[發(fā)明專利]多通道多相多速率適配FIR數(shù)字濾波處理架構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110337911.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN113346871B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉田;陳穎;謝偉;袁田
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南電子技術(shù)研究所(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所)
• 主分類號(hào): H03H17/02
• 分類號(hào): H03H17/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 陳慶

1.一種多通道多相多速率適配FIR數(shù)字濾波處理架構(gòu)，包括：提供系統(tǒng)同步時(shí)鐘的時(shí)鐘源單元，并行連接在時(shí)鐘源單元與并行FIR濾波單元之間的信號(hào)分相單元和FIR濾波器系數(shù)配置單元，以及并行FIR濾波單元連接的延時(shí)求和單元，其特征在于：時(shí)鐘源單元將同步時(shí)鐘f_clk提供給信號(hào)分相單元和FIR濾波器系數(shù)配置單元，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；分相單元對(duì)多通道輸入信號(hào)進(jìn)行分相操作，根據(jù)分相數(shù)sPath和輸入信號(hào)數(shù)據(jù)采樣率fs，對(duì)分相數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；FIR濾波器系數(shù)配置單元對(duì)FIR濾波器系數(shù)進(jìn)行配置輸出濾波器系數(shù)；并行FIR濾波單元根據(jù)信號(hào)分相單元輸出的分相信號(hào)和分相相數(shù)，以及FIR濾波器系數(shù)配置單元給出的FIR濾波器系數(shù)，進(jìn)行多相并行濾波處理；延時(shí)求和單元在選通單元作用下，利用并行FIR濾波單元當(dāng)前的多相濾波并行技術(shù)，分別對(duì)濾波處理過程中輸出的信號(hào)進(jìn)行延時(shí)求和處理，輸出多相多速率適配濾波結(jié)果；延時(shí)求和單元在信號(hào)輸入與延時(shí)器D之間添加選通器，把輸入端兩個(gè)串聯(lián)通道上的延時(shí)器D之間并聯(lián)乘法器和加法器作為并聯(lián)回路輸出1，并聯(lián)回路輸出1延時(shí)器D通過選通1串聯(lián)兩個(gè)延時(shí)器D，每個(gè)延時(shí)器D輸出端并聯(lián)乘法器和加法器，加法器上的選通1通過順次串聯(lián)的三個(gè)加法器組成并聯(lián)回路輸出2，并聯(lián)回路輸出2的延時(shí)器D通過選通2輸出端與并聯(lián)乘法器和加法器與兩個(gè)加法器之間的通道2并聯(lián)，以后端并聯(lián)乘法器和加法器…通道N并聯(lián)乘法器和加法器組成輸出并聯(lián)回路輸出N。

2.如權(quán)利要求1所述的多通道多相多速率適配FIR數(shù)字濾波處理架構(gòu)，其特征在于：信號(hào)分相單元輸入信號(hào)支持多路輸入，路數(shù)與相數(shù)的乘積滿足≤通道數(shù)，輸出的分相信號(hào)和分相數(shù)sPath＝f_s/f_clk，將一路輸入信號(hào)按相分配至sPath數(shù)量的通道內(nèi)。

3.如權(quán)利要求1所述的多通道多相多速率適配FIR數(shù)字濾波處理架構(gòu)，其特征在于：FIR濾波器系數(shù)配置單元在FIR濾波器系數(shù)配置中，根據(jù)分相數(shù)sPath，配置FIR濾波器系數(shù)，令原始FIR濾波器系數(shù)為[h(1),h(2),h(3),...,h(N)]，將該FIR濾波器系數(shù)分為分相數(shù)sPath相，重組為實(shí)際使用的濾波器系數(shù)H。

4.如權(quán)利要求1所述的多通道多相多速率適配FIR數(shù)字濾波處理架構(gòu)，其特征在于：在信號(hào)輸出與加法器之間添加選通單元的選通器，輸出通道數(shù)N為所有相數(shù)的最小公倍數(shù)，延時(shí)器D的個(gè)數(shù)由濾波器階數(shù)決定，信號(hào)輸入與延時(shí)器D之間的選通器根據(jù)信號(hào)相數(shù)選擇輸入信號(hào)或延時(shí)器D的輸出作為下一延時(shí)器D的輸入，輸出通道與加法器之間的選通器根據(jù)信號(hào)相數(shù)0或選擇加法器的輸出作為下一加法器的輸入；實(shí)際使用中延時(shí)器D的個(gè)數(shù)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行增減，濾波器的輸入信號(hào)由信號(hào)分相單元給出；濾波器的系數(shù)由FIR濾波器系數(shù)配置單元給出乘法器的因子。

5.如權(quán)利要求1所述的多通道多相多速率適配FIR數(shù)字濾波處理架構(gòu)，其特征在于：在延時(shí)求和處理中，延時(shí)求和單元根據(jù)相數(shù)sPath進(jìn)行對(duì)濾波器輸出信號(hào)進(jìn)行延時(shí)與求和采用如下計(jì)算公式計(jì)算的相數(shù)sPath對(duì)并行FIR濾波單元的輸出信號(hào)Y₁至Y_n：

式中,n＝相數(shù)sPath，上式等號(hào)右側(cè)為計(jì)算公式，y_ji表示并行FIR濾波處理單元中第i個(gè)濾波器的第j路輸出信號(hào)，D(·)表示對(duì)信號(hào)進(jìn)行一個(gè)快拍的延時(shí)。

6.如權(quán)利要求1所述的多通道多相多速率適配FIR數(shù)字濾波處理架構(gòu)，其特征在于：延時(shí)求和處理：延時(shí)求和單元根據(jù)相數(shù)sPath對(duì)并行FIR濾波單元的輸出信號(hào)進(jìn)行延時(shí)求和處理得到最終的輸出信號(hào)。