平均滤波器及传感器组件制造技术

本发明专利技术提供一种平均滤波器及传感器组件。所述平均滤波器包括：计数器，其对一系列的输入采样数据在初始值和预定值之间进行计数，每收到一个输入采样数据，则其计数值加1，在所述计数值为预定值后再收到一个输入采样数据后，则所述计数值重置为初始值；加法器，其被配置的在所述计数器的计数值为初始值时，所述加法器的累加值等于当前的输入采样数据，随后将每个输入采样数据累加到所述累加值上，在所述计数器的计数值为所述预定值时，所述加法器输出所述累加值；移位单元，用于对所述加法器输出的累加值进行右移。该平均滤波器只需要1个加法器和移位单元就可以实现N倍下采样以及平均滤波，结构简单，面积小。面积小。面积小。

【技术实现步骤摘要】
平均滤波器及传感器组件


[0001]本专利技术涉及信号处理领域，尤其涉及一种平均滤波器及传感器组件。

技术介绍

[0002]平均滤波器在信号处理中很常见，从频率观点来看是一种低通滤波器，可以进行高频抑制，常用于数据下采样前端。
[0003]但是平均滤波器在均值求取的时候，需要引入除法器，这在硬件实现中是非常不利的，对于加速度计这样的小型芯片，面积和功耗的成本较高。
[0004]此外，传统的平均滤波器分为三个模块：积分、抽取、差分，积分和差分引入两个加法器，经过数学表达式的推导，可以优化为一个加法器，减小面积。
[0005]因此，亟需提出一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一在于提供一种平均滤波器及传感器组件，其结构简单，占用面积小。
[0007]根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种平均滤波器，其包括：计数器，其对一系列的输入采样数据在初始值和预定值之间进行计数，每收到一个输入采样数据，则其计数值加1，在所述计数值为预定值后再收到一个输入采样数据后，则所述计数值重置为初始值；加法器，其被配置的在所述计数器的计数值为初始值时，所述加法器的累加值等于当前的输入采样数据，随后将每个输入采样数据累加到所述累加值上，在所述计数器的计数值为所述预定值时，所述加法器输出所述累加值；移位单元，用于对所述加法器输出的累加值进行右移。
[0008]在一个进一步的实施例中，预定值与初始值的差为N
‑
1，其中N＝2
M
，M为大于等于1的自然数，所述加法器每累加N个输入采样数据输出一次累加值，所述移位单元对所述加法器输出的累加值右移M位。
[0009]在一个进一步的实施例中，所述平均滤波器会对所述输入采样数据进行N倍下采样。
[0010]根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种传感器组件，其包括：传感器，用于提供传感采样数据；如上文所述的平均滤波器，用于将所述传感采样数据作为输入采样数据进行平均滤波。
[0011]在一个进一步的实施例中，所述传感器为MEMS加速度计或MEMS陀螺仪。
[0012]与现有技术相比，本专利技术只需要1个加法器和移位单元就可以实现N倍下采样以及平均滤波，省去了1个加法器和一个除法器，结构简单，面积小。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用
的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0014]图1是本专利技术中的平均滤波器在一个实施例中的结构示意图；
[0015]图2为本专利技术中的平均滤波器在一个实施例中的运行示例图。
【具体实施方式】
[0016]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0017]此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。
[0018]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“耦接”等术语应做广义理解；例如，可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0019]本专利技术旨在用最小的面积来实现平均滤波器，为MEMS加速度计、MEMS陀螺仪等小型芯片，节省更多的面积。
[0020]图1是本专利技术中的平均滤波器在一个实施例中的结构示意图。如图1所示的，所述平均滤波器包括：计数器110、加法器120和移位单元130。
[0021]所述计数器110对一系列的输入采样数据在初始值和预定值之间进行计数，每收到一个输入采样数据，则其计数值加1，在所述计数值为预定值后再收到一个输入采样数据后，则所述计数值重置为初始值。预定值与初始值的差为N
‑
1。比如所述初始值为0，所述预定值为N
‑
1。
[0022]所述加法器120被配置的在所述计数器110的计数值为初始值时，所述加法器110的累加值sum等于当前的输入采样数据，随后将每个输入采样数据累加到所述累加值sum上，在所述计数器110的计数值为所述预定值时，所述加法器120输出所述累加值sum。
[0023]所述移位单元130用于对所述加法器120输出的累加值sum进行右移M位。其中N＝2
M
，M为大于等于1的自然数，
[0024]这样，所述平均滤波器不仅可以对所述输入采样数据进行平均滤波，还可以对所述输入采样数据进行N倍下采样。
[0025]图2为本专利技术中的平均滤波器在一个实施例中的运行示例图。在此示例中，N＝4，M＝2，因此所述加法器120会每4个输入采样数据累加一次并输出累加值，比如将输入采样数据1、2、3和4进行累加，将输入采样数据5、6、7和8进行累加等等，所述移位单元130对所述累加值右移2位，相当于将所述累加值除以4。
[0026]现有技术中的平均滤波器相比，本专利技术中的平均滤波器省掉差分模块，只需要1个加法器，相当于节省一个加法器。此外，由于选用特定的下采样倍数，使得下采样倍数为2的整数次幂，然后用移位来实现除法器，硬件实现中移位几乎不占用资源，节约了一个复杂除法器的面积。
[0027]根据本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种传感器组件，其包括：传感器，用于提供传感采样数据；如上文所述的平均滤波器，用于将所述传感采样数据作为输入采样数据进行平均滤波。在一个进一步的实施例中，所述传感器为MEMS(Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System)加速度计或MEMS陀螺仪。
[0028]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本专利技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0029]尽管上面已经示出和描述了本专利技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制，本领域的普通技术人员在本专利技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和变型。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平均滤波器，其特征在于，其包括：计数器，其对一系列的输入采样数据在初始值和预定值之间进行计数，每收到一个输入采样数据，则其计数值加1，在所述计数值为预定值后再收到一个输入采样数据后，则所述计数值重置为初始值；加法器，其被配置的在所述计数器的计数值为初始值时，所述加法器的累加值等于当前的输入采样数据，随后将每个输入采样数据累加到所述累加值上，在所述计数器的计数值为所述预定值时，所述加法器输出所述累加值；移位单元，用于对所述加法器输出的累加值进行右移。2.根据权利要求1所述的平均滤波器，其特征在于，预定值与初始值的差为N
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【专利技术属性】
技术研发人员：仲雅莉，李京，马拉多，
申请(专利权)人：美新半导体天津有限公司，
类型：发明
国别省市：