用于采样率转换的多相设备及其制造方法和测试方法技术

技术编号:17841423 阅读:40 留言:0更新日期:2018-05-03 21:42
公开用于采样率转换的多相设备及其制造方法和测试方法。描述涉及多相数字滤波器的设备(以及制造所述设备的方法)、系统和方法。在一个方面,提供了一种设备,包括:至少一对子滤波器,每对子滤波器具有对称系数;以及网格,包括与所述至少一对子滤波器中的具有对称系数的每对子滤波器对应的两个加法器和馈线。在一个方面,所述设备是多相有限脉冲响应(FIR)数字滤波器,包括插值器和抽取器,其中,插值器和抽取器中的每个具有:至少一对子滤波器,每对子滤波器具有对称系数;以及网格,包括与所述至少一对子滤波器中的具有对称系数的每对子滤波器对应的两个加法器和馈线。

【技术实现步骤摘要】
用于采样率转换的多相设备及其制造方法和测试方法本申请要求于2016年10月25日提交到美国专利商标局的第62/412,452号美国临时申请和2017年1月10日提交到美国专利商标局的第15/402,651号美国非临时申请的优先权,这些申请的全部内容通过引用包含于此。
本公开总体涉及多速率数字滤波器、滤波器组和信号处理,更具体地说,涉及一种用于插值器和抽取器的多相结构。
技术介绍
多速率数字滤波器用于电信、语音处理、图像压缩、天线/雷达系统、频谱分析,并且用于增长的物联网(IoT)中的无数应用和功能。“多速率”字面意思是“多重速率”,即存在用于系统中的多个采样率。多速率数字系统的基本构造块是增加输入数字信号的采样率的插值滤波器或插值器,以及降低输入数字信号的采样率的抽取滤波器或抽取器。
技术实现思路
因此,本公开目的在于解决至少这里描述的问题和/或缺点,并提供至少下面描述的优点。根据本公开的一方面,提供了一种用于采样率转换的多相设备,包括:至少一对子滤波器,每对子滤波器具有对称系数;网格,包括与所述至少一对子滤波器中的每对子滤波器对应的两个加法器和馈线其中,所述至少一对子滤波器中的每对子滤波器的对称系数从初始的反对称系数对hm和hR-m变换而来,R是子滤波器的总数,m是子滤波器索引,其中,m=1,2,……,R。根据本公开的一方面,提供了一种用于采样率转换的多相设备,包括:网格,包括一组或多组加法器和馈线;至少一组子滤波器,其中,每组子滤波器具有所述一组或多组加法器和馈线中的对应的一组,其中,在每组子滤波器中的子滤波器的系数从初始系数集中的系数产生,初始系数集中的系数呈现反对称对属性,其中,每组子滤波器和它所对应的一组加法器和馈线产生与具有来自初始系数集的系数的子滤波器相同的总体输出。根据本公开的一方面,提供了一种制造用于采样率转换的多相设备的方法,包括:制造所述多相设备的部件,所述部件包括:至少一对子滤波器,每对子滤波器具有对称系数;网格,包括与所述至少一对子滤波器中的每对子滤波器对应的两个加法器和馈线,其中,所述至少一对子滤波器中的每对子滤波器的对称系数从初始的反对称系数对hm和hR-m变换而来,R是子滤波器的总数,m是子滤波器索引,其中,m=1,2,……,R。根据本公开的一方面,提供了一种测试用于采样率转换的多相设备的方法,包括:测试所述多相设备是否具有以下部件,包括:至少一对子滤波器,每对子滤波器具有对称系数;网格,包括与所述至少一对子滤波器中的每对子滤波器对应的两个加法器和馈线;测试每对子滤波器的对称系数是否从初始的反对称系数对hm和hR-m变换而来,R是子滤波器的总数,m是子滤波器索引,其中,m=1,2,……,R;测试每对子滤波器中的一个子滤波器是否具有第一系数函数:测试另一个子滤波器是否具有第二系数函数:附图说明通过下面结合附图进行的详细描述,本公开的特定实施例的上述和其它方面、特征和优点将会更加清楚,其中:图1和图2分别是在多速率数字采样系统中的插值器和抽取器的框图;图3和图4分别是在多速率数字采样系统的多相结构中的插值器和抽取器的框图;图5是由图4中的子滤波器1执行的函数h1的框图;图6是由图4中的具有使用系数的对称性的简化结构的子滤波器1执行的函数h1的框图;图7是由图4中的系数具有奇对称性的子滤波器1执行的函数h1的框图;图8是由图4中的具有使用系数的奇对称性的简化结构的子滤波器1执行的函数h1的框图;图9是根据本公开的实施例的具有反对称系数的子滤波器对的总体结构的框图;图10和图11分别是根据本公开的实施例的在多速率数字采样系统的多相结构中的插值器和抽取器的框图;图12和图13分别示出关于常规滤波器系统与根据本公开的实施例的数字滤波器系统的乘法复杂性和加法复杂性的仿真结果;图14和图15示出根据本公开的其它实施例的网格实现方式/结构的示例。具体实施方式以下,将参照附图详细描述本公开的实施例。应当注意,即使相同的原件在不同的示图中示出,它们也由相同的参考标号指定。在下面的描述中,仅提供诸如详细配置和部件的具体细节来帮助全面理解本公开的实施例。因此,对于本领域技术人员来说清楚的是,在不脱离本公开的范围的情况下,可对在此描述的实施例进行各种变动和修改。此外,为了清楚和简明,省略了公知的功能和架构的描述。下面描述的术语是考虑到本公开中的功能而定义的术语,并且可根据用户、用户的意图或习惯而不同。因此,应基于贯穿说明书的内容来确定术语的定义。本公开可具有各种修改和各种实施例,其中,以下参考附图详细描述实施例。然而,应当理解,本公开不限于实施例,而是包括本公开的范围内的所有修改、等同物和替代物。虽然包括诸如“第一”、“第二”的序数的术语可用于描述各种元件,但结构元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如,在不脱离本公开的范围的情况下,第一结构元件可称为第二结构元件。类似地,第二结构元件也可称为第一结构元件。如在此使用的,术语“和/或”包括一个或多个关联项的任意组合和所有组合。在此使用的术语仅用于描述本公开的各种实施例,但并不意图限制本公开。除非上下文清楚地另有所指,否则单数形式也意在包括复数形式。应当理解,在本公开中,术语“包括”或“具有”表示特征、数量、步骤、操作、结构元件、部件或它们的组合的存在,并不排除一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、结构元件、部件或它们的组合的存在或添加的可能性。除非不同地定义,否则在此使用的所有术语具有与本公开所属领域的技术人员所理解的含义相同的含义。除非在本公开中明确定义,否则诸如在通用字典中定义的术语应被解释为具有与相关领域中的上下文含义相同的含义,并不被解释为具有理想或过于正式的含义。各种实施例可包括一个或多个元件。元件可包括布置成执行特定操作的任何结构。虽然作为示例,可使用特定布置中的有限数量的元件来描述实施例,但是实施例可包括针对给定实现所期望的可选布置中的更多或更少的元件。值得注意的是,对“一个实施例”或“实施例”的任何引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。在本说明书的各个位置中出现短语“一个实施例”(或“实施例”)不一定表示同一实施例。图1示出插值器110,插值器110接收N个样本作为输入,对输入进行R倍上采样,并输出RN个样本。图2示出抽取器120,抽取器120接收RN个样本作为输入,进行R倍下采样,并输出N个样本。更具体地讲,插值器110进行R倍上采样,然后在输出RN个样本之前应用图像滤波器115来移除由上采样创建的额外图像。抽取器120将抗混叠滤波器125应用到输入的RN个样本来消除混叠(信号的移位版本的重叠)和/或带外噪声,然后进行R倍下采样来产生N个样本作为输出。以上描述的数字滤波器可使用高采样率的有限脉冲响应(FIR)滤波器来实现。多相分解可用于这样的FIR滤波器,以将FIR分解成R组,这导致使用R个子滤波器的多相结构,从而降低了每个子滤波器的采样率,因此减少在处理期间需要进行的计算的数量。更具体地讲,多相分解导致分别如图3和图4所示的插值器和抽取器。如图3所示,多相分解导致具有N个样本的输入的插值器210,所述N个样本输入通过分别执行函数h1至hR的子滤波器1至R(2本文档来自技高网...
用于采样率转换的多相设备及其制造方法和测试方法

【技术保护点】
一种用于采样率转换的多相设备,包括:至少一对子滤波器,每对子滤波器具有对称系数;网格,包括与所述至少一对子滤波器中的每对子滤波器对应的两个加法器和馈线其中,所述至少一对子滤波器中的每对子滤波器的对称系数从初始的反对称系数对hm和hR‑m变换而来,R是子滤波器的总数,m是子滤波器索引,其中,m=1,2,……,R。

【技术特征摘要】
2016.10.25 US 62/412,452;2017.01.10 US 15/402,6511.一种用于采样率转换的多相设备,包括:至少一对子滤波器,每对子滤波器具有对称系数;网格,包括与所述至少一对子滤波器中的每对子滤波器对应的两个加法器和馈线其中,所述至少一对子滤波器中的每对子滤波器的对称系数从初始的反对称系数对hm和hR-m变换而来,R是子滤波器的总数,m是子滤波器索引,其中,m=1,2,……,R。2.如权利要求1所述的多相设备,其中,所述多相设备包括多相有限脉冲响应(FIR)数字滤波器。3.如权利要求1所述的多相设备,其中,所述多相设备包括多相奈奎斯特数字滤波器。4.如权利要求1所述的多相设备,其中,所述多相设备被配置为插值器。5.如权利要求4所述的多相设备,还包括:系数对称的子滤波器,其中,所述子滤波器中具有相同系数的抽头输出在乘以系数之前相加在一起。6.如权利要求4所述的多相设备,其中,在插值器中,与每对子滤波器对应的网格的两个加法器包括:第一加法器,将两个子滤波器的输出相加;第二子滤波器,将一个子滤波器的输出与另一个子滤波器的输出的负值相加。7.如权利要求4所述的多相设备,其中,每对子滤波器中的一个子滤波器具有第一系数函数每对子滤波器中的另一个子滤波器具有第二系数函数其中,当每个子滤波器的输入为x时,每对子滤波器的输出分别为和其中,x表示脉冲序列,*是卷积运算符。8.如权利要求7所述的多相设备,其中,网格的两个加法器包括:第一加法器,将和相加以输出第二加法器,将和的负值相加以输出9.如权利要求1所述的多相设备,其中,所述多相设备被配置为抽取器。10.如权利要求9所述的多相设备,还包括:接收串行输出并将串行输出转换为并行输出的串行并行(S2P)转换器。11.如权利要求10所述的多相设备,其中,在抽取器中,与每对子滤波器对应的网格的两个加法器接收S2P转换器的并行输出。12.如权利要求9所述的多相...

【专利技术属性】
技术研发人员:李樑宾普拉纳夫·达亚尔根纳季·坲戈李正元
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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