JPS6331224A - Ａ／ｄ変換サンプル値の精度改善方式 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、制御対象から得たアナログ信号をＡ／Ｄ変換
し、このディジタル信号をサンプル値として演算処理等
を行なう場合等において、サンプル値の分解能を高めて
アナログ信号に対する精度の向上を図ったＡ／Ｄ変換サ
ンプル値の精度改善方式に関する。

（従来の技術およびその問題点） 従来、アナログ信号をディジタル信号に変換するにはＡ
／Ｄ変換器が用いられている。このＡ／Ｄ変換器は固有
の分解能に従ってＡ／Ｄ変換を行なうが、Ａ／Ｄ変換さ
れたサンプル値はＡ／Ｄ変換器の分解能具」二のアナロ
グ情報を含まないのが自明である。ここで、入力アナロ
グ信号とＡ、　／　Ｄ変換後のサンプル値との誤差は量
子化誤差と言われ、この量子化誤差はサンプル値が使用
される後段のディジタル演算処理等の結果に大きく影響
し、特に速度形演算制御を行なう場合には制御性能等を
大きく左右するものである。

従って、この量子化誤差による影響を小さくするには、
Ａ／Ｄ変換器の分解能を向上させてサンプル値を入力ア
ナログ信号に対して忠実に再現すればよいが、変換速度
やコスト等の制約によって分解能の向上にも限界があり
、この方式によるサンプル値の精度向上は必ずしも有効
とは言えない。

本発明は一１〕記の問題点を解決するべく提案されたも
ので、その目的とするところは、Ａ／Ｄ変換器の分解能
に制約されるサンプル値をフィルタに入力し、その出力
信号を加工することによってアナログ信号に対するサン
プル値の精度を向上させるようにしたＡ／Ｄ変換サンプ
ル値の精度改善方式を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 」１記目的を達成するため、本発明は、アナログ信号が
入力されるＡ、　／　Ｄ変換器から出力されたサンプル
値が入力され、かっＡ／Ｄ変換器の分解能よりも高い分
解能にて演算可能なフィルタと、このフィルタの出力信
号の絶対値の減少を検出して後続のディジタル処理の分
解能で１または−１に相当する値を補正信号として出力
する改善処理部とを備え、前記補正信号を前記フィルタ
の出力信号に加算することによってサンプル値を加工し
、もって入力アナログ信号に近似したサンプル値を′４
１）ることを特徴とする。

（作用） 本発明では、フィルタを経たサンプル値の絶対値の減少
を改善処理部において検出し、後続するディジタル処理
の分解能で１または−１に相当する値を前記サンプル値
に加算することでアナログ信号との間の誤差を少なくす
る。

（実施例） 以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。

まず、第１図は本発明に用いられる精度改善用の回路構
成を示すブロック図であり、図において、１はアナログ
信号Ｘ　（ｔ）が入力され、かつ分解能がｐであるＡ／
Ｄ変換器、２はＡ／Ｄ変換器１の出力信号としてのサン
プル値Ｘ１に対して、分解能ｑ（ｑ＞ｐ）にて演算が可
能なフィルタをそれぞれ示す。ここで、フィルタ２は高
域遮断特性を有している。

あ また、フィルタ２の出力信号Ｘｌは加え合せ点３に加え
られると共に、この出力信号Ｘ１の絶対値の減少を検出
して補正信号を出力するための改善処理部４に入力され
ている。改善処理部４からの補正信号は加え合せ点３に
て信号ＸＩと加えら【 れ、加算後の信号Ｘ１″はゲインにの乗算器５により後
続のディジタル演算処理に使用される単位に変換され、
信号Ｘ１として出力されるようになっている。

次に、この動作を第２図および第３図のタイミングチャ
ートを参照しつつ説明する。まず、第２図に示す如き波
形のアナログ信号Ｘ（ｔ）はＡ／Ｄ変換器］に入力され
、その固有の分解能に応じてＡ／Ｄ変換されてサンプル
値ＸＩとなる。このサンプル値ｘ１はＡ、　／　Ｄ変換
器１よりも分解能の高いフィルタ２に入力され、第３図
に示すようなす＃　　　　　　　　　　　　　　ｔ ンプル値Ｘ、が得られる。このサンプル値Ｘ、＋は加え
合せ点３に入力されると共に、改善処理部４に入力され
る。

を 改善処理部４は、Ｘ、の絶対値が１ステツプ前の値より
も減少した場合のアナログ信号Ｘ（ｔ）との誤差を改善
するもので、Ａ／Ｄ変換器１におけるアナログ信号ｘ、
（ｔ）からサンプル値Ｘｉへの変換時に、アナログ信号
Ｘ　（ｔ）よりも早まってサンプル値ＸＩの絶対値が減
少する点に鑑み、フィルタ２を通過した後のサンプル値
Ｘ（に遅れを与えてＸ、（ｔ）に−層近似した信号を得
るためのものである。具体的には、Ｘｉの絶対値ｌＸ１
１と１ステップ＋７．１ 削のＸｉ−、の絶対値ｌ　ｘ　ｔ−□１との差を演算し
て絶対値減少の有無を検出し、仮りに絶対値が減少して
いればこのデータが用いられる後続のディジタル処理の
分解能で１または−１に相当する値を補正信号として出
力する。ここで、Ｘ（ｔ）＞Ｏの場合には１に相当する
値の補正信号を出力し、また、Ｘ、（ｔ）＜Ｏの場合に
は−１に相当する値の補正信号を出力するものである。

娑 これにより、加え合せ点３ではサンプル値Ｘ１に改善処
理部４からの補正信号が加算され、第３図に示すように
新たなサンプル値ｘ′Ｊ′が得られる。

このサンプル値Ｘ１′はＸＩに比べてアナログ信号Ｘ（
ｔ）に−層近似したものとなり、かかるサンプル値Ｘｌ
′は乗算器５に入力され、ゲインＫを乗じることによっ
て後続のディジタル処理に使用される単位に変換されて
Ｘｉとなる。

（発明の効果） 以」二のように本発明によれば、Ａ／Ｄ変換器の分解能
を高める等の方法によることなく入力アナログ信号に対
するサンプル値の精度を大幅に向上させることができ、
アナログ情報に忠実なディジタル信号を得ることができ
る。

特に本発明は、Ａ／Ｄ変換器のサンプリング周波数が高
い割にはその変化が緩慢な計測量を用いる速度形制御系
等に適用して一層有効である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は本発明に
用いられる精度改善用の回路構成を示すブロック図、第
２図および第３図は本発明の動作を示すタイミングチャ
ートである。 １・・・Ａ／Ｄ変換器　　２・・・フィルタ３・・・加
え合せ点　　　４・・・改善処理部５・・・乗算器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アナログ信号が入力されるＡ／Ｄ変換器から出力された
   サンプル値が入力され、かつ前記Ａ／Ｄ変換器の分解能
   よりも高い分解能にて演算可能なフィルタと、このフィ
   ルタの出力信号の絶対値の減少を検出して補正信号を出
   力する改善処理部とを備え、前記補正信号を前記フィル
   タの出力信号に加算して前記アナログ信号に近似したサ
   ンプル値を得ることを特徴としたＡ／Ｄ変換サンプル値
   の精度改善方式。