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數(shù)字濾波設(shè)備的制作方法

文檔序號(hào):12690426閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種數(shù)字濾波設(shè)備,其特征在于,包括CIC抽取裝置(100)、FIR濾波器(200)和CIC插值裝置(300);

CIC抽取裝置(100)接收并行的Pi1路待濾波信號(hào)數(shù)據(jù),根據(jù)預(yù)設(shè)抽取系數(shù)對(duì)并行的Pi1路待濾波信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取處理,輸出Pc1路抽取數(shù)據(jù),其中,Pi1為大于0的整數(shù),Pc1為大于0的整數(shù);

FIR濾波器(200)根據(jù)預(yù)設(shè)濾波系數(shù)對(duì)并行的Pc1路抽取數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理,輸出Pc2路濾波數(shù)據(jù),其中,Pc2為大于0的整數(shù);

CIC插值裝置(300)根據(jù)預(yù)設(shè)插值系數(shù)對(duì)并行的各路濾波數(shù)據(jù)進(jìn)行插值處理,輸出Pi2路濾波結(jié)果數(shù)據(jù),其中,Pi2為大于0的整數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字濾波設(shè)備,其特征在于:

CIC抽取裝置(100)包括輸出端、輸入端依次連接的Ncic1個(gè)單級(jí)并行CIC抽取裝置(110),第1至Ncic1-1個(gè)單級(jí)并行CIC抽取裝置(110)均具備Pi1個(gè)輸入端和Pi1個(gè)輸出端,第Ncic1個(gè)單級(jí)并行CIC抽取裝置(110)具備Pi1個(gè)輸入端和Pc1個(gè)輸出端,第1個(gè)單級(jí)并行CIC抽取裝置(110)的Pi1個(gè)輸入端作為CIC抽取裝置(100)的Pi1個(gè)輸入端,第Ncic1個(gè)單級(jí)并行CIC抽取裝置(110)的Pc1個(gè)輸出端作為CIC抽取裝置(100)的Pc1個(gè)輸出端;

CIC插值裝置(300)包括輸出端、輸入端依次連接的Ncic2個(gè)單級(jí)并行CIC插值裝置(310),第1至Ncic2-1個(gè)單級(jí)并行CIC插值裝置(310)均具備Pc2個(gè)輸入端和Pc2個(gè)輸出端,第Ncic2個(gè)單級(jí)并行CIC插值裝置(310)具備Pc2個(gè)輸入端和Pi2個(gè)輸出端;第1個(gè)單級(jí)并行CIC插值裝置(310)的Pc2個(gè)輸入端作為CIC插值裝置(300)的Pc2個(gè)輸入端,第Ncic1個(gè)單級(jí)并行CIC插值裝置(310)的Pi2個(gè)輸出端作為CIC插值裝置(300)的Pi2個(gè)輸出端;

Ncic1、Ncic2均為大于0的整數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字濾波設(shè)備,其特征在于:

單級(jí)并行CIC抽取裝置(110)包括輸出端、輸入端依次連接的Ni1個(gè)并行積分模塊(112)、并行抽取模塊(114)、Nc1個(gè)并行疏狀模塊(116)以及第一增益調(diào)整模塊(118),Ni1和Nc1均為大于0的整數(shù);

每個(gè)并行積分模塊(112)具備Pi1個(gè)輸入端和Pi1個(gè)輸出端,并行抽取模塊(114)具備Pi1個(gè)輸入端和Pc1個(gè)輸出端,每個(gè)并行疏狀模塊(116)具備Pc1個(gè)輸入端和Pc1個(gè)輸出端;第1至Ncic1-1個(gè)單級(jí)并行CIC抽取裝置(110)中的各第一增益調(diào)整模塊(118)具備Pc1個(gè)輸入端和Pi1個(gè)輸出端,第Ncic1個(gè)單級(jí)并行CIC抽取裝置(110)中的第一增益調(diào)整模塊具備Pc1個(gè)輸入端和Pc1個(gè)輸出端;

單級(jí)并行CIC插值裝置(310)包括輸出端、輸入端依次連接的Nc2個(gè)并行疏狀模塊(312)、并行插值模塊(314)、Ni2個(gè)并行積分模塊(316)以及第二增益調(diào)整模塊(318);

每個(gè)并行疏狀模塊(312)具備Pc2個(gè)輸入端和Pc2個(gè)輸出端,并行插值模塊(314)具備Pc2個(gè)輸入端和Pi2個(gè)輸出端,每個(gè)并行積分模塊(316)具備Pi2個(gè)輸入端和Pi2個(gè)輸出端;第1至Ncic2-1個(gè)單級(jí)并行CIC插值裝置(310)中的各第二增益調(diào)整模塊(318)具備Pi2個(gè)輸入端和Pc2個(gè)輸出端,第Ncic2個(gè)單級(jí)并行CIC插值裝置(310)中的第二增益調(diào)整模塊具備Pi2個(gè)輸入端和Pi2個(gè)輸出端。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字濾波設(shè)備,其特征在于,并行積分模塊包括器件矩陣[Ai,j],其中,1≤i≤p,1≤j≤p,p為所述并行積分模塊的并行通道數(shù),i、j、p均為整數(shù);

第i行第i-1列的器件Ai,i-1和第p列的器件Ai,p均為加法器,器件矩陣[Ai,j]中剩余的器件為存儲(chǔ)延遲寄存器;

器件矩陣[Ai,j]中每一行的器件依次連接,第i行第i-1列的加法器Ai,i-1依次連接;

存儲(chǔ)延遲寄存器A1,1的輸入端與加法器A2,1的第一輸入端連接,加法器Ak,k-1的輸出端與加法器Ak+1,k的第一輸入端連接,同時(shí)加法器Ak,k-1的輸出端與存儲(chǔ)延遲寄存器Ak,k的輸入端連接,其中,2≤k≤p-1,k為整數(shù);

存儲(chǔ)延遲寄存器Ah,h-2的輸出端與加法器Ah,h-1的第二輸入端連接,其中,3≤h≤p,h為整數(shù);

存儲(chǔ)延遲寄存器Ag,p-1的輸出端與加法器Ag,p的第二輸入端連接,其中,1≤g≤p-1,g為整數(shù),加法器Ap,p-1的輸出端與加法器Ap,p的第二輸入端連接,加法器Ap,p的輸出端與加法器Ai,p的第一輸入端連接;

所述并行積分模塊的輸入端包括存儲(chǔ)延遲寄存器A1,1的輸入端、加法器A2,1的第二輸入端以及存儲(chǔ)延遲寄存器Ah,1的輸入端,所述并行積分模塊的輸出端包括加法器Ai,p的輸出端;

所述并行積分模塊為并行積分模塊(112)或并行積分模塊(316)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字濾波設(shè)備,其特征在于,并行疏狀模塊包括q個(gè)減法器和一個(gè)存儲(chǔ)延遲寄存器,其中,q為所述并行疏狀模塊的并行通道數(shù);

所述并行疏狀模塊的輸入端包括所有減法器的第一輸入端,所述并行疏狀模塊的輸出端包括所有減法器的輸出端;

第r個(gè)減法器的第一輸入端與第(r+1)個(gè)減法器的第二輸入端連接;其中,1≤r≤q-1,r、q均為整數(shù);

第q個(gè)減法器的第一輸入端與所述存儲(chǔ)延遲寄存器的輸入端連接,所述存儲(chǔ)延遲寄存器的輸出端與第1個(gè)減法器的第二輸入端連接;

所述并行疏狀模塊為并行疏狀模塊(116)或并行疏狀模塊(312)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字濾波設(shè)備,其特征在于,F(xiàn)IR濾波器(200)包括數(shù)據(jù)分配延遲鏈模塊(210)和Pc2個(gè)單級(jí)并行FIR濾波器(220);

數(shù)據(jù)分配延遲鏈模塊(210)包括(N+Pc2-1)個(gè)依次排列的存儲(chǔ)延遲寄存器,其中,第n個(gè)存儲(chǔ)延遲寄存器的輸出端與第(n+Pc1)個(gè)存儲(chǔ)延遲寄存器的輸入端連接,1≤n≤N-1,n、N均為整數(shù),N是單級(jí)并行FIR濾波器(220)的階數(shù);

第m至(N+m-1)個(gè)存儲(chǔ)延遲寄存器的輸出端與第m個(gè)單級(jí)并行FIR濾波器(220)的輸入端對(duì)應(yīng)連接,其中,1≤m≤Pc2,m為整數(shù);

FIR濾波器(200)的輸入端包括第1至Pc1個(gè)存儲(chǔ)延遲寄存器的輸入端,F(xiàn)IR濾波器(200)的輸出端包括所有單級(jí)并行FIR濾波器(220)的輸出端。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字濾波設(shè)備,其特征在于:

當(dāng)單級(jí)并行FIR濾波器(220)的階數(shù)為偶數(shù)時(shí),單級(jí)并行FIR濾波器(220)包括N/2個(gè)加法器、N/2個(gè)乘法器和一個(gè)累加器;

與單級(jí)并行FIR濾波器(220)連接的N個(gè)依次排列的存儲(chǔ)延遲寄存器中,第s個(gè)存儲(chǔ)延遲寄存器的輸出端和第(N+1-s)個(gè)存儲(chǔ)延遲寄存器的輸出端分別連接到對(duì)應(yīng)的一個(gè)加法器的兩個(gè)輸入端,其中,1≤s≤N,每個(gè)加法器的輸出端與對(duì)應(yīng)的一個(gè)乘法器的輸入端連接,每個(gè)乘法器的輸出端均與所述累加器的對(duì)應(yīng)輸入端連接,所述累加器的輸出端為單級(jí)并行FIR濾波器(220)的輸出端。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字濾波設(shè)備,其特征在于:

當(dāng)單級(jí)并行FIR濾波器(220)的階數(shù)為奇數(shù)時(shí),單級(jí)并行FIR濾波器(320)包括(N-1)/2個(gè)加法器、一個(gè)延時(shí)器、(N+1)/2個(gè)乘法器和一個(gè)累加器;

與單級(jí)并行FIR濾波器(220)連接的N個(gè)依次排列的存儲(chǔ)延遲寄存器中,第s個(gè)存儲(chǔ)延遲寄存器的輸出端和第(N+1-s)個(gè)存儲(chǔ)延遲寄存器的輸出端分別連接到對(duì)應(yīng)的一個(gè)加法器的兩個(gè)輸入端,其中,1≤s≤N,每個(gè)加法器的輸出端與對(duì)應(yīng)的一個(gè)乘法器的輸入端連接,第(N+1)/2個(gè)存儲(chǔ)延遲寄存器的輸出端與所述延時(shí)器的輸入端連接,所述延時(shí)器的輸出端與對(duì)應(yīng)的一個(gè)乘法器的輸入端連接,每個(gè)乘法器的輸出端均與所述累加器的對(duì)應(yīng)輸入端連接,所述累加器的輸出端為單級(jí)并行FIR濾波器(220)的輸出端。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字濾波設(shè)備,其特征在于,還包括抽取器(400)和內(nèi)插器(500),抽取器(400)連接在CIC抽取裝置(100)的輸出端和FIR濾波器(200)的輸入端之間,內(nèi)插器(500)連接在FIR濾波器(200)的輸出口和CIC插值裝置(300)的輸入端之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的數(shù)字濾波設(shè)備,其特征在于,還包括上位機(jī)(600)和系數(shù)寄存器配置總線接口(700);

上位機(jī)(600)通過(guò)系數(shù)寄存器配置總線接口(700)分別與CIC抽取裝置(100)、FIR濾波器(200)、CIC插值裝置(300)連接。

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