一种并行线性相位奇数长度转置制造技术

本发明专利技术公开了一种并行线性相位奇数长度转置

【技术实现步骤摘要】
一种并行线性相位奇数长度转置FIR滤波器的有效实现方法


[0001]本专利技术涉及高速信号处理
，特别是一种并行线性相位奇数长度转置
FIR
滤波器的有效实现方法
。

技术介绍

[0002]从多媒体信号处理到无线移动通信，有限脉冲响应
(Finite Impulse Response
，
FIR)
滤波器在数字通信系统中，被广泛应用于视频处理等高采样速率场景
。
在传统的
M
并行
FIR
滤波器的实现中，
M
阶多相结构在
M
个并行单元中对齐，然后多相滤波器的子滤波器以所需的顺序被调整以获得适当的输出，但是由于硬件实现的成本随滤波器阶数的增加而线性增加，这种技术对于更高阶的并行性不太有利
。
针对这个问题，一些学者提出的奇数长度
FIR
滤波器中，利用了系数对称性，使得子滤波器单元中的乘法器数量减少了一半，但代价是增加了前
/
后处理模块中的加法器，并且由于共享子滤波器系数和相关输入的位置的延迟，多相对称特性不能直接在传统
FIR
滤波器结构中实现
。
[0003]快速
FIR
算法
(Fast FIR Algorithm,FFA)
通过增加加法的次数降低乘法的次数，在硬件实现时，
FFA
用于降低多相滤波器的并行子滤波器分支，可以有效降低硬件实现难度
。
另外，在设计滤波器时，合理利用
FIR
滤波器系数对称特性，可以降低并行系统的复杂性
。

技术实现思路

[0004]针对现有
FIR
滤波器结构的复杂性较高，多相系数对称特性应用困难等问题，本专利技术提供一种并行线性相位奇数长度转置
FIR
滤波器的有效实现方法
。
[0005]本专利技术公开了一种并行线性相位奇数长度转置
FIR
滤波器的有效实现方法，其包括：
[0006]步骤1：基于
N
抽头
FIR
滤波器，应用信号多相系数分解特性得到
M
并行的
FIR
滤波器，并推出2并行
FIR
滤波器和3并行
FIR
滤波器；
[0007]步骤2：将多相系数对称特性和
FFA
方法应用于2并行
FIR
滤波器，得到改进型2并行
FIR
滤波器；
[0008]步骤3：将得到改进型2并行
FIR
滤波器的方法应用于所有奇数长度
FIR
滤波器，并根据
N mod 3
的不同值，得到3种改进的3并行转置
FIR
滤波器结构；其中
N
为滤波器长度，
mod
表示
N
除以3所得余数
。
[0009]进一步地，所述步骤1包括：
[0010]步骤
11
：定义一个
N
抽头
FIR
滤波器；
[0011]步骤
12
：将
N
抽头
FIR
滤波器进行多相分解，得到
M
并行
FIR
滤波器；
[0012]步骤
13
：基于
M
并行
FIR
滤波器，令
M
＝2，得到2并行
FIR
滤波器；
[0013]步骤
14
：根据步骤
13
类推，得到3并行
FIR
滤波器
。
[0014]进一步地，所述
N
抽头
FIR
滤波器为：
[0015][0016]其中，
y(n)
为
N
抽头
FIR
滤波器的数学表达式，
i
表示0至
N
‑1的整数变量，
n
为0到
∞
的整数变量，即
n
＝
0,1,2,
…
∞
，
x(n)
是无限长输入序列，
h(i)
表示
N
阶
FIR
滤波器的系数；
[0017]所述
M
并行
FIR
滤波器为：
[0018][0019]其中，
M
为并行滤波器的个数，
r
为整数变量其值为
r
＝
0,1,2......,M
‑1，
X
q
(z)
表示输入滤波器数据序列的
z
域变换形式，其中
q
为0至
M
‑1的整数变量，
z
为频率变量；
E
r
(z)
表示滤波器系数的
z
域变换形式，
k
为0到的整数变量；
Y
p
(z)
表示
FIR
滤波器多相分解结果，
p
为0到
M
‑1的整数变量
。
[0020]进一步地，所述2并行
FIR
滤波器为：
[0021]Y0+z
‑1Y1＝
(E0+z
‑1E1)(X0+z
‑1X1)
[0022]＝
E0X0+z
‑1(E0X1+E1X0)+z
‑2E1X1[0023]Y0和
Y1可以表示为：
[0024]Y0＝
E0X0+z
‑2E1X1[0025]Y1＝
E0X1+E1X0。
[0026]进一步地，所述3并行
FIR
滤波器的结构为：
[0027]Y0＝
E0X0+z
‑3(E2X1+E1X2)
[0028]Y1＝
E1X0+E0X1+z
‑3E2X2[0029]Y2＝
E2X0+E1X1+E0X2。
[0030]进一步地，所述步骤2包括：
[0031]步骤
21
：重新排列2并行
FIR
滤波器和3并行
FIR
滤波器的结构：将滤波器的输出延迟移到子滤波器的输入侧，并重新排列子滤波器，相应的生成
M
个多相滤波器的输出；
[0032]步骤
22
：基于多相系数对称特性，针对滤波器长度为奇数的情况，借助
FFA
方法进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种并行线性相位奇数长度转置
FIR
滤波器的有效实现方法，其特征在于，包括：步骤1：基于
N
抽头
FIR
滤波器，应用信号多相系数分解特性得到
M
并行的
FIR
滤波器，并推出2并行
FIR
滤波器和3并行
FIR
滤波器；步骤2：将多相系数对称特性和
FFA
方法应用于2并行
FIR
滤波器，得到改进型2并行
FIR
滤波器；步骤3：将得到改进型2并行
FIR
滤波器的方法应用于所有奇数长度
FIR
滤波器，并根据
N mod 3
的不同值，得到3种改进的3并行转置
FIR
滤波器结构；其中
N
为滤波器长度，
mod
表示
N
除以3所得余数
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：步骤
11
：定义一个
N
抽头
FIR
滤波器；步骤
12
：将
N
抽头
FIR
滤波器进行多相分解，得到
M
并行
FIR
滤波器；步骤
13
：基于
M
并行
FIR
滤波器，令
M
＝2，得到2并行
FIR
滤波器；步骤
14
：根据步骤
13
类推，得到3并行
FIR
滤波器
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述
N
抽头
FIR
滤波器为：其中，
y(n)
为
N
抽头
FIR
滤波器的数学表达式，
i
表示0至
N
‑1的整数变量，
n
为0到
∞
的整数变量，即
n
＝
0,1,2,...,∞
，
x(n)
是无限长输入序列，
h(i)
表示
N
阶
FIR
滤波器的系数；所述
M
并行
FIR
滤波器为：其中，
M
为并行滤波器的个数，
r
为整数变量其值为
r
＝
0,1,2......,M
‑1，
X
q
(z)
表示输入滤波器数据序列的
z
域变换形式，其中
q
为0至
M
‑1的整数变量，
z
为频率变量；
E
r
(z)
表示滤波器系数的
z
域变换形式，
k
为0到的整数变量；
Y
p
(z)
表示
FIR
滤波器多相分解结果，
p
为0到
M
‑1的整数变量
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述2并行
FIR
滤波器为：
Y0+z
‑1Y1＝
(E0+z
‑1E1)(X0+z...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑李芳，徐奎，王力，罗成，张洪波，
申请(专利权)人：四川九洲电器集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：