基于概率与定点混合计算的FIR滤波方法及滤波器技术

本发明专利技术公开了基于概率与定点混合计算的FIR滤波方法及滤波器，涉及通信技术领域和数字信号处理领域，解决了硬件复杂度高、关键路径长的问题，其技术方案要点是：将数字信号中的高位部分与滤波器系数进行定点乘累加运算得到高位计算结果；对滤波器系数进行预处理生成多路选择器中选择端的随机符号；将数字信号中的低位部分转换为并行概率比特流；根据选择端的随机符号来控制选择并行概率比特流进行概率乘累加运算，得到双极性概率比特；将双极性概率比特进行后向转换，得到低位计算结果；将高位计算结果与所述低位定点结果相加，输出FIR滤波结果；达到优化资源消耗，实现精度‑复杂度‑能效的协同优化，扩展了FIR滤波器应用范围的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字信号处理领域，更具体地说，它涉及基于概率与定点混合计算的fir滤波方法及滤波器。

技术介绍

1、有限长冲激响应（fir）滤波器作为数字信号处理领域的核心组件，在通信系统、图像处理、雷达信号分析等领域具有不可替代的作用。随着5g通信、边缘计算和物联网技术的快速发展，对滤波器的计算精度、实时性及能效提出了更高要求。传统fir滤波器依赖高精度定点乘累加运算，其硬件资源消耗与计算复杂度随位数呈指数级增长，尤其在低功耗嵌入式场景下面临着关键路径延迟、面积开销与计算精度难以兼顾的挑战。因此，如何在保证计算精度的前提下，通过算法与架构创新实现资源优化与能效提升，成为当前研究的关键方向。

2、现有技术中，基于随机计算（stochastic computing,sc）和近似处理的方案为降低复杂度提供了新思路。例如，一种是提出将随机计算与余数系统（rns）结合，通过概率比特流替换传统乘加单元，显著减少了硬件资源，但余数系统的动态范围限制和随机计算的固有随机性导致高位精度难以保障，且余数基转换带来的模运算复杂度在长比特流场景下抵消了部分收益。另一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于概率与定点混合计算的FIR滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于概率与定点混合计算的FIR滤波方法，其特征在于，所述选择端的随机符号采用串行处理生成，包括：

3.根据权利要求1所述的基于概率与定点混合计算的FIR滤波方法，其特征在于，所述选择端的随机符号采用并行处理生成，包括：

4.根据权利要求2或3所述的基于概率与定点混合计算的FIR滤波方法，其特征在于，若所述第一序列为MCAS序列，则多路选择器中的输入端采用低差异性序列。

5.根据权利要求2或3所述的基于概率与定点混合计算的FIR滤波方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.基于概率与定点混合计算的fir滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于概率与定点混合计算的fir滤波方法，其特征在于，所述选择端的随机符号采用串行处理生成，包括：

3.根据权利要求1所述的基于概率与定点混合计算的fir滤波方法，其特征在于，所述选择端的随机符号采用并行处理生成，包括：

4.根据权利要求2或3所述的基于概率与定点混合计算的fir滤波方法，其特征在于，若所述第一序列为mcas序列，则多路选择器中的输入端采用低差异性序列。

5.根据权利要求2或3所述的基于概率与定点混合计算的fir滤波方法，其特征在于，若所述第一序列为低差异性序列，则多路选择器中的输入端采用mcas序列...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩凯宁，祝雨彬，胡剑浩，成章，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：