[發明專利]基于FPGA的多路抽取復用濾波器的方法及裝置

有效

• 申請號: 201410559335.7
• 申請日: 2014-10-20
• 公開（公告）號: CN105515548B
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 張慧欣;魏學淵;牛吉韜
• 申請（專利權）人: 普天信息技術有限公司
• 主分類號: H03H17/02
• 分類號: H03H17/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

1.一種基于FPGA的多路抽取復用濾波器的方法，其特征在于，所述方法包括：

根據數據采樣率和抽取濾波器的抽取倍數，獲得各相濾波器的時延；

根據抽取濾波器系數的對稱性，對所述抽取濾波器的公式進行變換；

根據變換后的抽取濾波器公式及各相濾波器的時延，得到優化后的多路抽取濾波器；

其中，所述根據數據采樣率和抽取濾波器的抽取倍數，獲得各相濾波器的時延，包括：

根據輸入數據采樣率及抽取倍數，采用如下公式計算得到抽取濾波后的采樣速率：

輸入數據采樣率/抽取倍數＝抽取濾波后的采樣速率；

根據現場可編程門陣列FPGA的時鐘頻率及所述抽取濾波后的采樣速率，采用如下公式計算得到每相濾波器的路數：

每相濾波器的路數＝時鐘頻率/抽取濾波后的采樣速率；

根據所述每相濾波器的路數，確定各相濾波器的時延；其中，

所述根據所述每相濾波器的路數，確定各相濾波器的時延，包括：

根據所述每相濾波器的路數L，及濾波器的階數2M，得到：每相濾波器的前M/N-1個數據的延時為L+1；第M/N個數據的延時為L；其余數據的延時為L-1；

其中，N≥2，M為N的整數倍，且L為正整數；

其中，所述根據抽取濾波器系數的對稱性，對所述抽取濾波器的公式進行變換，包括：

根據濾波器的階數2M及抽取倍數N，得到抽取濾波器的公式，如下：

根據濾波器系數的對稱性，對所述抽取濾波器的公式進行變換，得到變換后的抽取濾波器公式：

其中，Y(n)表示濾波器的輸出，X(n-i*N-k)、X(n-(2M-1-i*N)+k)均表示濾波器的輸入，coef(i*N+k)表示濾波器的系數，i，k均為大于等于0的整數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據變換后的抽取濾波器公式及各相濾波器的時延，得到優化后的抽取濾波器的步驟后，所述方法還包括：

將各相抽取濾波器的輸出相加，得到優化后抽取濾波器的最終計算結果。

3.一種基于FPGA的多路抽取復用濾波器的裝置，其特征在于，所述裝置包括：

時延獲取模塊，用于根據數據采樣率和抽取濾波器的抽取倍數，獲得各相濾波器的時延；

變換模塊，用于根據抽取濾波器系數的對稱性，對所述抽取濾波器的公式進行變換；

優化模塊，用于根據變換后的抽取濾波器公式及各相濾波器的時延，得到優化后的抽取濾波器；

其中，所述時延獲取模塊，具體用于：

根據輸入數據采樣率及抽取倍數，采用如下公式計算得到抽取濾波后的采樣速率：

輸入數據采樣率/抽取倍數＝抽取濾波后的采樣速率；

根據現場可編程門陣列FPGA的時鐘頻率及所述抽取濾波后的采樣速率，采用如下公式計算得到每相濾波器的路數：

每相濾波器的路數＝時鐘頻率/抽取濾波后的采樣速率；

根據所述每相濾波器的路數，確定各相濾波器的時延；

所述時延獲取模塊，還用于：根據所述每相濾波器的路數L，及濾波器的階數2M，得到：每相濾波器的前M/N-1個數據的延時為L+1；第M/N個數據的延時為L；其余數據的延時為L-1；其中，N≥2，M為N的整數倍，且L為正整數；

其中，所述變換模塊，具體用于：

根據濾波器的階數2M及抽取倍數N，得到抽取濾波器的公式，如下：

根據濾波器系數的對稱性，對所述抽取濾波器的公式進行變換，得到變換后的抽取濾波器公式：

其中，Y(n)表示濾波器的輸出，X(n-i*N-k)、X(n-(2M-1-i*N)+k)均表示濾波器的輸入，coef(i*N+k)表示濾波器的系數，i，k均為大于等于0的整數。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

相加模塊，用于將各相抽取濾波器的輸出相加，得到優化后抽取濾波器的最終計算結果。