[發明專利]多級IIR濾波器和利用其對數據進行并行化濾波的方法

有效

• 申請號: 201380024378.9
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN104272593B
• 公開（公告）日: 2017-02-08
• 發明（設計）人: K·P·拉蒂
• 申請（專利權）人: 杜比實驗室特許公司
• 主分類號: H03H17/04
• 分類號: H03H17/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 李曉芳

1.一種多級濾波器，包括：

緩沖存儲器；

至少兩個雙二階濾波器級，包括第一雙二階濾波器級和后續的雙二階濾波器級；以及

控制器，耦接到雙二階濾波器級并且被配置為將單個指令流斷言到第一雙二階濾波器級和后續的雙二階濾波器級二者，其中所述第一雙二階濾波器級和所述后續的雙二階濾波器級響應于指令流獨立地并且并行操作，

其中第一雙二階濾波器級被耦接到所述存儲器并且被配置為響應于指令流對N個輸入樣本的塊執行雙二階濾波以生成中間值，并且將中間值斷言到存儲器，其中所述中間值包括輸入樣本的至少一個子集的每一個的濾波的版本，以及

其中后續的雙二階濾波器級被耦接到所述存儲器并且被配置為響應于指令流對從存儲器取回的緩沖的值執行雙二階濾波以生成輸出值的塊，其中輸出值包括與N個輸入樣本的塊中的每一個輸入樣本對應的輸出值，并且所述緩沖的值包括響應于N個輸入樣本的塊在第一雙二階濾波器級中生成的中間值中的至少一些。

2.如權利要求1所述的多級濾波器，其中所述多級濾波器被配置為利用對樣本索引的迭代而不利用對雙二階濾波器級索引的迭代在單個處理環路中執行N個輸入樣本的塊的多級濾波。

3.如權利要求1所述的多級濾波器，其中所述多級濾波器具有M個雙二階濾波器級，所述后續的雙二階濾波器級被配置為響應于從存儲器取回的緩沖的值的子集生成與輸入樣本中的第“j”個樣本對應的輸出值，其中j是從M-1到N-1范圍的索引，所述子集包括輸入樣本中的第“j”個樣本的濾波的版本、輸入樣本中的第“j-1”個樣本的濾波的版本、以及輸入樣本中的第“j-2”個樣本的濾波的版本。

4.如權利要求1所述的多級濾波器，其中所述多級濾波器具有M個雙二階濾波器級，所述后續的雙二階濾波器級被配置為響應于從存儲器取回的緩沖的值的子集生成與輸入樣本中的第“j”個樣本對應的輸出值，其中j是從M-1到N-1范圍的索引，所述子集包括由第一雙二階濾波器級生成的輸入樣本中的第“j”個樣本的濾波的版本、響應于輸入樣本中的第“j-1”個樣本由后續的雙二階濾波器級生成的值、以及響應于輸入樣本中的第“j-2”個樣本由后續的雙二階濾波器級生成的值。

5.如權利要求1所述的多級濾波器，其中所述后續的雙二階濾波器級被配置為響應于從存儲器取回的緩沖的值的不同子集生成與輸入樣本的每一個對應的輸出值，每個所述子集包括在第一雙二階濾波器級中生成并且在駐留在所述存儲器中不同的等待時間之后從存儲器取回的中間值中的至少三個。

6.一種多級濾波器，包括至少兩個雙二階濾波器級，其中所述級與所述級之間的等待時間組合，以使得所有級響應于單個、公共的指令流可獨立地操作以在所述級中對數據執行完全并行化的處理。

7.如權利要求6所述的多級濾波器，還包括被耦接以將公共的指令流斷言到所有級的控制器、和耦接到所有級的數據存儲器，其中所有級可并行操作以響應于公共的指令流對輸入數據值的塊進行濾波，但是每個級對不同的數據值操作，并且至少一個級對包括緩沖的值的數據值操作，所述緩沖的值由另一個級響應于輸入數據值的子集生成并且在被取回以用于在所述一個級中處理之前存儲在存儲器中不同的等待時間。

8.如權利要求6所述的多級濾波器，其中所述多級濾波器具有單指令、多數據架構。

9.如權利要求8所述的多級濾波器，其中所述多級濾波器包括M個雙二階濾波器級，其中M是大于一的數，并且所述級中的一個級可對數據值操作，所述數據值由所述級中的前一個級在不同的時間生成、在不同的時間存儲在緩沖存儲器中、并且在駐留在緩沖存儲器中不同的等待時間之后由所述級中的所述一個級從緩沖存儲器讀取。