4図は、第2の実施例において、加算及び減算するオ
フセット値を10”とした場合、即ちフィルタ演算部2
aのみの従来型のディジタルフィルタの場合の反転ビッ
トの様子を示し、これに対し第5図は、加算するオフセ
ット値を@4”とし、フィルタ演算部2aの直流利得が
2であるので、減算するオフセット値を8″としたとき
の反転ビットの様子を示す。
FIG. 4 shows the case where the offset value to be added and subtracted is 10'' in the second embodiment, that is, the filter calculation unit 2
Fig. 5 shows the state of the inverted bit in the case of a conventional digital filter with only a. The state of the inverted bit is shown when the offset value is 8''.

第4図の場合、時刻t6前後において全ビットが反転す
るのに対し、第5図の場合、反転ビットは下位4ビツト
に限定される。
In the case of FIG. 4, all bits are inverted around time t6, whereas in the case of FIG. 5, the inverted bits are limited to the lower four bits.

データ幅f、16ビツトとすると、反転ビット数はV4
程度に低減されtことになる。
If the data width f is 16 bits, the number of inverted bits is V4
This will reduce the amount of damage to a certain extent.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように不発明は、入力ディジタル信号の値
にオフセット値を加算してフィルタ演算を行う構成とす
ることにより、無信号時に人力される10”近傍の微小
ノイズによる正、負の振れが無くなシ反転ビット数を低
減することができるので、消費電力を低減することがで
き、また反転ノイズによる他の回路への悪影響を防止す
る仁とができる効果がある。
As explained above, the invention has a configuration in which filter calculation is performed by adding an offset value to the value of the input digital signal, so that positive and negative fluctuations due to minute noise in the vicinity of 10" that is manually input when there is no signal are eliminated. Since the number of unnecessary inversion bits can be reduced, power consumption can be reduced, and there is an effect that it is possible to prevent adverse effects of inversion noise on other circuits.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は不発明の第1の実施例を示すブロック図、第2
図は第1図に示された実施例の動作を説明するための各
部信号の時間経過に対する1直ヲ示す図、第3図は不発
明の第2の実施例を示すブロック図、第4図及び第5図
はそれぞれ第3図に示された実施例の動作t−説明する
ための各部信号の時間経過に対するtie示す図、第6
図は従来のディジタルフィルタの一例を示すブロック図
、第7図は第6図に示されたディジタルフィルタの周波
数特性図、第8図は第6図に示されたディジタルフィル
タの動作を説明するための各部信号の時間経過に対する
Mt−示す図である。 1・・・オフセット値加算部%2e2a・・・フィルタ
演算部%3e3a・・・オフセット値減算部、21゜2
1a、22・・・レジスタ、23.23a・・・乗算器
、24.248・・・加算器。 代理人 弁理士  内 原   晋 翁/図 第2図 筋5図 第6図 第8図
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the invention;
The figures are diagrams showing one sequence of signals of each part over time to explain the operation of the embodiment shown in Fig. 1, Fig. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the invention, and Fig. 4. and FIG. 5 are diagrams illustrating the operation of the embodiment shown in FIG. 3 over time, and FIG.
The figure is a block diagram showing an example of a conventional digital filter, FIG. 7 is a frequency characteristic diagram of the digital filter shown in FIG. 6, and FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the digital filter shown in FIG. 6. FIG. 2 is a diagram showing Mt of each part of the signal over time. 1... Offset value addition section %2e2a... Filter calculation section %3e3a... Offset value subtraction section, 21°2
1a, 22... register, 23.23a... multiplier, 24.248... adder. Agent: Patent Attorney Shino Uchihara/Figure 2 Figure 5 Figure 6 Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 入力ディジタル信号の値に特定のオフセット値を加算し
て出力するオフセット値加算部と、加算器、乗算器及び
レジスタを備え、前記オフセット値加算部からの出力デ
ィジタル信号に対し、この出力ディジタル信号を含む内
部のディジタル信号の値を2の補数表示形式で表現して
所定のフィルタ演算を行い出力するフィルタ演算部と、
このフィルタ演算部から出力されたディジタル信号の値
から前記オフセット値に対応する値を減算するオフセッ
ト値減算部とを有することを特徴とするディジタルフィ
ルタ。
It includes an offset value addition section that adds a specific offset value to the value of an input digital signal and outputs the result, an adder, a multiplier, and a register, and adds this output digital signal to the output digital signal from the offset value addition section. a filter calculation unit that expresses the value of the internal digital signal in a two's complement representation format, performs a predetermined filter calculation, and outputs the result;
A digital filter comprising: an offset value subtraction section that subtracts a value corresponding to the offset value from the value of the digital signal output from the filter calculation section.
JP26728187A 1987-10-21 1987-10-21 Digital filter Pending JPH01108806A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26728187A JPH01108806A (en) 1987-10-21 1987-10-21 Digital filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26728187A JPH01108806A (en) 1987-10-21 1987-10-21 Digital filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01108806A true JPH01108806A (en) 1989-04-26

Family

ID=17442655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26728187A Pending JPH01108806A (en) 1987-10-21 1987-10-21 Digital filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH01108806A (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS612412A (en) * 1984-06-15 1986-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Transversal filter
JPS61226835A (en) * 1985-03-30 1986-10-08 Toshiba Corp Digital signal processing circuit
JPS63238723A (en) * 1987-03-26 1988-10-04 Yamaha Corp Digital signal processing circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS612412A (en) * 1984-06-15 1986-01-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Transversal filter
JPS61226835A (en) * 1985-03-30 1986-10-08 Toshiba Corp Digital signal processing circuit
JPS63238723A (en) * 1987-03-26 1988-10-04 Yamaha Corp Digital signal processing circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4193118A (en) Low pass digital averaging filter
JPH04205026A (en) Divider circuit
JP2668180B2 (en) Absolute value comparison device
JPH0744530A (en) Arithmetic unit
JPH01108806A (en) Digital filter
US5153850A (en) Method and apparatus for modifying two's complement multiplier to perform unsigned magnitude multiplication
US7167514B2 (en) Processing of quinary data
JPH0519170B2 (en)
JPH0227810A (en) Digital filter arithmetic circuit
JP3041563B2 (en) Finite impulse response filter
JP3455584B2 (en) Partial product generation circuit
KR890006182Y1 (en) Serial, parallel output multiplier
JPH05252045A (en) Residue arithmetic processing circuit
JPH0438005A (en) Digital signal processing circuit
JPH09186554A (en) Digital filter
KR100246188B1 (en) Multi-stage comb filter
JP2629731B2 (en) Product-sum operation circuit
JPH04281524A (en) Floating point arithmetic processor
JP3068640B2 (en) Computing device
JPH0449708A (en) Fir filter circuit
JPS62262537A (en) Error detection circuit
JPH0573271A (en) Divider circuit
JPH0795671B2 (en) Digital Filter
JPH0553768A (en) Divider
JPH04167169A (en) Digital arithmetic circuit