[發(fā)明專利]一種多通道梳狀濾波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210585102.5
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103066949A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘科;韓明
• 申請（專利權(quán)）人: 上海貝嶺股份有限公司
• 主分類號: H03H17/02
• 分類號: H03H17/02
• 代理公司: 上海兆豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(有限合伙) 31241
• 代理人: 章蔚強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字信號處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多通道梳狀濾波器。

背景技術(shù)

科技日新月異，由于數(shù)字系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，如今大部分的現(xiàn)代化設(shè)備都是使用數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行信號處理。模擬信號需要經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADCs）轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號才能在數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行處理和存儲。隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，通信用戶急劇增加，現(xiàn)代通訊協(xié)議中都采用了高速多載波處理技術(shù)，這就要求相應(yīng)的通信產(chǎn)品也具有高速多載波處理能力。

數(shù)字濾波器廣泛用于各種通訊系統(tǒng)，如高清電視，智能手機(jī)，電纜調(diào)制等。在采用高動(dòng)態(tài)范圍和高信噪比的過采樣∑ΔADC應(yīng)用中，濾波器扮演了重要角色，如高端音視頻傳輸、WiMAX（全球微波互聯(lián)接入）接收等。快速增長的高速率和高帶寬需求，使傳統(tǒng)的濾波器無法工作在高速的時(shí)鐘頻率系統(tǒng)中。例如2G系統(tǒng)中的∑ΔADC采樣頻率需要達(dá)到200KHz，3G系統(tǒng)中的∑ΔADC采樣頻率需要達(dá)到4MHz，而LTE（Long?Term?Evolution）系統(tǒng)中的∑ΔADC采樣頻率需要達(dá)到40MHz以上，下一代的移動(dòng)通信技術(shù)將對數(shù)字信號處理的性能提出更高的要求。

梳狀濾波器是數(shù)字信號處理中經(jīng)常使用的一種濾波器，不需要乘法單元，存儲空間也低于其他FIR（Finite?Impulse?Response）濾波器，并且容易擴(kuò)展，這些優(yōu)點(diǎn)都提高梳狀濾波器的實(shí)用性和研究價(jià)值。通帶衰減是梳狀濾波器的主要問題之一，通過增加梳狀濾波器的階數(shù)，可以銳化梳狀濾波器的通帶特性。對于傳統(tǒng)梳狀濾波器，每增加1階，將增加2個(gè)加法器，并且為了保持精度，相應(yīng)數(shù)據(jù)位寬也會(huì)增加，加法器的速度將下降，面積也將增大。

梳狀濾波器在窄頻帶的低頻濾波器實(shí)現(xiàn)上有著較高的效率，其主要功能是消除頻譜上信號頻段以外的噪聲，以防止采樣后噪聲被混入信號頻段，常在降頻采樣（抽取）和升頻采樣（內(nèi)插）時(shí)通常用做首級濾波器。如圖1所示，在降頻采樣（抽取）中應(yīng)用，梳狀濾波器102緊跟在∑ΔADC?101后，作為第一級濾波器，后級使用的半帶濾波器103、104用于平滑梳狀濾波器通帶特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種多通道梳狀濾波器，能夠工作在數(shù)百兆赫茲（MHz）到吉赫茲（GHz）的∑ΔADC過采樣系統(tǒng)中，可以在進(jìn)行加減運(yùn)算前降低工作頻率，同時(shí)可以支持多個(gè)通道的數(shù)據(jù)進(jìn)行梳狀濾波。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：

一種多通道梳狀濾波器，包括依次連接的第二多路選擇器（511）、第六抽取器（506）、第三分量梳狀濾波器（510）、第三延時(shí)寄存器（512）、第六加法器（508）和第四延時(shí)寄存器（513），其中：

所述第六抽取器（506）的抽取率為M1；

所述第四延時(shí)寄存器（513）的輸出端連接所述第六加法器（508）；

所述第三分量梳狀濾波器（510）包括依次連接的N級級聯(lián)的第四積分器、第七抽取器（505）和N級級聯(lián)的第四梳狀器，其中：

所述第七抽取器（505）的抽取率為M2；

所述第四積分器的輸入端連接所述第六抽取器（506）的輸出端；所述第四梳狀器的輸出端連接所述第三延時(shí)寄存器（512）的輸入端；

所述第四積分器包括依次相接的N個(gè)第四單級積分器，每個(gè)第四單級積分器包括第七加法器（502）和第七D觸發(fā)器（504），以及第七D觸發(fā)器（504）到第七加法器（502）路徑上的第三移位寄存器或者第三RAM存儲器（509）；

所述第四梳狀器包括依次相接的N個(gè)第四單級梳狀器，每個(gè)第四單級梳狀器包括第四減法器（503）和第八D觸發(fā)器（504’），以及第八D觸發(fā)器（504’）到第四減法器（503）路徑上的第四移位寄存器或者第四RAM存儲器（509’）；N、M1和M2均為正整數(shù)。

上述的多通道梳狀濾波器，其中，

每個(gè)第四單級積分器中：第七加法器（502）的輸入端作為第四單級積分器的輸入端；第七加法器（502）的輸出端連接第七D觸發(fā)器（504）；第七D觸發(fā)器（504）的輸出端作為第四單級積分器的輸出端，并通過第三移位寄存器或者第三RAM存儲器（509）連接第七加法器（502）；

每個(gè)第四單級梳狀器中：第八D觸發(fā)器（504’）和第四減法器（503）各自的輸入端相連作為第四單級梳狀器的輸入端；第八D觸發(fā)器（504’）的輸出端通過第四移位寄存器或者第四RAM存儲器（509’）連接第四減法器（503），第四減法器（503）的輸出端作為第四單級梳狀器的輸出端。