計測現場で瞬時に周波数特性を調整できる高速高精度な微分推定フィルタの可変構造

高速、高精度微分估计滤波器的可变结构，可在测量现场瞬时调整频率特性

• 批准号: 19K14990
• 负责人: 吉田 嵩
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K14990/
• 关键词: 微分推定; 計測用フィルタ; ノイズ除去; 可変フィルタ

計測信号の微分推定の精度向上は，様々な分野のボトムアップにつながる．そこでこれまでに計測信号を帯域制限して信号対雑音比を向上させつつ高精度に微分を推定するディジタルフィルタ（以下，ディジタル微分器）が提案されてきた．しかしながら，従来設計法で耐ノイズ性能を高めるためには，高いフィルタ次数を必要とし，フィルタ回路規模・処理遅延の増加を招くという問題がある．更に，従来の微分推定フィルタは固定係数であり，計測環境のノイズ等に合わせて瞬時に特性を変化させることができない．そこで本研究計画では，従来よりも耐ノイズ性能の高いディジタル微分器の設計とその可変構造の実現を目的とする．具体的には，(1) 従来提案されているディジタル微分器の可変構造化 (2) 少ない次数で従来よりも高い耐ノイズ性能を実現するディジタル微分器の設計とその可変構造化 に取り組む．2022年度は，再帰構造による最大平たん微分器の設計法について分母・分子ともに閉じた形の伝達関数について検討を行った．また，通過域平たん阻止域等リプル特性を有する非再帰型ディジタル微分器について，可変構造の検討を行った．しかしながらいずれの研究課題も，有効な手法の提案には至らなかった．そこで，次年度は本研究計画の主目的である計測現場で特性を調整するための可変構造の実現を第一に考え，設計する微分器を準平たん特性，準等リプル特性に緩和したうえで設計し，可変構造の提案を行う．

The precision of the differential presumption of the signal is up, and the frequency of the signal is different from that of the differentiator. the signal is not accurate, and the signal is not accurate. In order to improve the performance of the system, the performance of the system is very high, the number of high temperature cycles is very high, and the circuit model is required to improve the performance of the circuit. More importantly, it is necessary to improve the performance of the differential presumption method, such as the fixed number of parameters, and the characteristics of the environment. This study is intended to improve the performance of the system. In order to improve performance, high performance (1) it is proposed that the differentiator can be constructed. (2) it is necessary to reduce the number of times to improve the performance of the differentiator. the design of the differentiator can be implemented. 2022 The method of setting and calculating the maximum horizontal differential differentiator can be used to determine the number of data in the denominator. In this way, through the domain level to block the domain, there are some other characteristics such as the non-repeatable type of differential differentiator, which can be used to create a real-time computer. In this year's research project, the main target of this study is to improve the performance of the first test, design the differentiator to prepare the characteristics of the device, and set up the device differential device to prepare the characteristic, and the device can be used to create the proposal line.

项目成果

A Recurrence Formula for Low-Pass Maximally Flat IIR Digital Differentiator Design

低通最大平坦 IIR 数字微分器设计的递推公式

• 发表时间: 2021
• 作者: Turk;F. J.;N. Utsumi;Z. S. Haddad;P. Kirstetter;山田菊子;山田菊子，Thi Ha，大浦雅幸，党紀，劉翠平;山田菊子，斎雪乃，日下部貴彦，三谷卓摩，栁沼秀樹，海野遥香;山田菊子，Thi Ha，Nguyen Than Luan，澁谷有希子，菅恵理奈;山田菊子，佐々木葉，米山賢，尾川七瀬;山田菊子，竹之内綾子，米山賢，佐々木葉;佐々木葉，山田菊子，米山賢，尾川七瀬;山田菊子，米山賢，須田久美子，佐々木葉;山田菊子，尾形慎哉，尾川七瀬，米山賢;Kiko Yamada-Kawai, Hiroko I. Watanabe;Takashi Yoshida
• 通讯作者: Takashi Yoshida

A Study of FIR Low-Pass Filtering with Preserving Discontinuity of Step Signal

保留阶跃信号不连续性的FIR低通滤波研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Takashi Yoshida;Ryuto Kubo
• 通讯作者: Ryuto Kubo

最大平たんFIR微分器の可変構造に関する一検討

最大平坦FIR微分器的变结构研究

• 发表时间: 2019
• 作者: Takashi Yoshida;Hirorki Aoki;吉田嵩
• 通讯作者: 吉田嵩

Low-pass maximally flat IIR digital differentiator design with arbitrary flatness degree

具有任意平坦度的低通最大平坦 IIR 数字微分器设计

• 发表时间: 2021
• 作者: Turk;F. J.;N. Utsumi;Z. S. Haddad;P. Kirstetter;山田菊子;山田菊子，Thi Ha，大浦雅幸，党紀，劉翠平;山田菊子，斎雪乃，日下部貴彦，三谷卓摩，栁沼秀樹，海野遥香;山田菊子，Thi Ha，Nguyen Than Luan，澁谷有希子，菅恵理奈;山田菊子，佐々木葉，米山賢，尾川七瀬;山田菊子，竹之内綾子，米山賢，佐々木葉;佐々木葉，山田菊子，米山賢，尾川七瀬;山田菊子，米山賢，須田久美子，佐々木葉;山田菊子，尾形慎哉，尾川七瀬，米山賢;Kiko Yamada-Kawai, Hiroko I. Watanabe;Takashi Yoshida;Takashi Yoshida
• 通讯作者: Takashi Yoshida

A Design of IIR Low-Pass Digital Differentiators with Flat Passband and Equiripple Stopband

具有平坦通带和等波纹阻带的IIR低通数字微分器的设计

• 发表时间: 2021
• 作者: Takashi Yoshida;Hirorki Aoki
• 通讯作者: Hirorki Aoki