專利名稱：一種適用于抽取濾波器的數(shù)據(jù)抽取方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域和集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一種數(shù)據(jù)抽取方
法;s^置；尤其涉及的是一種數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域和集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域中適用
于抽取濾波器的數(shù)據(jù)抽取方法及裝置。
背景纟支術(shù)
現(xiàn)有技術(shù)在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域和集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，有對(duì)數(shù)字信號(hào)的
采樣率進(jìn)行變換處理要求；例如在數(shù)字通信系統(tǒng)中，需要對(duì)高速采樣得到 的信號(hào)做降低采樣率處理即所謂下采樣，以降低后續(xù)處理的運(yùn)算工作量。
為降低下采樣的處理難度，常常對(duì)輸入的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行整數(shù)倍抽取，例 如從三個(gè)輸入采樣信號(hào)中提取其中一個(gè)信號(hào)作為有用信號(hào)，而丟失另外二 個(gè)信號(hào)。但是在對(duì)輸入采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取之前，需要考慮頻率的限制，以確 保滿足抽樣定理，預(yù)防混疊現(xiàn)象的產(chǎn)生。對(duì)頻率進(jìn)行限制可用抽取濾波器(也 叫抗混疊濾波器)來實(shí)現(xiàn)。
設(shè)輸入的采樣數(shù)據(jù)序列為x(n)，其中n = 0，l,2，...，采樣頻率為Fs,經(jīng) 過M倍抽樣后，輸出y(Mn)， M為正整數(shù)，采樣頻率為Fs/M;在頻域上，
其效果相當(dāng)于將輸入采樣數(shù)據(jù)的截止頻率(Oc拉長(zhǎng)為M(De，為滿足采樣定理， 則有M(Oc^7C，即(0^7t/M，因此必須將輸入信號(hào)的采樣頻率通過抽取濾波器 濾掉超過tt/M的部分以達(dá)到抗混疊之目的。如圖1所示為抽取濾波器抽取 過程；從圖l可以看出，抽取過程是在濾波之后進(jìn)行，抽取濾波器工作在采 樣率為Fs的頻率域中，然后再將濾波后的數(shù)據(jù)每M個(gè)中取出一個(gè)，從而實(shí) 現(xiàn)下釆樣處理。以上描述的是現(xiàn)有技術(shù)中抽取濾波器的數(shù)據(jù)抽取方法，但該方法有如下
缺點(diǎn)濾波后的每M個(gè)數(shù)據(jù)，只有一個(gè)^^皮用到后續(xù)的處理中，而另外的M-1 個(gè)都被丟棄不用，這樣對(duì)這M-1個(gè)數(shù)據(jù)所做的濾波運(yùn)算就被浪費(fèi)掉了；對(duì) 應(yīng)到用硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)，浪費(fèi)濾波運(yùn)算就是浪費(fèi)乘法器和加法器等硬件資源，這 種浪費(fèi)會(huì)增加產(chǎn)品成本。
因而，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種適用于抽取濾波器的數(shù)據(jù)抽取方法及裝置， 通過減少濾波器的計(jì)算量，使濾波后所有數(shù)據(jù)都被用到后續(xù)的處理中去，達(dá) 到節(jié)省乘法器和加法器等硬件資源的目的。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括
一種適用于抽取濾波器的數(shù)據(jù)抽取裝置，包括 一用于對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行 儲(chǔ)存的輸入數(shù)據(jù)緩沖單元， 一用于對(duì)采樣數(shù)據(jù)和濾波器系數(shù)進(jìn)行預(yù)定濾波運(yùn) 算的濾波器計(jì)算單元，其中在所述輸入數(shù)據(jù)緩沖單元和所述濾波器計(jì)算單元 之間設(shè)置一數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元；
所述數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元用于從所述輸入數(shù)據(jù)緩沖單元讀取所述采樣數(shù)據(jù) 及選取對(duì)應(yīng)的濾波器系數(shù)，并發(fā)送給所述濾波器計(jì)算單元，用于對(duì)每輸入M 個(gè)采樣數(shù)據(jù)，所述濾波器計(jì)算單元產(chǎn)生一個(gè)濾波輸出，其中M為抽取倍數(shù)。
其中所述濾波器計(jì)算單元包括設(shè)定個(gè)數(shù)的并行處理之乘加單元和一累 加器；所述乘加單元用于對(duì)所述采樣數(shù)據(jù)和選取的對(duì)應(yīng)濾波器系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算 操作，所述運(yùn)算操作為乘法操作和加法操作；所述累加器用于將所有乘加單 元的輸出結(jié)果按時(shí)間順序進(jìn)行串行累加。
其中該裝置為一有限沖擊響應(yīng)濾波器。
其中所述抽取倍數(shù)為正整數(shù)且滿足抽樣定理。一種適用于抽取濾波器的數(shù)據(jù)抽取方法，其包括以下步驟
A、 所述數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元讀取采樣數(shù)據(jù)和選取濾波器系數(shù)，并發(fā)送給 所述濾波器計(jì)算單元；
B、 每輸入M個(gè)采樣數(shù)據(jù)，所述濾波器計(jì)算單元產(chǎn)生一個(gè)濾波輸出，M 為抽取倍數(shù)，為正整數(shù)且滿足抽樣定理。
其中所述步驟B還包括
Bl 、所述濾波器計(jì)算單元對(duì)收到的所述采樣數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的所述濾波器系 數(shù)作預(yù)定的濾波運(yùn)算；
B2、每輸入M個(gè)釆樣數(shù)據(jù)，所述濾波器計(jì)算單元對(duì)收到的所述采樣數(shù)據(jù) 和對(duì)應(yīng)的濾波器系數(shù)作N次乘加運(yùn)算，N為所述抽取濾波器的抽頭數(shù)，為 M的整數(shù)倍。
其中所述步驟A還包括
Al 、所述數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元從所述輸入數(shù)據(jù)緩沖單元讀取預(yù)定的采樣數(shù)
據(jù)；
A2 、所述數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元選取與所述采樣數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的濾波器系數(shù)； A3、數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元將所述采樣數(shù)據(jù)和所述濾波器系數(shù)發(fā)送給所述濾 波器計(jì)算單元。
其中所述步驟A1還包括
All、對(duì)輸入的所述采樣數(shù)據(jù)，在所述輸入數(shù)據(jù)緩沖單元的緩沖區(qū)內(nèi)按 預(yù)定順序進(jìn)行緩沖保存；
A12、所述數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元從所述緩沖區(qū)的預(yù)定存儲(chǔ)地址讀取所述采 樣數(shù)據(jù)。
其中所述步驟A12還包括每輸入N個(gè)采樣數(shù)據(jù)，循環(huán)存儲(chǔ)到所述輸入-數(shù)據(jù)緩沖單元的預(yù)定存儲(chǔ)地址，N為所述抽取濾波器的抽頭數(shù)，為M的整 數(shù)倍。
其中所述步驟A2還包括A21、將M個(gè)采樣數(shù)據(jù)設(shè)為一組，依次在輸入每組的第一個(gè)采樣數(shù)據(jù) 時(shí)，將該第一個(gè)采樣數(shù)據(jù)與第一個(gè)濾波系數(shù)對(duì)應(yīng)，上一組最后一個(gè)采樣數(shù)據(jù) 與第二個(gè)濾波系數(shù)對(duì)應(yīng)， 一直到最早輸入的采樣數(shù)據(jù)與最后一個(gè)濾波系數(shù)對(duì) 應(yīng)；
A22、每輸入M個(gè)采樣數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元完成對(duì)濾波器系數(shù)一個(gè) 循環(huán)選擇。
本發(fā)明所提供的一種適用于抽取濾波器的數(shù)據(jù)抽取方法及裝置，通過對(duì) 釆樣數(shù)據(jù)的讀取和對(duì)應(yīng)濾波器系數(shù)的選擇，以實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)抽取過程放在濾波 過程之前，從而減少了濾波計(jì)算量；這就是i兌，對(duì)于M倍抽取，濾波計(jì)算 量就減少為原來的1/M;對(duì)應(yīng)到用硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)，就節(jié)省了乘法器和加法器等 硬件資源，從而降低了產(chǎn)品成本，尤其在M較大的時(shí)候，效果會(huì)更加明顯。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)中的抽取濾波器工作過程示意圖2是本發(fā)明 一個(gè)較佳實(shí)施例的抽取濾波器裝置之結(jié)構(gòu)框圖3是本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例的3倍抽取濾波器之計(jì)算單元結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，將對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例加以詳細(xì)說明。 本發(fā)明提供"種適用于抽取濾波器的數(shù)據(jù)抽取方法及裝置，通過數(shù)據(jù)系 數(shù)選擇單元從輸入數(shù)據(jù)緩沖單元對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定的讀取和選取對(duì)應(yīng)的 濾波器系數(shù)；實(shí)現(xiàn)每輸入M個(gè)釆樣數(shù)據(jù)，濾波器計(jì)算單元產(chǎn)生一個(gè)濾波輸 出，其中M為抽取倍數(shù)，為正整數(shù)；從而減少了濾波器的計(jì)算量，達(dá)到節(jié) 省乘法器和加法器等^:件資源目的。
如圖2所示是本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例的抽取濾波器裝置之結(jié)構(gòu)框圖，該 裝置是一 FIR (Finite Impulse Response-有限沖擊響應(yīng))濾波器，包括輸入數(shù)據(jù)緩沖單元、數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元、濾波器計(jì)算單元。所述裝置被用于對(duì)高 速采樣得到的輸入采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)抽取和濾波運(yùn)算，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)定的下采 樣。
所述輸入數(shù)據(jù)緩沖單元被用于對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖保存。所述輸入數(shù)據(jù)
緩沖單元包含一緩沖區(qū)，所述緩沖區(qū)的深度由FIR濾波器的抽頭數(shù)決定；例 如如果FIR濾波器有30個(gè)抽頭，則該緩沖區(qū)的深度為30。
所述數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元被用于從所述輸入數(shù)據(jù)緩沖單元讀取所述采樣 數(shù)據(jù)及選取對(duì)應(yīng)的濾波器系數(shù)，并發(fā)送給所述濾波器計(jì)算單元。對(duì)于一個(gè)抽 頭數(shù)為N的抽取濾波器，不考慮系數(shù)的對(duì)稱性，則需要經(jīng)過N次乘加運(yùn)算 后才能得到一個(gè)濾波輸出，其中N為M的整數(shù)倍。在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于一 個(gè)M倍的抽取過程，濾波器要得到M個(gè)濾波輸出才能完成一個(gè)完整的濾波 運(yùn)算；但是本發(fā)明考慮到其中的M-l個(gè)濾波器輸出是無效的，所述數(shù)據(jù)系 數(shù)選擇單元在輸入數(shù)據(jù)緩沖單元中讀取預(yù)定的采樣數(shù)據(jù)，并選取對(duì)應(yīng)的濾波 器系數(shù)，因此濾波器只需完成N次乘加運(yùn)算后就完成了一個(gè)濾波運(yùn)算，這 樣，濾波運(yùn)算量就減少為原來的1/M;換句話說，就是將以前每輸入一個(gè)采 樣數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)計(jì)算出 一個(gè)輸出值，改成每M個(gè)輸入只產(chǎn)生一個(gè)輸出值。
本發(fā)明的抽取濾波處理過程是根據(jù)濾波器的時(shí)域巻積過程，將其展開， 然后按照每個(gè)輸入的采樣周期，從輸入數(shù)據(jù)緩沖單元中的特定單元取出數(shù) 據(jù)，送到濾波器計(jì)算單元中去，同時(shí)還要選擇所對(duì)應(yīng)的系數(shù)，這樣就可以完 成N/M次的乘加運(yùn)算，則輸入M個(gè)數(shù)據(jù)，就完成了N次的乘加運(yùn)算，得到 了一個(gè)完整的輸出值。
所述濾波器計(jì)算單元包括設(shè)定個(gè)數(shù)并行處理的乘加單元和一累加器。 所述乘加單元對(duì)所述數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元輸出的濾波器系數(shù)與采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行 乘法操作以及加法操作，所述累加器將這些并行工作的乘加單元之輸出按時(shí) 間順序串行累加到 一起。
下面用一個(gè)更為具體的實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明之實(shí)施過程。
9例如抽取倍數(shù)為3，濾波器的抽頭數(shù)為24，輸入數(shù)據(jù)的采樣率為 30MHz,所述裝置運(yùn)行的時(shí)鐘頻率為60MH;這樣，經(jīng)過3倍抽取后，輸出 數(shù)據(jù)的采樣率為10MHz,也就是說，每?jī)蓚€(gè)時(shí)鐘周期輸入一個(gè)采樣數(shù)據(jù)， 每6個(gè)時(shí)鐘周期輸出一個(gè)經(jīng)過濾波運(yùn)算的采樣數(shù)據(jù)。
濾波器在時(shí)域的巻積過程為
<formula>formula see original document page 10</formula> (1 )
展開為
少(")=x(w) x /i(0) + x(w -1) x + x(" - 2) x A(2) +…+x(w - 23) x / (23) ( 2 ) 將M個(gè)采樣數(shù)據(jù)設(shè)為一組，依次在輸入每組的第一個(gè)采樣數(shù)據(jù)時(shí)，將 該第一個(gè)采樣數(shù)據(jù)與第一個(gè)濾波系數(shù)對(duì)應(yīng)，上一組最后一個(gè)采樣數(shù)據(jù)與第二 個(gè)濾波系凄t對(duì)應(yīng)， 一直到最早輸入的采樣數(shù)據(jù)與最后一個(gè)濾波系數(shù)對(duì)應(yīng)；這 就是說，最新輸入的數(shù)據(jù)X (n)與h(0)相乘，最早數(shù)據(jù)X (n-23)與h(23) 相乘，共需要計(jì)算24次乘加運(yùn)算。
如果抽取后輸出只取y(n)，其中11=3111(111 = 0,1,2，...)，那么當(dāng)n-3m+l 和n-3m+2時(shí)，不對(duì)這些輸入進(jìn)行處理，而是利用這個(gè)時(shí)間段完成上式中 余下的運(yùn)算。輸入3個(gè)采樣數(shù)據(jù)需要6個(gè)時(shí)鐘周期，因此每個(gè)時(shí)鐘周期要處 理完4次乘法運(yùn)算，用4個(gè)MAC (Multiplication Add Cell-乘加單元)并行 處理，這四個(gè)MAC單元分別編號(hào)為MAC1、 MAC2、 MAC3、 MAC4,如 圖3所示。
所述輸入數(shù)據(jù)緩沖單元的緩沖區(qū)深度為24,用寄存器保存；第一個(gè)數(shù) 據(jù)寫入到地址0,后面的數(shù)據(jù)分別寫入到地址1,2...,—直寫入到地址23后又 從地址0開始循環(huán)，因此輸入的數(shù)據(jù)可以編號(hào)為x(24n)， x(24n+l)， x(24n+2)，…，x(24n+23),相對(duì)應(yīng)的地址編號(hào)為AO, Al, A2,…，A23; 所述緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)同時(shí)被4個(gè)所述MAC讀取，每個(gè)時(shí)鐘周期讀取一次。 在所述數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元中，系數(shù)編號(hào)分別為H0,H1，.,.,H23，分別對(duì)應(yīng)系數(shù)h(0)到h(23);當(dāng)輸入數(shù)據(jù)x(24n)時(shí)，數(shù)據(jù)寫入到地址AO后，規(guī)定MAC1完成A0 A5地址的運(yùn)算，MAC2完成A6-A11地址的運(yùn)算，MAC3完成A12 A17地址的運(yùn)算，MAC4完成A18 A23地址的運(yùn)算，則在本周期以及本周期的相鄰下個(gè)時(shí)鐘周期(因?yàn)槊績(jī)蓚€(gè)時(shí)鐘周期輸入一個(gè)數(shù)據(jù))，有
MAC1:A0*H0 + A1*H23
MAC2: A6*H18 + A7*H17
MAC3: A12*H12 + A13*H11
MAC4: A18*H6 + A19*H5
其中HO就是系數(shù)h(O)， H23就是系數(shù)h(23)，其它類推，此時(shí)Al中的數(shù)據(jù)為24n-23,輸入采樣數(shù)據(jù)與濾波器系數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系要滿足上述公式(2 )。
當(dāng)輸入數(shù)據(jù)x(24n+l)寫入到Al后，MAC1從A2開始取數(shù)，從而避免將更新后的Al中的數(shù)據(jù)取進(jìn)來參與運(yùn)算而導(dǎo)致錯(cuò)誤，因?yàn)锳l中的數(shù)據(jù)已經(jīng)在上個(gè)周期參與運(yùn)算了，則有
MAC 1: A2*H22+ A3*H21
MAC2: A8*H16 + A9*H15
MAC3: A14*H10 + A15+H19
MAC4: A20*H4 + A21*H3
同理可以類推，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)xp4n+2)寫入到A2后，有MAC1: A4*H20+ A5*H19MAC2:A10*H14 + A11*H13MAC3: A16*H8 + A17*H7MAC4: A22*H2 + A23*H1
這樣，輸入數(shù)據(jù)分別是x(24n) 、 x(24n+l) 、 x(24n+2)，對(duì)應(yīng)寫入到A0、 Al、 A2后，就完成乂>式(2)中的所有24次乘法運(yùn)算和除累加運(yùn)算外的加法運(yùn)算，然后將各個(gè)MAC輸出結(jié)果進(jìn)行累加運(yùn)算，就得到一個(gè)濾波輸出；這就是說，每3個(gè)采樣數(shù)據(jù)經(jīng)抽取濾波后只輸出一個(gè)采樣數(shù)據(jù)，從而完成一個(gè)完整的抽取濾波過程。
當(dāng)輸入數(shù)據(jù)x(24n + 3)時(shí)，寫入到A3后，最新輸入的數(shù)據(jù)在A3與h(O)相乘，最早輸入的數(shù)據(jù)在A4與h(23)相乘，相應(yīng)得到如下算式MAC1:A3*H0 + A4*H23MAC2:A9*H18+A10*H17MAC3: A15*H12 + A16*H11MAC4: A21*H6 + A22*H5
同理可以類推，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)x(241^4)寫入到A4后，有MAC 1: A5 *H22+ A6*H21MAC2:A11*H16+A12*H15MAC3: A17*H10 + A18*H19MAC4: A23*H4 + A0*H3
同理可以類推，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)x(24n+5)寫入到A5后，有
MAC1: A7*H20+A8*H19
MAC2: A13*H14 + A14*H13
MAC3: A19*H8 +A20*H7
MAC4:A1*H2+A2*H1
這樣，另外3個(gè)采樣數(shù)據(jù)經(jīng)抽取濾》^又輸出一個(gè)采樣數(shù)據(jù)。照此類推下去，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)x(24n + 21)時(shí)寫入到A21后，有MAC 1: A21 *H0 + A22*H23MAC2:A3*H18 + A4*H17MAC3: A9*H12 + A10*H11MAC4:A5*H6 + A6*H5
同理可以類推，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)x(24n+22)寫入到A22后，有
MAC 1: A23 *H22+ A0*H21
MAC2:A5*H16+A6*H15MAC3: Al 1*H10 + A12*H19MAC4: A17*H4 + A18*H3
同理可以類推，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)x(24n+23)寫入到A23后，有
MAC 1: A1 *H20+A2*H 19
MAC2: A7*H14 + A8*H13
MAC3:A13*H8+A14*H7
MAC4: A19*H2 + A20*H1
這樣就輸入了 24個(gè)數(shù)據(jù)，共用了 48個(gè)時(shí)鐘周期，得到了 8個(gè)濾波輸出，從而完成了一個(gè)大周期循環(huán)；當(dāng)輸入第25個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，就要重新開始執(zhí)行上述過程。
從上面可以看出每個(gè)MAC在不同時(shí)鐘周期的輸入采樣數(shù)據(jù)和濾波器系數(shù)之對(duì)應(yīng)關(guān)系；每個(gè)MAC輸入數(shù)據(jù)每48個(gè)時(shí)鐘周期循環(huán)一次，而系數(shù)則每6個(gè)時(shí)鐘周期循環(huán)一次。
綜上所述，本發(fā)明通過數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元從輸入數(shù)據(jù)緩沖單元對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定的讀取和選取對(duì)應(yīng)的濾波器系數(shù)；實(shí)現(xiàn)每輸入M個(gè)采樣數(shù)據(jù)，濾波器計(jì)算單元產(chǎn)生一個(gè)濾波輸出；這樣對(duì)于M倍抽取，濾波計(jì)算量就減少為原來的1/M;對(duì)應(yīng)到用硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)，就節(jié)省了乘法器和加法器等硬件資源，從而降低了產(chǎn)品成本，尤其在M較大的時(shí)候，效果會(huì)更加明顯。
應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對(duì)具體實(shí)施例的描述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種適用于抽取濾波器的數(shù)據(jù)抽取裝置，包括一用于對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存的輸入數(shù)據(jù)緩沖單元，一用于對(duì)采樣數(shù)據(jù)和濾波器系數(shù)進(jìn)行預(yù)定濾波運(yùn)算的濾波器計(jì)算單元，其特征在于，在所述輸入數(shù)據(jù)緩沖單元和所述濾波器計(jì)算單元之間設(shè)置一數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元；所述數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元用于從所述輸入數(shù)據(jù)緩沖單元讀取所述采樣數(shù)據(jù)及選取對(duì)應(yīng)的濾波器系數(shù)，并發(fā)送給所述濾波器計(jì)算單元，用于對(duì)每輸入M個(gè)采樣數(shù)據(jù)，所述濾波器計(jì)算單元產(chǎn)生一個(gè)濾波輸出，其中M為抽取倍數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述濾波器計(jì)算單元包 括設(shè)定個(gè)數(shù)的并行處理之乘加單元和一累加器；所述乘加單元用于對(duì)所述 采樣數(shù)據(jù)和選取的對(duì)應(yīng)濾波器系數(shù)進(jìn)行運(yùn)算操作，所述運(yùn)算操作為乘法操作 和加法操作；所述累加器用于將所有乘加單元的輸出結(jié)果按時(shí)間順序進(jìn)行串 行累加。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置為一有限沖擊響 應(yīng)濾波器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述抽取倍數(shù)為正整數(shù) 且滿足抽樣定理。
5、 一種如權(quán)利要求l所述裝置的數(shù)據(jù)抽取方法，其包括以下步驟A、 所述數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元讀取采樣數(shù)據(jù)和選取濾波器系數(shù)，并發(fā)送 給所述濾波器計(jì)算單元；B、 每輸入M個(gè)采樣數(shù)據(jù)，所述濾波器計(jì)算單元產(chǎn)生一個(gè)濾波輸出，M為抽取倍數(shù)，為正整數(shù)且滿足抽樣定理。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)抽取方法，其特征在于，所述步驟B還 包括Bl 、所述濾波器計(jì)算單元對(duì)收到的所述采樣數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的所述濾波器系 數(shù)作預(yù)定的濾波運(yùn)算；TO;每輸入M個(gè)采樣數(shù)據(jù)，所述濾波器計(jì)算單元對(duì)收到的所述采樣數(shù) 據(jù)和對(duì)應(yīng)的濾波器系數(shù)作N次乘加運(yùn)算，N為所述抽取濾波器的抽頭數(shù)， 為M的整凄t倍。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)抽取方法，其特征在于，所述步驟A還 包括Al 、所述數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元從所述輸入數(shù)據(jù)緩沖單元讀取預(yù)定的采樣數(shù)據(jù)；A2、所述數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元選取與所述采樣數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的濾波器系數(shù)； A3 、數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元將所述采樣數(shù)據(jù)和所述濾波器系數(shù)發(fā)送給所述濾 波器計(jì)算單元。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)抽取方法，其特征在于，所述步驟A1 還包括All、對(duì)輸入的所述采樣數(shù)據(jù)，在所述輸入數(shù)據(jù)緩沖單元的緩沖區(qū)內(nèi)按 預(yù)定順序進(jìn)行緩沖保存；A12、所述數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元從所述緩沖區(qū)的預(yù)定存儲(chǔ)地址讀取所述采 樣數(shù)據(jù)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)抽取方法，其特征在于，所述步驟A12 還包括每輸入N個(gè)采樣數(shù)據(jù)，循環(huán)存儲(chǔ)到所述輸入數(shù)據(jù)緩沖單元的預(yù)定 存儲(chǔ)地址，N為所述抽取濾波器的抽頭數(shù)，為M的整數(shù)倍。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)據(jù)抽取方法，其特征在于，所述步驟 A2還包括A21 、將M個(gè)采樣數(shù)據(jù)設(shè)為 一組，依次在輸入每組的第 一個(gè)采樣數(shù)據(jù)時(shí)， 將該第一個(gè)采樣數(shù)據(jù)與第一個(gè)濾波系數(shù)對(duì)應(yīng)，上一組最后一個(gè)采樣數(shù)據(jù)與第 二個(gè)濾波系數(shù)對(duì)應(yīng)， 一直到最早輸入的采樣數(shù)據(jù)與最后一個(gè)濾波系數(shù)對(duì)應(yīng)；A22、每輸入M個(gè)采樣數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元完成對(duì)濾波器系數(shù)一個(gè) 循環(huán)選擇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于抽取濾波器的數(shù)據(jù)抽取方法及裝置，其裝置包括一用于對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存的輸入數(shù)據(jù)緩沖單元，一用于對(duì)采樣數(shù)據(jù)和濾波器系數(shù)進(jìn)行預(yù)定濾波運(yùn)算的濾波器計(jì)算單元，在所述輸入數(shù)據(jù)緩沖單元和所述濾波器計(jì)算單元之間設(shè)置一數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元。本發(fā)明方法及裝置由于通過所述數(shù)據(jù)系數(shù)選擇單元從所述輸入數(shù)據(jù)緩沖單元對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定的讀取和選取對(duì)應(yīng)的濾波器系數(shù)，實(shí)現(xiàn)每輸入M個(gè)采樣數(shù)據(jù)，所述濾波器計(jì)算單元產(chǎn)生一個(gè)濾波輸出；這樣對(duì)于M倍抽取，濾波器的計(jì)算量就減少為原來的1/M；對(duì)應(yīng)到用硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)，就節(jié)省了乘法器和加法器等硬件資源，從而降低了產(chǎn)品成本，尤其在M較大的時(shí)候，效果會(huì)更加明顯。
文檔編號(hào)H03H17/02GK101640522SQ20081014222
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
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