[發明專利]基于RAG-n算法的濾波器濾波方法及數字抽取濾波器

在審

• 申請號: 202011343643.8
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112487743A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 王伍峰;邱雷;韓志剛
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G06F30/337
• 分類號: G06F30/337;H03H17/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 徐秋平

本發明提供一種基于RAG?n算法的濾波器濾波方法及數字抽取濾波器，所述濾波器為半帶濾波器，所述方法包括：量化所述半帶濾波器抽頭系數，并用所述RAG?n算法對量化后的抽頭系數進行優化；對優化后的所述半帶濾波器進行級聯，每一級實現兩倍數字抽取，N級級聯實現2^N倍的數字抽取；通過級聯后的所述半帶濾波器的輸入信號來控制其輸出信號的抽取率以進行選通輸出，完成濾波。本發明的基于RAG?n算法的濾波器濾波方法及數字抽取濾波器，利用半帶濾波器進行級聯實現多倍率抽取且不會帶來很大的硬件損耗，同時抽取率由輸入信號控制。

技術領域

本發明涉及數字信號處理技術領域，特別是涉及一種基于RAG-n算法的濾波器濾波方法及數字抽取濾波器。

背景技術

在現在的電子系統中，大部分的ADC通過對信號過采樣來提高系統的性能，若是系統直接將采樣后的信號進行處理，會給系統帶來非常大的功耗，并且由于系統的處理速度有限，往往難以對采樣得到的高速率數字信號直接進行各種類別的實時處理。

數字下變頻技術，主要是將過采樣量化后的信號通過數字抽取濾波器，對信號進行降采樣處理，使信號的采樣頻率降低，使得系統能夠方便對基帶信號進行處理。

在對信號進行降采樣處理時，不同的場合下，經常需要對信號進行多種降采樣率，因此，設計可變抽取率的數字抽取濾波器非常有意義，單級半帶濾波器可以實現2倍抽取，但是抽取率較低，若是進行多級半帶濾波器的級聯，雖然能夠實現可變抽取率，但是會帶來很大的硬件資源消耗。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種基于RAG-n算法的濾波器濾波方法及數字抽取濾波器，用于解決現有技術中抽取率低且硬件損耗大的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種基于RAG-n算法的濾波器濾波方法，所述濾波器為半帶濾波器，所述方法包括：量化所述半帶濾波器抽頭系數，并用所述RAG-n算法對量化后的抽頭系數進行優化；對優化后的所述半帶濾波器進行級聯，每一級實現兩倍數字抽取，N級級聯實現2^N倍的數字抽??；通過級聯后的所述半帶濾波器的輸入信號來控制其輸出信號的抽取率以進行選通輸出，完成濾波。

于本發明的一實施例中，所述方法還包括系統時鐘分頻提供時鐘信號，為每一級所述半帶濾波器提供工作時鐘。

于本發明的一實施例中，所述方法還包括通過級聯后的所述半帶濾波器的輸入信號對各級所述半帶濾波器進行使能控制。

于本發明的一實施例中，所述基于RAG-n算法進行優化的實現過程包括兩個部分，分別為最佳部分與啟發部分，以合成所有所述抽頭系數的實現方式。

于本發明的一實施例中，所述方法還包括采用多相結構的半帶濾波器對數據先進行抽取，再進行濾波得到目標信號。

于本發明的一實施例中，當所述抽取率低于設定閾值時，位于級聯后端的各級所述半帶濾波器關閉。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種上述的數字抽取濾波器，包括：

多級濾波器級聯模塊，由多個半帶濾波器級聯構成，每一級所述實現兩倍數字抽取，N級級聯實現2^N倍的數字抽取；

時鐘分頻模塊，連接所述多級濾波器級聯模塊，用于對系統時鐘分頻提供時鐘信號，為每一級所述半帶濾波器提供相應的工作時鐘；

濾波器使能控制模塊，連接所述多級濾波器級聯模塊，用于對各級半帶濾波器進行使能控制；

濾波器輸出控制模塊，連接所述多級濾波器級聯模塊，用于通過級聯后的所述半帶濾波器的輸入信號來控制其輸出信號的抽取率以進行選通輸出，進而完成濾波。

于本發明的一實施例中，所述濾波器使能控制模塊通過級聯后的所述半帶濾波器的輸入信號對各級半帶濾波器進行使能控制。