[發明專利]一種有限脈沖響應濾波器

有效

• 申請號: 201110442668.8
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102510273A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 王東琳;尹磊祖;謝少林;汪濤;張志偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: H03H17/02
• 分類號: H03H17/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及電子行業數字信號處理技術領域，尤其涉及一種基于乘累加器的有限脈沖響應(Finite?Impulse?Response，簡稱FIR)濾波器。

背景技術

FIR濾波器在數字通信系統中有著廣泛應用，業界也一直致力于改善其濾波性能。該濾波器可以用來執行多種工作，比如匹配濾波、噪聲隔絕、信道等化等。

一般情況下，FIR濾波器算法可以表示為：

Y→(k)=Σi=0K-1H→(i)X→(k-i),k=0,1,2,······,Nx-1]]>(公式1)

其中，H向量為濾波系數，其數目為K個，包含元素為H(0)～H(K-1)；X向量為待濾波的數據，其數目為N_x個，包含待濾波數據元素為：X(0)～X(N_x-1)，算法中使用到的X向量索引小于0的部分，均用零代替；Y向量為濾波輸出，其數目為N_x個，包含元素為Y(0)～Y(N_x-1)。現有技術中，有多種結構及實現方法被提出來，以加速和簡化FIR濾波器算法。

中國專利CN?1525642A公開了一種可重新配置的有限脈沖響應濾波器，該濾波器結構針對固定應用場合有較高的效率，其構造如圖1所示。參照圖1，該濾波器的工作過程如下：根據應用場合固定濾波系數個數K，而后根據該K個濾波器系數設計K個數字處理單元，K個濾波系數預先存儲在數字處理單元中，當待濾波數據從圖1中左邊輸入時，每次可以完成K個待濾波數據和K個濾波系數的乘法運算，然后再橫向累加，得到1個濾波結果，從圖1所示FIR濾波器的右邊輸出。

在實現本發明的過程中，申請人意識到現有技術FIR濾波器存在如下技術缺陷：

1)當濾波系數K數目較大時，現有技術FIR濾波器一般是將各個濾波系數同待濾波數據相乘，得到子結果，這個過程是并行完成，但是之后將各個子結果相加得到濾波結果時，該累加所需時間直接取決于濾波系數個數，在濾波系數數目較大的時候，濾波結果輸出的關鍵路徑很長，嚴重影響其工作效率；

2)數字處理單元個數受限于濾波系數個數，必須確定了應用場合中濾波系數的個數后，才能固定數字處理單元的個數，缺乏應用靈活性。即當濾波器系統固定后，該濾波器系統僅適用于一種應用場合，該場合所需濾波系數個數固定；

3)在一維濾波應用中，待濾波數據存在著局部性原理，加載重復的數據使得待濾波數據的使用效率很低，另外重復的訪問存儲器一方面會有較大的時間開銷，另一方面會增大系統的功耗。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為解決上述的一個或多個問題，本發明提供了一種有限脈沖響應FIR濾波器，以提高FIR濾波器的工作效率。

(二)技術方案