[發(fā)明專利]一種有限脈沖響應(yīng)濾波器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110442668.8
• 申請(qǐng)日: 2011-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN102510273A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王東琳;尹磊祖;謝少林;汪濤;張志偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所
• 主分類號(hào): H03H17/02
• 分類號(hào): H03H17/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周國(guó)城

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子行業(yè)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于乘累加器的有限脈沖響應(yīng)(Finite?Impulse?Response，簡(jiǎn)稱FIR)濾波器。

背景技術(shù)

FIR濾波器在數(shù)字通信系統(tǒng)中有著廣泛應(yīng)用，業(yè)界也一直致力于改善其濾波性能。該濾波器可以用來執(zhí)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，F(xiàn)IR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(shù)，其數(shù)目為K個(gè)，包含元素為H(0)～H(K-1)；X向量為待濾波的數(shù)據(jù)，其數(shù)目為N_x個(gè)，包含待濾波數(shù)據(jù)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(shù)目為N_x個(gè)，包含元素為Y(0)～Y(N_x-1)。現(xiàn)有技術(shù)中，有多種結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)方法被提出來，以加速和簡(jiǎn)化FIR濾波器算法。

中國(guó)專利CN?1525642A公開了一種可重新配置的有限脈沖響應(yīng)濾波器，該濾波器結(jié)構(gòu)針對(duì)固定應(yīng)用場(chǎng)合有較高的效率，其構(gòu)造如圖1所示。參照?qǐng)D1，該濾波器的工作過程如下：根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合固定濾波系數(shù)個(gè)數(shù)K，而后根據(jù)該K個(gè)濾波器系數(shù)設(shè)計(jì)K個(gè)數(shù)字處理單元，K個(gè)濾波系數(shù)預(yù)先存儲(chǔ)在數(shù)字處理單元中，當(dāng)待濾波數(shù)據(jù)從圖1中左邊輸入時(shí)，每次可以完成K個(gè)待濾波數(shù)據(jù)和K個(gè)濾波系數(shù)的乘法運(yùn)算，然后再橫向累加，得到1個(gè)濾波結(jié)果，從圖1所示FIR濾波器的右邊輸出。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，申請(qǐng)人意識(shí)到現(xiàn)有技術(shù)FIR濾波器存在如下技術(shù)缺陷：

1)當(dāng)濾波系數(shù)K數(shù)目較大時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)FIR濾波器一般是將各個(gè)濾波系數(shù)同待濾波數(shù)據(jù)相乘，得到子結(jié)果，這個(gè)過程是并行完成，但是之后將各個(gè)子結(jié)果相加得到濾波結(jié)果時(shí)，該累加所需時(shí)間直接取決于濾波系數(shù)個(gè)數(shù)，在濾波系數(shù)數(shù)目較大的時(shí)候，濾波結(jié)果輸出的關(guān)鍵路徑很長(zhǎng)，嚴(yán)重影響其工作效率；

2)數(shù)字處理單元個(gè)數(shù)受限于濾波系數(shù)個(gè)數(shù)，必須確定了應(yīng)用場(chǎng)合中濾波系數(shù)的個(gè)數(shù)后，才能固定數(shù)字處理單元的個(gè)數(shù)，缺乏應(yīng)用靈活性。即當(dāng)濾波器系統(tǒng)固定后，該濾波器系統(tǒng)僅適用于一種應(yīng)用場(chǎng)合，該場(chǎng)合所需濾波系數(shù)個(gè)數(shù)固定；

3)在一維濾波應(yīng)用中，待濾波數(shù)據(jù)存在著局部性原理，加載重復(fù)的數(shù)據(jù)使得待濾波數(shù)據(jù)的使用效率很低，另外重復(fù)的訪問存儲(chǔ)器一方面會(huì)有較大的時(shí)間開銷，另一方面會(huì)增大系統(tǒng)的功耗。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

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

(二)技術(shù)方案