JPH07114342B2 - Digital frequency shift method - Google Patents
Digital frequency shift methodInfo
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- JPH07114342B2 JPH07114342B2 JP63012166A JP1216688A JPH07114342B2 JP H07114342 B2 JPH07114342 B2 JP H07114342B2 JP 63012166 A JP63012166 A JP 63012166A JP 1216688 A JP1216688 A JP 1216688A JP H07114342 B2 JPH07114342 B2 JP H07114342B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はディジタル周波数シフト方法に関するものであ
る。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a digital frequency shift method.
従来の技術 このようなディジタル周波数シフト方法はテレビジョン
信号等の高域信号を低い周波数群に変換して処理する回
路等に使用される。2. Description of the Related Art Such a digital frequency shift method is used in a circuit for converting a high frequency signal such as a television signal into a low frequency group and processing it.
第4図は一般的に知られているディジタル周波数シフト
回路の構成例であり、第5図はそのスペクトラム分布図
である。ここで、(1)は入力信号Einに対し周波数
(μ0)の信号を乗算することによって、その周波数
(μ0)だけ周波数シフトを行うシフト回路であり、
(2)は乗算出力のうち所望の出力のみを取り出すフィ
ルタである。第5図において(A)は入力信号群、
(B)(B′)は乗算出力(側帯波)を示し、(Fs)は
サンプリングレートを表している。FIG. 4 is a configuration example of a generally known digital frequency shift circuit, and FIG. 5 is a spectrum distribution diagram thereof. Here, (1) by multiplying the signal of the frequency (mu 0) with respect to the input signal Ein, a shift circuit which performs the frequency (mu 0) only the frequency shift,
(2) is a filter that extracts only a desired output from the multiplication outputs. In FIG. 5, (A) is an input signal group,
(B) (B ') indicates a multiplication output (sidebands), (F s) represents the sampling rate.
或る周波数群(A)を一定周波数のキャリア(μ0)で
振幅変調し、ディジタルフィルタにより所望の側帯波を
得るようにしたディジタル周波数シフト方式において、
サンプリングレートが(Fs)のとき、第6図のようにFs
/2以上の周波数シフトを行おうとする場合、Fs/2以上の
信号を扱うことは、ナイキストの限界を越えるため、雑
音等で問題が発生する。そのため、このような場合は、
第8図に示すスペクトラム分布図のように、Fs/2以下の
シフト用キャリア(μ0)及び(μ1)で2度に分け
て、周波数シフトすることになる。その場合の回路例を
第7図(a)(b)に示す。これを第8図と共に説明す
ると、まず、第7図(a)の例は、入力信号Einを第1
周波数シフト回路(3)でシフト用キャリア(μ0)に
より周波数シフトを行い、不要なイメージスプリアス
(B′)を第1フィルタ(4)にて除去する。次に周波
数シフトされた(B)を第2周波数シフト回路(5)で
シフト用キャリア(μ1)により、同様に周波数シフト
を行う。そして第2フィルタ(6)で不要のイメージス
プリアス(C′)を除去して、所望の周波数シフトされ
た(C)を出力信号Eoutとして取り出す。In a digital frequency shift system in which a certain frequency group (A) is amplitude-modulated with a carrier (μ 0 ) of a constant frequency and a desired sideband is obtained by a digital filter,
When the sampling rate is (F s ), as shown in Fig. 6, F s
When trying to shift the frequency by / 2 or more, handling a signal of F s / 2 or more exceeds the limit of Nyquist, which causes problems such as noise. So in this case,
As shown in the spectrum distribution chart of FIG. 8, frequency shifting is performed by dividing the carrier (μ 0 ) and (μ 1 ) for F s / 2 or less into two times. An example of a circuit in that case is shown in FIGS. This will be described with reference to FIG. 8. First, in the example of FIG. 7A, the input signal Ein
The frequency shift circuit (3) shifts the frequency with the shift carrier (μ 0 ) and the unnecessary image spurious (B ′) is removed by the first filter (4). Next, frequency-shifted (B) is similarly frequency-shifted by the second frequency shift circuit (5) by the shift carrier (μ 1 ). Then, the unnecessary image spurious (C ') is removed by the second filter (6), and the desired frequency-shifted (C) is taken out as the output signal Eout.
一方、第7図(b)の例は入力信号Einを第1,第2周波
数シフト回路(3)(5)により続けて周波数シフトを
行ってから、フィルタ(7)で不要なイメージスプリア
ス(C′),(D),(D′)を除去し所望の周波数シ
フト信号(C)を出力信号Eoutとして取り出す回路例で
ある。On the other hand, in the example of FIG. 7 (b), after the input signal Ein is continuously frequency-shifted by the first and second frequency shift circuits (3) and (5), unnecessary image spurious (C This is an example of a circuit in which the desired frequency shift signal (C) is taken out as the output signal Eout by removing '), (D) and (D').
発明が解決しようとする課題 上記2つの回路例を比較すると、前者はフィルタの数が
多くなるという欠点がある。後者はフィルタが1つであ
り、有利であると思われるが第8図(c)を参照すると
(C)信号と(D)信号は非常に近接しており、それを
分離するフィルタは、実現不可能と言ってよい。もし実
現しようとすれば、特性を良くするために第9図で示す
ように入力(in)に対し乗算器(M0)(M1)……(Mn)
で定数(k0)(k1)……(kn)を乗算すると共に、その
出力を回路(Z-1)の出力と加算器(Y0)(Y1)……(Y
n)で加算するように構成されるディジタルフィルタが
高次(nが大)となり、回路規模が大きくなると共に信
号の遅延も大きくなってしまう。Problems to be Solved by the Invention Comparing the above two circuit examples, the former has a drawback that the number of filters is large. The latter has one filter and seems to be advantageous, but referring to FIG. 8 (c), the (C) signal and the (D) signal are very close to each other, and the filter for separating them is realized. It can be said that it is impossible. If an attempt is made to realize if the multiplier to the input (in) as shown in Figure 9 in order to improve the characteristics (M 0) (M 1) ...... (M n)
Is multiplied by a constant (k 0 ) (k 1 ) …… (k n ), and its output is added to the output of the circuit (Z −1 ) and the adder (Y 0 ) (Y 1 ) …… (Y
The digital filter configured to perform addition in (n) becomes a high-order (n is large), and the circuit scale becomes large and the signal delay also becomes large.
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、信
号処理が簡単で且つ安定に周波数シフトできるようにし
た周波数シフト方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a frequency shift method in which signal processing is simple and frequency shift can be stably performed.
課題を解決するための手段 上記の目的を達成するための本発明では、信号を周波数
シフトするディジタル周波数シフト方法において、周波
数シフト量がナイキストの限界を越える場合にサンプリ
ング周波数から周波数シフト量を差し引いた周波数のキ
ャリアを乗算すると共に該乗算出力をフィルタに通して
所望の周波数シフトされた信号を得る構成としている。Means for Solving the Problems In the present invention for achieving the above object, in a digital frequency shift method for frequency shifting a signal, when the frequency shift amount exceeds the limit of Nyquist, the frequency shift amount is subtracted from the sampling frequency. The frequency carrier is multiplied and the multiplication output is filtered to obtain a desired frequency-shifted signal.
作 用 サンプリング周波数から周波数シフト量を差し引いた周
波数のキャリアを乗算した結果、周波数シフトされナイ
キストの限界を越えた上側波帯がサンプリングのため折
り返され比較的低い周波数帯となって現れる。そして、
その下側波帯をフィルタで除去すると、所望の周波数シ
フトされた信号が得られる。As a result of multiplying the carrier of the frequency obtained by subtracting the frequency shift amount from the working sampling frequency, the upper sideband that is frequency-shifted and exceeds the Nyquist limit is folded back for sampling and appears as a relatively low frequency band. And
Filtering out the lower sideband provides the desired frequency shifted signal.
実 施 例 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。本実
施例では第1図に示すように周波数シフト用キャリアを
サンプリング周波数(Fs)から所望周波数シフト量
(μ)を差し引いた周波数(Fs−μ)に設定し、このキ
ャリアを周波数シフトしようとする入力信号(Ein)に
対し乗算器(11)で乗算し、その乗算出力をフィルタ
(12)で選択するようにしている。尚、上記入力信号
(Ein)及びキャリアはいずれも、サンプリングクロッ
クでサンプリングされた離散的な値である。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, as shown in FIG. 1, the frequency shift carrier is set to the frequency (F s −μ) obtained by subtracting the desired frequency shift amount (μ) from the sampling frequency (F s ) and the frequency of this carrier is shifted. The input signal (Ein) to be multiplied by is multiplied by the multiplier (11), and the multiplication output is selected by the filter (12). Both the input signal (Ein) and the carrier are discrete values sampled by the sampling clock.
次に第1図の周波数シフトの原理を第2図のスペクトラ
ム分布図で説明する。第2図(a)のようなディジタル
信号(A)でサンプリング周波数(μ)の1/2の周波数
よりも高い周波数のシフト量を施すのに該信号に(Fs−
μ)のキャリアを乗ずると第2図(b)のような分布の
乗算出力(B′)(B″)が得られる筈であるが、上側
波帯(B′)はナイキストの限界を越えているため第2
図(c)の(B)の位置に折り返される。Next, the principle of frequency shift in FIG. 1 will be described with reference to the spectrum distribution diagram in FIG. To apply a shift amount of a frequency higher than half the sampling frequency (μ) in a digital signal (A) as shown in FIG. 2 (a), the signal (F s −
The multiplication output (B ') (B ") of the distribution shown in Fig. 2 (b) should be obtained by multiplying the carrier of (μ), but the upper sideband (B') exceeds the Nyquist limit. Second because
It is folded back to the position of (B) of FIG.
第3図はこのナイキストの限界を越えた周波数が低い周
波数に折り返される様子を図示したものであり、同図
(a)はサンプリング前の波形で、横軸が時間,(T)
がサンプリング周期である。そして波形上の点(SP)は
サンプリング点を示す。第3図(a)において、サンプ
リング周波数を(Fs)とすると、原波形(W1)の周波数
は7/8Fsとなっているが、原波形(W1)をサンプリング
した点を結んだ第3図(b)の波形(W2)の周波数は1/
8Fsとなっている。このようにナイキストの限界を越え
た周波数fは(Fs−f)なる周波数に折り返される。本
発明はこのような折り返しを利用したもので、周波数シ
フト量がナイキストの限界を越えている場合に非常に有
効である。FIG. 3 illustrates how a frequency exceeding the Nyquist limit is folded back to a low frequency. FIG. 3A shows a waveform before sampling, the horizontal axis represents time, and (T)
Is the sampling period. The points (SP) on the waveform indicate sampling points. In Fig. 3 (a), if the sampling frequency is (F s ), the frequency of the original waveform (W 1 ) is 7 / 8F s , but the points where the original waveform (W 1 ) was sampled were connected. The frequency of the waveform (W 2 ) in Fig. 3 (b) is 1 /
It is 8F s . In this way, the frequency f that exceeds the Nyquist limit is folded back to the frequency (F s −f). The present invention utilizes such folding, and is very effective when the frequency shift amount exceeds the Nyquist limit.
発明の効果 以上の通り本発明によれば周波数シフト量がナイキスト
の限界を越えるディジタル信号の周波数シフトにおいて
も非常に簡単な構成でありながら、良好に周波数シフト
を施すことができる。また、コスト,消費電力,回路規
模,データの遅延等の低減が実現できる。EFFECTS OF THE INVENTION As described above, according to the present invention, even in the frequency shift of a digital signal in which the amount of frequency shift exceeds the limit of Nyquist, the frequency shift can be satisfactorily performed with a very simple configuration. Further, cost, power consumption, circuit scale, data delay, etc. can be reduced.
第1図は本発明を実施した周波数シフト回路のブロック
図であり、第2図はその動作に伴うスペクトラム分布
図、第3図は原理説明図である。第4図は一般的な周波
数シフト回路のブロック図であり、第5図はそのスペク
トラム分布図である。第6図は一般に周波数シフト量が
ナイキストの限界を越える場合のスペクトラム分布図で
ある。第7図は従来例の具体的な構成例を示すブロック
図であり、第8図はその周波数シフト量がナイキストの
限界を越える場合のスペクトラム分布図、第9図は従来
例に使用するディジタルフィルタのブロック回路図であ
る。 (μ)……周波数シフト量, (Fs)……サンプリング周波数, (11)……乗算器,(12)……フィルタ。FIG. 1 is a block diagram of a frequency shift circuit embodying the present invention, FIG. 2 is a spectrum distribution diagram associated with its operation, and FIG. 3 is a principle explanatory diagram. FIG. 4 is a block diagram of a general frequency shift circuit, and FIG. 5 is its spectrum distribution diagram. FIG. 6 is a spectrum distribution diagram when the frequency shift amount exceeds the Nyquist limit in general. FIG. 7 is a block diagram showing a concrete configuration example of a conventional example, FIG. 8 is a spectrum distribution diagram when the frequency shift amount exceeds the limit of Nyquist, and FIG. 9 is a digital filter used in the conventional example. 3 is a block circuit diagram of FIG. (Μ) …… Frequency shift amount, (F s ) …… Sampling frequency, (11) …… Multiplier, (12) …… Filter.
Claims (1)
シフト方法において、周波数シフト量がナイキストの限
界を越える場合にサンプリング周波数から周波数シフト
量を差し引いた周波数のキヤリアを乗算すると共に該乗
算出力をフィルタに通して所望の周波数シフトされた信
号を得ることを特徴とするディジタル周波数シフト方
法。1. A digital frequency shift method for frequency-shifting a signal, wherein when a frequency shift amount exceeds a limit of Nyquist, a sampling frequency is subtracted by a carrier of a frequency, and the multiplication output is filtered. A digital frequency shift method, characterized in that a desired frequency-shifted signal is obtained.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63012166A JPH07114342B2 (en) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | Digital frequency shift method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63012166A JPH07114342B2 (en) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | Digital frequency shift method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01188118A JPH01188118A (en) | 1989-07-27 |
| JPH07114342B2 true JPH07114342B2 (en) | 1995-12-06 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63012166A Expired - Fee Related JPH07114342B2 (en) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | Digital frequency shift method |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114342B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62239704A (en) * | 1986-04-11 | 1987-10-20 | Nec Corp | Frequency converter |
-
1988
- 1988-01-22 JP JP63012166A patent/JPH07114342B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01188118A (en) | 1989-07-27 |
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