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一種無(wú)限長(zhǎng)脈沖響應(yīng)濾波器及實(shí)現(xiàn)IIR濾波的方法

專(zhuān)利號(hào)
CN112713875B
公開(kāi)日期
2025-04-29
申請(qǐng)人
廣東高云半導(dǎo)體科技股份有限公司(廣東省廣州市黃埔區(qū)科學(xué)大道243號(hào)A5棟10樓1001房)
發(fā)明人
楊文軒; 周成龍; 宋桂童; 劉貴林; 李尚巖
IPC分類(lèi)
H03H17/00; H03H17/02
技術(shù)領(lǐng)域
iir,電路,截?cái)?數(shù)據(jù),計(jì)算,通道,寄存器,寄存,加法,濾波
地域: 廣東省 廣東省廣州市

摘要

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種無(wú)限長(zhǎng)脈沖響應(yīng)濾波器及其實(shí)現(xiàn)濾波的方法,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的IIR濾波器,利用同步采樣技術(shù)將多通道并行輸入的數(shù)據(jù)分時(shí)進(jìn)行IIR計(jì)算,提升了IIR計(jì)算速度,從而減少了資源消耗,進(jìn)而大大擴(kuò)展了IIR濾波器的應(yīng)用范圍。

說(shuō)明書(shū)

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[0083] 在一種示例性實(shí)例中,通道信號(hào)檢測(cè)器可以采用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn),如圖6所示,在一種實(shí)施例中,ibstart信號(hào)用于標(biāo)記通道0,inpvalid信號(hào)用于標(biāo)記是否是有效輸入數(shù)據(jù)。在一種實(shí)施例中,假設(shè)ibstart信號(hào)為高電平時(shí)表示通道數(shù)從0開(kāi)始計(jì)數(shù),當(dāng)inpvalid信號(hào)為高電平累計(jì)到預(yù)先設(shè)置的通道數(shù)時(shí),計(jì)數(shù)器暫停計(jì)數(shù),直到下一個(gè)ibstart信號(hào)的高電平到來(lái)時(shí)清零并重新計(jì)算當(dāng)前通道數(shù)。 [0084] 在一種示例性實(shí)例中,數(shù)據(jù)移位寄存器可以包括:第一地址產(chǎn)生判斷電路、第一地址產(chǎn)生器,以及移位寄存器;其中,第一地址產(chǎn)生判斷電路,設(shè)置為接收到來(lái)自通道信號(hào)檢測(cè)器的通道信號(hào),確定需要產(chǎn)生地址;地址產(chǎn)生器,設(shè)置為產(chǎn)生第一地址(如圖6中的地址A);移位寄存器,設(shè)置為由來(lái)自控制電路的高速時(shí)鐘驅(qū)動(dòng),按照產(chǎn)生的地址采樣輸入數(shù)據(jù)信號(hào)即多通道并行輸入的數(shù)據(jù),獲得當(dāng)前通道信號(hào)的數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)。 [0085] 在一種示例性實(shí)例中,輸出電路可以包括:第二地址產(chǎn)生判斷電路、第二地址產(chǎn)生器,以及數(shù)據(jù)寄存器;其中,第二地址產(chǎn)生判斷電路,設(shè)置為接收到來(lái)自通道信號(hào)檢測(cè)器的通道信號(hào)數(shù)據(jù),確定需要產(chǎn)生地址;第二地址產(chǎn)生器,設(shè)置為產(chǎn)生第二地址(如圖6中的地址B);數(shù)據(jù)寄存器,設(shè)置為在來(lái)自控制電路的同步信號(hào)的控制下,通過(guò)同步采樣技術(shù)將多通道并行輸入的數(shù)據(jù)分時(shí)輸入到IIR計(jì)算電路。 [0086] 本申請(qǐng)實(shí)施例中,通過(guò)地址產(chǎn)生器使數(shù)據(jù)地址運(yùn)算與數(shù)據(jù)運(yùn)算實(shí)現(xiàn)了并行。 [0087] 通過(guò)本申請(qǐng)實(shí)施例中提供的輸出電路,IIR計(jì)算電路完成運(yùn)算后,控制電路會(huì)再次向分時(shí)復(fù)用處理電路發(fā)送同步信號(hào)以表示計(jì)算已完成,可以輸入下一個(gè)數(shù)據(jù)。這樣,通過(guò)同步信號(hào)的穩(wěn)定交替,保證了多通道并行輸入的數(shù)據(jù)在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻分時(shí)、穩(wěn)定地輸入到IIR計(jì)算電路,實(shí)現(xiàn)了多通道分時(shí)復(fù)用。 [0088] 即使在高速模式下,由于IIR算法的負(fù)反饋特性,也很難在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成一次濾波,因此,為了保證IIR計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性,本申請(qǐng)實(shí)施例中,通過(guò)同步采樣技術(shù)保證了輸入數(shù)據(jù)在一定時(shí)鐘周期內(nèi)保持穩(wěn)定,保證了輸入數(shù)據(jù)的均勻、穩(wěn)定。 [0089] 在一種示例性實(shí)例中,如圖1所示,IIR計(jì)算電路可以包括:第一乘法電路、第二乘法電路、加法電路,以及截位電路;其中, [0090] 第一乘法電路,設(shè)置為對(duì)重載的系數(shù)和來(lái)自截位電路的反饋結(jié)果進(jìn)行乘法運(yùn)算后輸出給加法電路; [0091] 第二乘法電路,設(shè)置為對(duì)重載的系數(shù)和多通道分時(shí)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行乘法運(yùn)算后輸出給加法電路; [0092] 加法電路,設(shè)置為對(duì)來(lái)自第一乘法電路和第二乘法電路的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行加法運(yùn)算后輸出給截位電路; [0093] 截位電路,設(shè)置為對(duì)來(lái)自加法電路的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行截位處理,通過(guò)四舍五入對(duì)截位處理的結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償后輸出計(jì)算結(jié)果。 [0094] 在一種示例性實(shí)例中,如圖4所示,截位電路可以包括:截位判斷電路、截位計(jì)算電路、補(bǔ)償計(jì)算電路、截位補(bǔ)償電路;其中, [0095] 截位判斷電路,設(shè)置為對(duì)來(lái)自加法電路的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行截?cái)辔粩?shù)判斷; [0096] 截位計(jì)算電路,設(shè)置為根據(jù)截?cái)辔粩?shù)判斷的判斷結(jié)果對(duì)來(lái)自加法電路的運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行截位操作; [0097] 補(bǔ)償計(jì)算電路,設(shè)置為根據(jù)截?cái)辔粩?shù)判斷的判斷結(jié)果計(jì)算補(bǔ)償數(shù)據(jù); [0098] 截位補(bǔ)償電路,設(shè)置為按照補(bǔ)償數(shù)據(jù)對(duì)截位操作后的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償,并輸出最終IIR計(jì)算結(jié)果。 [0099] 本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)截位后的四舍五入補(bǔ)償,提高了計(jì)算的準(zhǔn)確度。從算法上優(yōu)化了IIR計(jì)算結(jié)果。 [0100] 圖7為本申請(qǐng)IIR計(jì)算電路的一種實(shí)施例的電路組成示意圖,如圖7所示,與圖1中的IIR計(jì)算電路相比,在圖7所示的實(shí)施例中,第一乘法電路包括第一延時(shí)電路、第二延時(shí)電路和第一乘法器,構(gòu)成反饋計(jì)算支路,產(chǎn)生反饋計(jì)算結(jié)果。第二乘法電路包括第三延時(shí)電路、第四延時(shí)電路和第二乘法器,構(gòu)成前饋計(jì)算支路,產(chǎn)生前饋計(jì)算結(jié)果。 [0101] 在一種示例性實(shí)例中,如圖8所示的一種截位電路的實(shí)施例示意圖,其中,[0102] 截位判斷電路包括:第一數(shù)據(jù)判斷電路和第一數(shù)據(jù)拆分電路,其中: [0103] 第一數(shù)據(jù)判斷電路,設(shè)置為根據(jù)用戶(hù)預(yù)先選擇的宏定義參數(shù),比如:輸入數(shù)據(jù)位寬、系數(shù)位寬、輸出數(shù)據(jù)位寬、放大倍數(shù)等,計(jì)算出乘法器的參數(shù),比如:輸出位寬、輸出數(shù)據(jù)高位保留位、輸出數(shù)據(jù)截?cái)辔坏刃畔ⅲ? [0104] 第一數(shù)據(jù)拆分電路,設(shè)置為根據(jù)計(jì)算出的參數(shù)計(jì)算截?cái)嘟Y(jié)果以進(jìn)行所述截?cái)辔粩?shù)判斷,其中,截?cái)嘟Y(jié)果可以包括如需要保留的位數(shù)、反饋數(shù)據(jù)需要保留的位數(shù)。 [0105] 在一種示例性實(shí)例中,截?cái)辔粩?shù)判斷即為判斷三個(gè)特殊比特位的0或1,其中,三個(gè)特殊比特位分別為符號(hào)位、截?cái)辔弧⒔財(cái)辔坏鸵晃弧? [0106] 截位計(jì)算電路包括第二數(shù)據(jù)判斷電路和第二數(shù)據(jù)拆分電路,其中: [0107] 第二數(shù)據(jù)判斷電路,設(shè)置為根據(jù)判斷結(jié)果中的符號(hào)位保留有效符號(hào)位;

權(quán)利要求

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