一種插值濾波方法及插值濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種插值濾波方法及插值濾波器，包括：設(shè)置N個(gè)濾波處理單元，濾波處理單元中包含濾波數(shù)據(jù)緩沖單元，濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中包含M個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元；逐一將源數(shù)據(jù)點(diǎn)并行同步的向每個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元進(jìn)行移位輸入，在每個(gè)濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中的每個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元均寫入源數(shù)據(jù)點(diǎn)后，對(duì)每個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，并將對(duì)每個(gè)濾波處理單元的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果分別輸出到輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中；向每個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元移位輸入下一個(gè)源數(shù)據(jù)點(diǎn)，直到對(duì)每個(gè)濾波處理單元進(jìn)行X次濾波運(yùn)算，得到X個(gè)運(yùn)算結(jié)果并將運(yùn)算結(jié)果輸出，其中，X為源數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
【專利說明】一種插值濾波方法及插值濾波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種插值濾波方法及插值濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]在WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access,寬帶碼分多址)通信系統(tǒng)中，需要對(duì)上行信號(hào)進(jìn)行多徑搜索，在多徑搜索的基礎(chǔ)上進(jìn)行上行信號(hào)的解擾解擴(kuò)及后續(xù)的各種符號(hào)級(jí)處理。為了支持越來越高的傳輸速率，物理層調(diào)制解調(diào)技術(shù)也在不斷地發(fā)展，從BPSK (二進(jìn)制相移鍵控)、QPSK(四相相移鍵控)到16QAM(正交幅度調(diào)制)及64QAM等，特別是3GPP的R8協(xié)議提出了 BOOSTING(突發(fā)傳輸)模式用到了大量的高階調(diào)制解調(diào)技術(shù)，這些技術(shù)對(duì)多徑搜索精度提出了越來越高的要求。
[0003]傳統(tǒng)的多徑搜索算法，采用2倍采樣的ADP (功率時(shí)延譜)輸入，在此基礎(chǔ)上搜索峰值點(diǎn)并進(jìn)行相位調(diào)整后得到最后的多徑。此過程中引入3/8chip的搜索精度誤差。高階的解調(diào)技術(shù)，需要這個(gè)誤差維持在l/8chip，傳統(tǒng)的搜索器無法滿足要求。
[0004]為了支持高階解調(diào)的性能，WCDMA的多徑搜索通過對(duì)原來的2倍采樣的ADP進(jìn)行上采樣插值到8倍來支持更高的搜索精度。又由于硬件實(shí)現(xiàn)上采樣插值會(huì)極大的增加總線帶寬，軟件實(shí)現(xiàn)插值是一種有效的方法。
[0005]新型的EOL(早中晚插值濾波搜索器)搜索器，通過上采樣插值的方法，將2倍采樣的ADP插值成8倍采樣的ADP，并在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)的更高精度的搜索，滿足了高階解調(diào)的要求。
[0006]EOL搜索器的核心在于上采樣插值，即通過插值來實(shí)現(xiàn)采樣率的提高。在現(xiàn)有的WCDMA的實(shí)現(xiàn)體系中，搜索器的上采樣插值部分需要用軟件來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)樵谛酒现苯犹岣邤?shù)據(jù)采樣率，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的帶寬需求急劇上升，超出芯片總線的承受能力。但是軟件實(shí)現(xiàn)插值濾波器，則對(duì)處理器計(jì)算能力的要求非常高。據(jù)估算，現(xiàn)有的軟件插值濾波器，在732MHz的處理器上只能提供6個(gè)高速率用戶EOL搜索結(jié)果，這很難滿足實(shí)際系統(tǒng)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種插值濾波方法及插值濾波器，能夠提高插值濾波的效率，使處理器能夠同時(shí)為更多用戶提供多徑搜索。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種插值濾波方法，包括:
[0009]設(shè)置N個(gè)濾波處理單元，所述濾波處理單元中包含濾波數(shù)據(jù)緩沖單元，所述濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中包含M個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元，其中，N為濾波的上采樣倍數(shù)，M為L(zhǎng)/N，L為濾波的階數(shù)；
[0010]逐一將源數(shù)據(jù)點(diǎn)并行同步的向每個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元進(jìn)行移位輸入，在每個(gè)濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中的每個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元均寫入源數(shù)據(jù)點(diǎn)后，對(duì)每個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，并將對(duì)每個(gè)濾波處理單元的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果分別輸出到在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中；
[0011]向每個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元移位輸入下一個(gè)源數(shù)據(jù)點(diǎn)，對(duì)每個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，并將本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果輸出到輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中，直到對(duì)每個(gè)濾波處理單元進(jìn)行X次濾波運(yùn)算，得到X個(gè)運(yùn)算結(jié)果并將運(yùn)算結(jié)果輸出，其中，X為源數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
[0012]進(jìn)一步地，對(duì)每個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，包括:
[0013]對(duì)于第一個(gè)濾波處理單元，將所述第一個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前緩存的源數(shù)據(jù)點(diǎn)中，最早被輸入到所述第一個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)作為本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果。
[0014]進(jìn)一步地,還包括:
[0015]對(duì)于第二到第N個(gè)濾波處理單元，分別設(shè)置濾波系數(shù)緩沖單元，所述濾波系數(shù)緩沖單元包含與濾波數(shù)據(jù)緩沖單元的數(shù)據(jù)緩沖子單元一一對(duì)應(yīng)的M個(gè)系數(shù)緩沖子單元，所述M個(gè)系數(shù)緩沖子單元各自保存對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)的要乘的濾波系數(shù)。
[0016]進(jìn)一步地，對(duì)每個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，包括:
[0017]對(duì)于第二到第N個(gè)濾波處理單元，將濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中的數(shù)據(jù)緩沖子單元?jiǎng)澐譃槎鄠€(gè)濾波組，每個(gè)濾波組包含多個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元，對(duì)每個(gè)濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行串并變換，對(duì)與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元中的濾波系數(shù)進(jìn)行串并變換，并行的將濾波組中數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元中的濾波系數(shù)相乘，將乘積相加，得到濾波組的濾波結(jié)果；
[0018]將每個(gè)濾波組的濾波結(jié)果相加，并對(duì)相加后的結(jié)果進(jìn)行并串變換，得到本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果。
[0019]進(jìn)一步地，所述輸出數(shù)據(jù)緩沖單元包含X*N個(gè)輸出緩沖子單元；
[0020]將對(duì)每個(gè)濾波處理單元的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果分別輸出到在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中，包括:
[0021]對(duì)于第一個(gè)濾波處理單元，第一次濾波運(yùn)算到第X次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的序號(hào)依次為0，N，2N，3N...(X-1)N，根據(jù)濾波運(yùn)算的次數(shù)將運(yùn)算結(jié)果輸出到對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中；
[0022]對(duì)于第K個(gè)濾波處理單元，第一次濾波運(yùn)算到第X次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的序號(hào)依次為K-1，N+K-1，2N+K-1，3N+K-1...(X-1)N+K-1，根據(jù)濾波運(yùn)算的次數(shù)將運(yùn)算結(jié)果輸出到對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中，其中，K為2?N。
[0023]進(jìn)一步地，一種插值濾波器，包括:源數(shù)據(jù)緩沖單元、N個(gè)濾波處理單元和輸出數(shù)據(jù)緩沖單元，每個(gè)濾波處理單元中均包含濾波數(shù)據(jù)緩沖單元，所述濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中包含M個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元，其中，N為濾波的上采樣倍數(shù)，M為L(zhǎng)/N，L為濾波的階數(shù)；其中:
[0024]所述源數(shù)據(jù)緩沖單元，用于緩沖源數(shù)據(jù)點(diǎn)，逐一將源數(shù)據(jù)點(diǎn)并行同步的向每個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元進(jìn)行移位輸入，并在所述濾波處理單元完成一次濾波運(yùn)算后，向每個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元移位輸入下一個(gè)源數(shù)據(jù)點(diǎn)；
[0025]所述濾波處理單元，用于在包含的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中的每個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元均寫入源數(shù)據(jù)點(diǎn)后，對(duì)濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，并將本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果輸出到在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中，在所述源數(shù)據(jù)緩沖單元輸入下一個(gè)源數(shù)據(jù)點(diǎn)后，對(duì)源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，并將本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果輸出到輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中，直到進(jìn)行X次濾波運(yùn)算，得到X個(gè)運(yùn)算結(jié)果并將運(yùn)算結(jié)果輸出，其中，X為源數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
[0026]進(jìn)一步地，所述N個(gè)濾波處理單元中的第一個(gè)濾波處理單元，具體用于將所述第一個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前緩存的源數(shù)據(jù)點(diǎn)中，最早被輸入到所述第一個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)作為本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果。
[0027]進(jìn)一步地，所述N個(gè)濾波處理單元中的第二到第N個(gè)濾波處理單元包含與濾波數(shù)據(jù)緩沖單元對(duì)應(yīng)的濾波系數(shù)緩沖單元，所述濾波系數(shù)緩沖單元包含與濾波數(shù)據(jù)緩沖單元的數(shù)據(jù)緩沖子單元一一對(duì)應(yīng)的M個(gè)系數(shù)緩沖子單元，所述M個(gè)系數(shù)緩沖子單元各自保存對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)的要乘的濾波系數(shù)。
[0028]進(jìn)一步地，所述第二到第N個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中的數(shù)據(jù)緩沖子單元分為多個(gè)濾波組，每個(gè)濾波組包含多個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元；
[0029]所述第二到第N個(gè)濾波處理單元包含與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元連接的串并變換單元，與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元連接的串并變換單元，濾波組對(duì)應(yīng)的運(yùn)算單元以及并串變換單元，其中:
[0030]所述與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元連接的串并變換單元，用于對(duì)連接的數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行串并變換；
[0031]所述與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元連接的串并變換單元，用于對(duì)連接的系數(shù)緩沖子單元中的濾波系數(shù)進(jìn)行串并變換；
[0032]所述濾波組對(duì)應(yīng)的運(yùn)算單元分別與所述與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元連接的串并變換單元和所述與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元連接的串并變換單元連接，用于并行的將濾波組中數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元中的濾波系數(shù)相乘，將乘積相加，得到濾波組的濾波結(jié)果，并接收相鄰的前一個(gè)濾波組對(duì)應(yīng)的運(yùn)算單元發(fā)送的濾波組的濾波結(jié)果，將接收到的濾波組的濾波結(jié)果與自身得到的濾波組的濾波結(jié)果相加，將相加的結(jié)果發(fā)送給相鄰的下一個(gè)濾波組對(duì)應(yīng)的運(yùn)算單元；
[0033]所述并串變換單元，用于對(duì)每個(gè)濾波組的濾波結(jié)果相加后的結(jié)果進(jìn)行并串變換，得到本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果。
[0034]進(jìn)一步地，所述輸出數(shù)據(jù)緩沖單元包含X*N個(gè)輸出緩沖子單元；
[0035]所述N個(gè)濾波處理單元中的第一個(gè)濾波處理單元的第一次濾波運(yùn)算到第X次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的序號(hào)依次為0，N，2N，3N...(X-1)N ；
[0036]所述N個(gè)濾波處理單元中的第K個(gè)濾波處理單元的第一次濾波運(yùn)算到第X次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的序號(hào)依次為K-l，N+K-1,2N+K-1,3N+K-1...(X-1)N+K-1，其中，K 為 2 ?N。
[0037]綜上所述，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0038](I)省略了上采樣濾波前的插O操作，省略了與O數(shù)據(jù)進(jìn)行相乘加的操作；
[0039](2)通過對(duì)濾波系數(shù)進(jìn)行排列的方式以及對(duì)濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果分類輸出的方式，使得在進(jìn)行濾波運(yùn)算時(shí)，源數(shù)據(jù)點(diǎn)與濾波系數(shù)已經(jīng)天然對(duì)齊，省略了通過輸出數(shù)據(jù)索引計(jì)算與此輸出數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)的系數(shù)索引的環(huán)節(jié)，形成第一層次的并行運(yùn)算結(jié)構(gòu)；
[0040](3)由于源數(shù)據(jù)點(diǎn)與濾波系數(shù)已經(jīng)天然對(duì)齊，在進(jìn)行濾波運(yùn)算時(shí)，則可以通過串并變換，將分散的源數(shù)據(jù)點(diǎn)與濾波系數(shù)，分別組裝成更高位寬的數(shù)據(jù)、系數(shù)，以利用處理器本身的并行處理能力，形成第二層次的并行；
[0041](4)在進(jìn)行濾波運(yùn)算時(shí)，能夠換行連續(xù)的乘加運(yùn)算，將成倍提高處理器的流水線單元的效率，避免處理器流水線空泡，提高了處理器執(zhí)行效率，形成第三第四層次的并行；
[0042](5)對(duì)于第一個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)，不進(jìn)行與濾波系數(shù)的乘運(yùn)算，減少了不必要的濾波運(yùn)算；
[0043]本發(fā)明的并行的上采樣插值濾波方法，根據(jù)數(shù)據(jù)的位寬，在處理器采用2倍并行執(zhí)行的情況下，濾波效率提高了 9倍；在處理器采用4倍并行執(zhí)行的情況，濾波效率提高了17倍。在實(shí)際的WCDMA系統(tǒng)中，將系統(tǒng)所能支持的高精度搜索用戶的數(shù)量提高為原來的10倍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1為本發(fā)明實(shí)施方式的插值濾波方法的流程圖；
[0045]圖2為本發(fā)明實(shí)施方式的插值濾波器的架構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]由于軟件實(shí)現(xiàn)上采樣插值，其大量的乘加運(yùn)算需要消耗巨量的處理器計(jì)算時(shí)間，另外由于濾波運(yùn)算時(shí)，源數(shù)據(jù)點(diǎn)與濾波系數(shù)對(duì)齊關(guān)系復(fù)雜，每計(jì)算一個(gè)插值后的數(shù)據(jù)點(diǎn)，都需要先計(jì)算每個(gè)源數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的插值系數(shù)索引，消耗大量額外的輔助計(jì)算資源；且由于在計(jì)算時(shí)，濾波系數(shù)與源數(shù)據(jù)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系未知，無法實(shí)現(xiàn)乘加運(yùn)算的并行化及流水化，處理器的利用率低。在現(xiàn)代的高性能處理器上，傳統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)上采樣插值方法只能支持極少量的用戶，成為系統(tǒng)的一個(gè)瓶頸。
[0047]基于現(xiàn)有軟件濾波方法的缺點(diǎn)，本文提出了一種適合于RISC處理器實(shí)現(xiàn)，具有高度并行運(yùn)算結(jié)構(gòu)，具有極高運(yùn)算效率，適用于WCDMA的高度并行的上采樣插值濾波方法及插值濾波器，極大提高了插值效率，在軟件實(shí)現(xiàn)插值的WCDMA系統(tǒng)上支持更多的高精度搜索用戶。
[0048]本實(shí)施方式中，根據(jù)上采樣插值的濾波系數(shù)的特點(diǎn)及濾波運(yùn)算的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種全新的運(yùn)算結(jié)構(gòu)，特別適合于軟件實(shí)現(xiàn)插值濾波。本實(shí)施方式的插值濾波器，最大限度的減少了非必要的插值運(yùn)算及非必要的對(duì)于系數(shù)對(duì)齊的輔助運(yùn)行，還使并行運(yùn)算成為可能，充分利用了 RISC處理器本身的并行處理能力，在實(shí)現(xiàn)插值濾波的并行計(jì)算及提高插值運(yùn)算效率方面，效果非常明顯。
[0049]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0050]本實(shí)施方式中假設(shè)插值濾波器的上采樣倍數(shù)為N，源數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)為X，則插值濾波后得到的總的數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)為X*N，濾波器的階數(shù)L為N*M，即每個(gè)源數(shù)據(jù)點(diǎn)均與M個(gè)濾波系數(shù)進(jìn)行濾波運(yùn)算。
[0051]如圖1所示，本實(shí)施方式的插值濾波方法，包括:[0052]步驟101:設(shè)置N個(gè)濾波處理單元，每個(gè)濾波處理單元中包含濾波數(shù)據(jù)緩沖單元，濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中包含M個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元，每個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元用于緩存一個(gè)源數(shù)據(jù)點(diǎn)D ;
[0053]步驟102:對(duì)于N*M階濾波器，共包含N*M個(gè)濾波系數(shù)C，將N*M個(gè)濾波系數(shù)，分成N組，其中，組I中的濾波系數(shù)為第一個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)將要乘的濾波系
數(shù)，組I中的濾波系數(shù)的序號(hào)為0，N，2N，3N......(M-1)N，組2中的濾波系數(shù)為第二個(gè)濾
波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)將要乘的濾波系數(shù)，組2中的濾波系數(shù)的序號(hào)為1，N+L2N+1,3N+1......(M-1) N+1,以此類推到組N中的濾波系數(shù)；
[0054]步驟103:分別為第二個(gè)濾波處理單元到第N個(gè)濾波處理單元設(shè)置濾波系數(shù)緩沖單元，濾波系數(shù)緩沖單元包含M個(gè)系數(shù)緩沖子單元，濾波系數(shù)緩沖單元的M個(gè)系數(shù)緩沖子單元與對(duì)應(yīng)的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元的M個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元一一對(duì)應(yīng)，用于緩存對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)將要乘的濾波系數(shù)；
[0055]由于組I中的濾波系數(shù)除C(M_1)N為I外均為0，因此，未對(duì)第一個(gè)濾波處理單元設(shè)置濾波系數(shù)緩沖單元。
[0056]步驟104:將組2到組N中的濾波系數(shù)對(duì)應(yīng)的保存到相應(yīng)的濾波系數(shù)緩沖單元的系數(shù)緩沖子單元中；
[0057]步驟105:逐一將源數(shù)據(jù)點(diǎn)并行同步的向每個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元進(jìn)行移位輸入，在每個(gè)濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中的每個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元均寫入源數(shù)據(jù)點(diǎn)后，對(duì)每個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算；
[0058]請(qǐng)參考圖2，將源數(shù)據(jù)點(diǎn)Dtl?Dx并行同步的移位輸入到每個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元的數(shù)據(jù)緩沖子單元，每個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元中緩存一個(gè)源數(shù)據(jù)點(diǎn)。
[0059]對(duì)每個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，包括:
[0060]對(duì)于第一個(gè)濾波處理單元，將第一個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前緩存的源數(shù)據(jù)點(diǎn)中，最早被輸入到第一個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)作為本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果。在圖2中的瞬時(shí)狀態(tài)，當(dāng)前最早輸入到第一個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)為Dtl，在進(jìn)行下一次的移位輸入后，最早輸入到第一個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)為D1, D0已移出第一濾波處理單元。
[0061]對(duì)于第二到第N個(gè)濾波處理單元，將濾波處理單元中的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元的數(shù)據(jù)緩沖子單元?jiǎng)澐譃槎鄠€(gè)濾波組，每個(gè)濾波組包含多個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元，對(duì)每個(gè)濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行串并變換，對(duì)與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元中的濾波系數(shù)進(jìn)行串并變換，并行的將濾波組中數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元中的濾波系數(shù)相乘，將乘積相加，得到濾波組的濾波結(jié)果；并將每個(gè)濾波組的濾波結(jié)果相加，并對(duì)相加后的結(jié)果進(jìn)行并串變換，得到本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果。圖2中每個(gè)濾波組包含兩個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元。
[0062]步驟106:將每個(gè)濾波處理單元的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果分別輸出到在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中；
[0063]輸出數(shù)據(jù)緩沖單元包含X*N個(gè)輸出緩沖子單元；
[0064]對(duì)于第一個(gè)濾波處理單元，第一次濾波運(yùn)算?第X次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的序號(hào)依次為0，N，2N，3N...(X-1)N，根據(jù)濾波運(yùn)算的次數(shù)將運(yùn)算結(jié)果輸出到對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中；對(duì)于濾波后的第一路數(shù)據(jù)，是直接按濾波后的位置輸出。即源數(shù)據(jù)點(diǎn)的第O個(gè)(Dtl)輸出到輸出緩沖子單元Otl，源數(shù)據(jù)點(diǎn)的第I個(gè)(D1)輸出到輸出緩沖子單元On，源數(shù)據(jù)點(diǎn)的第2個(gè)輸出到輸出緩沖子單元O2n……源數(shù)據(jù)點(diǎn)的第X-1個(gè)(Djh)輸出到輸出緩沖子單元0(x_1)n。
[0065]對(duì)于第K個(gè)濾波處理單元，第一次濾波運(yùn)算到第X次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的序號(hào)依次為K-1，N+K-1，2N+K-1，3N+K-1...(X-1)N+K-1，根據(jù)濾波運(yùn)算的次數(shù)將運(yùn)算結(jié)果輸出到對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中，其中，K為2~N。
[0066]本實(shí)施方式中按源數(shù)據(jù)點(diǎn)所使用的濾波系數(shù)的特點(diǎn)，將濾波后得到的數(shù)據(jù)點(diǎn)分
成并行的N路數(shù)據(jù)。第一路對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元的序號(hào)為0，N，2N，3N......(X-1)N,
即圖1中的Otl, On......0(X_1)N(部分未示出)，輸出的濾波后的數(shù)據(jù)點(diǎn)是源數(shù)據(jù)點(diǎn)與系
數(shù)Ctl, CN, C2n......C(X_1)N相乘加；第二路對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元的序號(hào)為1，N+L2N+1,
3N+1......(X-1)N+1，即圖1中的O1, O訊......0(X_1)N+1 (部分未示出)，輸出的濾波后的數(shù)
據(jù)點(diǎn)是源數(shù)據(jù)點(diǎn)與系數(shù)C1，系數(shù)

Cn+1, C2N+1......C (M-1) N+1 相乘加；依次類推到N路數(shù)據(jù)。
[0067]步驟107:向每個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元移位輸入下一個(gè)源數(shù)據(jù)點(diǎn)，重復(fù)進(jìn)行對(duì)每個(gè)濾波 處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)的濾波運(yùn)算，并將本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果輸出到輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中，直到對(duì)每個(gè)濾波處理單元進(jìn)行X次濾波運(yùn)算，得到X個(gè)運(yùn)算結(jié)果并將運(yùn)算結(jié)果輸出后結(jié)束。
[0068]本實(shí)施方式中，對(duì)于第2到第N個(gè)濾波處理單元，對(duì)每個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算時(shí)，第一次的濾波運(yùn)算是取源數(shù)據(jù)點(diǎn)Dtl~Dsh，與對(duì)應(yīng)的M個(gè)濾波系數(shù)相
乘，Dtl對(duì)應(yīng)C(M_1)N+1，......,Dm^1對(duì)應(yīng)C1得到第一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，第二次濾波運(yùn)算取D1至Dm，與對(duì)
應(yīng)的M個(gè)濾波系數(shù)對(duì)應(yīng)相乘，D1對(duì)應(yīng)C




(M-1)N+1 ,......，Dm對(duì)應(yīng)C1，得到第二個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，第三到
第X個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)依次類推。
[0069]在對(duì)每個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行單次濾波運(yùn)算的時(shí)候，通過對(duì)源數(shù)據(jù)點(diǎn)及濾波系數(shù)進(jìn)行串并變換，使串行計(jì)算變?yōu)椴⑿杏?jì)算，充分利用CPU的并行處理能力。在輸出時(shí)，通過將數(shù)據(jù)點(diǎn)串行輸出到間隔為N的輸出緩沖子單元中，即輸入輸出是串行的，但中間通過串并變換及并串變換,實(shí)現(xiàn)并行乘加運(yùn)算。
[0070]在實(shí)施本實(shí)施方式的方法時(shí)，需要根據(jù)濾波器的參數(shù)，包括濾波器的階數(shù)、濾波系數(shù)、上采樣倍數(shù)、并行計(jì)算系數(shù)等，按圖2所示的結(jié)構(gòu)，構(gòu)造濾波器的源數(shù)據(jù)緩沖單元、濾波處理單元及輸出數(shù)據(jù)緩沖單元，設(shè)上采樣倍數(shù)為N，設(shè)置N個(gè)濾波處理單元，對(duì)于第二到第N個(gè)濾波處理單元，分別為第二到第N個(gè)濾波處理單元設(shè)置濾波系數(shù)緩沖單元，逐路進(jìn)行并行濾波。當(dāng)所有路的濾波運(yùn)算都結(jié)束后，輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的數(shù)據(jù)，即為插值濾波后的結(jié)果O
[0071]本實(shí)施方式通過分析上采樣插值濾波的特點(diǎn)，通過目標(biāo)濾波數(shù)據(jù)分類、濾波系數(shù)重排、并行乘加運(yùn)行，特殊運(yùn)行省略及串并變換、并串變換的輸入輸出，實(shí)現(xiàn)了一種高度并行的濾波器運(yùn)算結(jié)構(gòu)。
[0072]如圖2所示，本實(shí)施方式提供的插值濾波器，包括:源數(shù)據(jù)緩沖單元、N個(gè)濾波處理單元和輸出數(shù)據(jù)緩沖單元，每個(gè)濾波處理單元中均包含濾波數(shù)據(jù)緩沖單元，濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中包含M個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元，其中，N為濾波的上采樣倍數(shù)，M為L(zhǎng)/N，L為濾波的階數(shù)；其中:[0073]源數(shù)據(jù)緩沖單元，用于緩沖源數(shù)據(jù)點(diǎn)，逐一將源數(shù)據(jù)點(diǎn)并行同步的向每個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元進(jìn)行移位輸入，并在濾波處理單元完成一次濾波運(yùn)算后，向每個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元移位輸入下一個(gè)源數(shù)據(jù)點(diǎn)；
[0074]濾波處理單元，用于在包含的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中的每個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元均寫入源數(shù)據(jù)點(diǎn)后，對(duì)濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，并將本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果輸出到在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中，在源數(shù)據(jù)緩沖單元輸入下一個(gè)源數(shù)據(jù)點(diǎn)后，對(duì)源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，并將本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果輸出到輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中，直到進(jìn)行X次濾波運(yùn)算，得到X個(gè)運(yùn)算結(jié)果并將運(yùn)算結(jié)果輸出，其中，X為源數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
[0075]N個(gè)濾波處理單元中的第一個(gè)濾波處理單元，具體用于將第一個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前緩存的源數(shù)據(jù)點(diǎn)中，最早被輸入到第一個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)作為本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果。
[0076]N個(gè)濾波處理單元中的第二到第N個(gè)濾波處理單元包含與濾波數(shù)據(jù)緩沖單元對(duì)應(yīng)
的濾波系數(shù)緩沖單元，濾波系數(shù)緩沖單元包含與濾波數(shù)據(jù)緩沖單元的數(shù)據(jù)緩沖子單元--
對(duì)應(yīng)的M個(gè)系數(shù)緩沖子單元，M個(gè)系數(shù)緩沖子單元各自保存對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)的要乘的濾波系數(shù)。
[0077]第二到第N個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中的數(shù)據(jù)緩沖子單元分為多個(gè)濾波組，每個(gè)濾波組包含多個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元；
[0078]第二到第N個(gè)濾波處理單元包含與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元連接的串并變換單元，與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元連接的串并變換單元，濾波組對(duì)應(yīng)的運(yùn)算單元以及并串變換單元，其中:
[0079]與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元連接的串并變換單元，用于對(duì)連接的數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行串并變換；
[0080]與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元連接的串并變換單元，用于對(duì)連接的系數(shù)緩沖子單元中的濾波系數(shù)進(jìn)行串并變換；
[0081]濾波組對(duì)應(yīng)的運(yùn)算單元分別與與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元連接的串并變換單元和與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元連接的串并變換單元連接，用于并行的將濾波組中數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元中的濾波系數(shù)相乘，將乘積相加，得到濾波組的濾波結(jié)果，并接收相鄰的前一個(gè)濾波組對(duì)應(yīng)的運(yùn)算單元發(fā)送的濾波組的濾波結(jié)果，將接收到的濾波組的濾波結(jié)果與自身得到的濾波組的濾波結(jié)果相加，將相加的結(jié)果發(fā)送給相鄰的下一個(gè)濾波組對(duì)應(yīng)的運(yùn)算單元；
[0082]并串變換單元，用于對(duì)每個(gè)濾波組的濾波結(jié)果相加后的結(jié)果進(jìn)行并串變換，得到本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果。
[0083]輸出數(shù)據(jù)緩沖單元包含X*N個(gè)輸出緩沖子單元；
[0084]N個(gè)濾波處理單元中的第一個(gè)濾波處理單元的第一次濾波運(yùn)算到第X次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的序號(hào)依次為0，N，2N，3N...(X-1)N ；
[0085]N個(gè)濾波處理單元中的第K個(gè)濾波處理單元的第一次濾波運(yùn)算到第X次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的序號(hào)依次為κ-l，N+K-1,2N+K-1,3N+K-1...(X-1)N+K-1，其中，K 為 2 ?N。
[0086]圖2所示的濾波器中，最左邊的是源數(shù)據(jù)緩沖單元，最右邊是輸出數(shù)據(jù)緩沖單元。本實(shí)施方式的濾波器包括兩層次的并行運(yùn)算結(jié)構(gòu)。第一層并行是濾波運(yùn)算被按系數(shù)的特點(diǎn)拆分成了可并行的N路；第二層并行是在每一路計(jì)算中，對(duì)于每個(gè)輸出數(shù)據(jù)點(diǎn)，源數(shù)據(jù)點(diǎn)與濾波系數(shù)的乘加運(yùn)算，可以通過串并變換后進(jìn)行并行運(yùn)算，并行運(yùn)算的結(jié)果再通過串并變換后輸出。
[0087]每一路的運(yùn)算結(jié)構(gòu)包括系數(shù)緩沖、數(shù)據(jù)緩沖、系數(shù)與數(shù)據(jù)的串并變換、并行計(jì)算及累加計(jì)算、并串變換并輸出。其中，濾波系數(shù)緩沖單元保存了與當(dāng)前路相關(guān)的濾波系數(shù)，由前面的系數(shù)分類操作得到；數(shù)據(jù)緩沖從右到左保存了依次位移進(jìn)入濾波處理單元的源數(shù)據(jù)點(diǎn)。當(dāng)緩沖滿之后，右邊的源數(shù)據(jù)點(diǎn)移出一個(gè)，左邊的源數(shù)據(jù)點(diǎn)移進(jìn)一個(gè)，且每計(jì)算完一個(gè)輸出數(shù)據(jù)點(diǎn)，進(jìn)行一次位移。
[0088]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上，或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實(shí)現(xiàn)，從而可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊，或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來實(shí)現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0089]以上該僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種插值濾波方法，包括: 設(shè)置N個(gè)濾波處理單元，所述濾波處理單元中包含濾波數(shù)據(jù)緩沖單元，所述濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中包含M個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元，其中，N為濾波的上采樣倍數(shù)，M為L(zhǎng)/N，L為濾波的階數(shù)； 逐一將源數(shù)據(jù)點(diǎn)并行同步的向每個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元進(jìn)行移位輸入，在每個(gè)濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中的每個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元均寫入源數(shù)據(jù)點(diǎn)后，對(duì)每個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，并將對(duì)每個(gè)濾波處理單元的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果分別輸出到在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中； 向每個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元移位輸入下一個(gè)源數(shù)據(jù)點(diǎn)，對(duì)每個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，并將本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果輸出到輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中，直到對(duì)每個(gè)濾波處理單元進(jìn)行X次濾波運(yùn)算，得到X個(gè)運(yùn)算結(jié)果并將運(yùn)算結(jié)果輸出，其中，X為源數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)每個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，包括: 對(duì)于第一個(gè)濾波處理單元，將所述第一個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前緩存的源數(shù)據(jù)點(diǎn)中，最早被輸入到所述第一個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)作為本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括: 對(duì)于第二到第N個(gè)濾波處理單元，分別設(shè)置濾波系數(shù)緩沖單元，所述濾波系數(shù)緩沖單元包含與濾波數(shù)據(jù)緩沖單元的數(shù)據(jù)緩沖子單元一一對(duì)應(yīng)的M個(gè)系數(shù)緩沖子單元，所述M個(gè)系數(shù)緩沖子單元各自保存對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)的要乘的濾波系數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，對(duì)每個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，包括: 對(duì)于第二到第N個(gè)濾波處理單元，將濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中的數(shù)據(jù)緩沖子單元?jiǎng)澐譃槎鄠€(gè)濾波組，每個(gè)濾波組包含多個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元，對(duì)每個(gè)濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行串并變換，對(duì)與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元中的濾波系數(shù)進(jìn)行串并變換，并行的將濾波組中數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元中的濾波系數(shù)相乘，將乘積相加，得到濾波組的濾波結(jié)果； 將每個(gè)濾波組的濾波結(jié)果相加，并對(duì)相加后的結(jié)果進(jìn)行并串變換，得到本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 所述輸出數(shù)據(jù)緩沖單元包含X*N個(gè)輸出緩沖子單元； 將對(duì)每個(gè)濾波處理單元的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果分別輸出到在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中，包括: 對(duì)于第一個(gè)濾波處理單元，第一次濾波運(yùn)算到第X次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的序號(hào)依次為0，N，2N，3N...(X-1)N，根據(jù)濾波運(yùn)算的次數(shù)將運(yùn)算結(jié)果輸出到對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中； 對(duì)于第K個(gè)濾波處理單元，第一次濾波運(yùn)算到第X次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的序號(hào)依次為K-l，N+K-1,2N+K-1,3N+K-1...(X-1)N+K-l，根據(jù)濾波運(yùn)算的次數(shù)將運(yùn)算結(jié)果輸出到對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中，其中，K為2~N。
6.一種插值濾波器，包括:源數(shù)據(jù)緩沖單元、N個(gè)濾波處理單元和輸出數(shù)據(jù)緩沖單元，每個(gè)濾波處理單元中均包含濾波數(shù)據(jù)緩沖單元，所述濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中包含M個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元，其中，N為濾波的上采樣倍數(shù)，M為L(zhǎng)/N，L為濾波的階數(shù)；其中: 所述源數(shù)據(jù)緩沖單元，用于緩沖源數(shù)據(jù)點(diǎn)，逐一將源數(shù)據(jù)點(diǎn)并行同步的向每個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元進(jìn)行移位輸入，并在所述濾波處理單元完成一次濾波運(yùn)算后，向每個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元移位輸入下一個(gè)源數(shù)據(jù)點(diǎn)； 所述濾波處理單元，用于在包含的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中的每個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元均寫入源數(shù)據(jù)點(diǎn)后，對(duì)濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，并將本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果輸出到在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中，在所述源數(shù)據(jù)緩沖單元輸入下一個(gè)源數(shù)據(jù)點(diǎn)后，對(duì)源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行濾波運(yùn)算，并將本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果輸出到輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元中，直到進(jìn)行X次濾波運(yùn)算，得到X個(gè)運(yùn)算結(jié)果并將運(yùn)算結(jié)果輸出，其中，X為源數(shù)據(jù)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的濾波器，其特征在于: 所述N個(gè)濾波處理單元中的第一個(gè)濾波處理單元，具體用于將所述第一個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元當(dāng)前緩存的源數(shù)據(jù)點(diǎn)中，最早被輸入到所述第一個(gè)濾波處理單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)作為本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果。
8.如權(quán)利要求6或7所述的濾波器，其特征在于: 所述N個(gè)濾波處理單元中的第二到第N個(gè)濾波處理單元包含與濾波數(shù)據(jù)緩沖單元對(duì)應(yīng)的濾波系數(shù)緩沖單元，所述濾波系數(shù)緩沖單元包含與濾波數(shù)據(jù)緩沖單元的數(shù)據(jù)緩沖子單元一一對(duì)應(yīng)的M個(gè)系數(shù)緩沖子單元，所述M個(gè)系數(shù)緩沖子單元各自保存對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)的要乘的濾波系數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的濾波器，其特征在于: 所述第二到第N個(gè)濾波處理單元的濾波數(shù)據(jù)緩沖單元中的數(shù)據(jù)緩沖子單元分為多個(gè)濾波組，每個(gè)濾波組包含多個(gè)數(shù)據(jù)緩沖子單元； 所述第二到第N個(gè)濾波處理單元包含與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元連接的串并變換單元，與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元連接的串并變換單元，濾波組對(duì)應(yīng)的運(yùn)算單元以及并串變換單元，其中: 所述與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元連接的串并變換單元，用于對(duì)連接的數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行串并變換； 所述與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元連接的串并變換單元，用于對(duì)連接的系數(shù)緩沖子單元中的濾波系數(shù)進(jìn)行串并變換； 所述濾波組對(duì)應(yīng)的運(yùn)算單元分別與所述與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元連接的串并變換單元和所述與濾波組中的數(shù)據(jù)緩沖子單元對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元連接的串并變換單元連接，用于并行的將濾波組中數(shù)據(jù)緩沖子單元中的源數(shù)據(jù)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的系數(shù)緩沖子單元中的濾波系數(shù)相乘，將乘積相加，得到濾波組的濾波結(jié)果，并接收相鄰的前一個(gè)濾波組對(duì)應(yīng)的運(yùn)算單元發(fā)送的濾波組的濾波結(jié)果，將接收到的濾波組的濾波結(jié)果與自身得到的濾波組的濾波結(jié)果相加，將相加的結(jié)果發(fā)送給相鄰的下一個(gè)濾波組對(duì)應(yīng)的運(yùn)算單元；所述并串變換單元，用于對(duì)每個(gè)濾波組的濾波結(jié)果相加后的結(jié)果進(jìn)行并串變換，得到本次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果。
10.如權(quán)利要求6所述的濾波器，其特征在于: 所述輸出數(shù)據(jù)緩沖單元包含X*N個(gè)輸出緩沖子單元； 所述N個(gè)濾波處理單元中的第一個(gè)濾波處理單元的第一次濾波運(yùn)算到第X次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的序號(hào)依次為0，N，2N，3N...(X-1)N ； 所述N個(gè)濾波處理單元中的第K個(gè)濾波處理單元的第一次濾波運(yùn)算到第X次濾波運(yùn)算的運(yùn)算結(jié)果對(duì)應(yīng)的輸出緩沖子單元在輸出數(shù)據(jù)緩沖單元中的序號(hào)依次為K-l，N+K-1,2N+K-1,3 N+K-1...(X-1)N+K-1，其中，K 為 2 ~N。
【文檔編號(hào)】H04B1/7093GK103997355SQ201310054152
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2013年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月20日
【發(fā)明者】鐘斌, 官華伯, 馬艷玲 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司