用于產(chǎn)生具有不同相位的輸出的有限沖激響應(yīng)濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種用于設(shè)計和實施有限沖激響應(yīng)（FUR）濾波器以產(chǎn)生多個輸出信號的方法和系統(tǒng)，每個輸出信號具有相同的頻率但與其它輸出處于不同的相移。在具有多個輸出的FIR濾波器中確定用于電阻器或者具有阻抗值的其它元件的值，使得每個輸出具有相同的頻率響應(yīng)但具有與其它輸出不同的相位。這通過在電阻器值的時域計算中包括相位因子來實現(xiàn)，該包括不改變頻域中的響應(yīng)。相移是恒定的并且獨立于輸出信號的頻率。
【專利說明】用于產(chǎn)生具有不同相位的輸出的有限沖激響應(yīng)濾波器
[0001]本申請要求于2011年3月22日提交的臨時申請第61/466，420號的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明一般地涉及電子濾波器，更具體地涉及有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器。
【背景技術(shù)】
[0003]在電路設(shè)計中，很多情形中期望在系統(tǒng)中生成以高于系統(tǒng)時鐘的速率發(fā)生的時鐘間隔。例如，計算機處理器可具有66MHz的主時鐘，而期望的是以3.3GHz在內(nèi)部工作。為做到這一點，必須將每個66MHz時鐘間隔劃分成50個相等部分，使得這50個部分由此對應(yīng)于3.3GHz的時鐘。
[0004]構(gòu)造簡單的“時鐘加倍器”的一種方式是將時鐘信號延遲時鐘周期的四分之一。圖1示出了 IOOMHz正弦波信號102。這種信號具有10納秒(ns)的時鐘周期，使得所示出的第一時鐘周期在水平軸上開始于O并結(jié)束于10ns，在那里另一時鐘周期開始。容易看出，信號102還具有在5ns處的過零點，因為負(fù)的(在那里信號下降)邊沿落在開始于O的第一時鐘周期的正的(上升)邊沿與開始于IOns的第二周期的正邊沿之間的半路上。信號102由此將具有按每5ns規(guī)則地間隔開的過零點。通常，每個過零點無論來自正邊沿還是負(fù)邊沿均可以用作電路部件的觸發(fā)器。
[0005]還如圖1所示，如果IOOMHz信號102被延遲2.5ns并且經(jīng)延遲的信號104被覆蓋在原始信號上，則在原始信號的過零點之間的半路上將存在額外的過零點，即，按每2.5ns規(guī)則地間隔，因為原始信號中的每個過零點2.5ns后被復(fù)制在經(jīng)延遲的信號中。由此，原始信號在效果上被加倍，因為現(xiàn)在存在按每2.5ns、而不是如只有原始信號時那樣按僅每5ns規(guī)則地間隔開的過零點。
[0006]然而，盡管現(xiàn)有技術(shù)中眾所周知如何實現(xiàn)這種固定的時間延遲，但是給定時段的延遲僅對于單個頻率的時鐘信號(即，其中延遲是時鐘周期的四分之一的信號)導(dǎo)致所述額外的過零點處于相等的間隔。如果頻率改變但延遲保持恒定，則過零點將不處于規(guī)則的間隔。
[0007]這可以在圖2中看出，圖2示出了將信號頻率從如圖1中的IOOMHz改變?yōu)?50MHz的信號202、同時將延遲保持于2.5ns的結(jié)果，導(dǎo)致經(jīng)延遲的信號204。盡管每個信號202和204具有規(guī)則地間隔開的過零點，并且仍存在只有原始信號202時的兩倍那么多的過零點，但是兩個信號的組合過零點不再是相等地間隔開的。由此，經(jīng)延遲的信號204不能用來有效地實現(xiàn)比原始信號202的時鐘更快的時鐘，因為該更快的時鐘將是不規(guī)則的。
[0008]這表明，如果固定的時間延遲對應(yīng)于時鐘周期的四分之一，則該固定的時間延遲僅將導(dǎo)致時鐘頻率的規(guī)則加倍。在圖2中無法獲得過零點中的相等間距的原因在于如下事實:被覆蓋的信號被延遲了固定的時間，該固定的時間不對應(yīng)于150MHz信號的時鐘周期的四分之一，而是僅對應(yīng)于圖1中的IOOMHz信號的時鐘周期的四分之一。由此，必須對于每個單獨的頻率選擇不同的時間延遲。
[0009]存在對時間間隔進(jìn)行子劃分的更復(fù)雜的電路，比如上面的例子，其中66MHz時鐘間隔必須被劃分成50個相等部分以獲得3.3GHz的時鐘。這種電路是已知的，并且通常被稱為“時鐘乘法器”，或者常常被稱為“延遲鎖定環(huán)”或“鎖相環(huán)”。圖3中示出了這種現(xiàn)有技術(shù)電路的典型例子。電路300包含用于對連續(xù)時鐘周期的時間間隔進(jìn)行子劃分的受控延遲元件Dl至D8。電路300工作來調(diào)整每個單獨的延遲元件的延遲，使得到延遲線末端的時間間隔與時鐘周期基本上相等。
[0010]這種現(xiàn)有技術(shù)實施需要控制器(在此情形中為圖3中的積分器302)和控制反饋環(huán)304的使用?？刂破鞴ぷ鱽泶_保延遲間隔是均勻的，使得導(dǎo)致時鐘周期的均勻劃分。這是必要的，使得無輸出間隔比其它任何輸出間隔長得多，如果延時線的輸出在下一時鐘輸入到達(dá)之前到達(dá)則將會如此。
[0011]反饋環(huán)304具有相關(guān)聯(lián)的穩(wěn)定性準(zhǔn)則和有限時間間隔(環(huán)帶寬的倒數(shù))，反饋環(huán)304在該有限時間間隔內(nèi)工作。為了能夠用于不同的頻率，延遲元件Dl至D8自身必須是可調(diào)整的，并且可調(diào)整性可能與免于延遲線的輸出相對于其輸入的時間不確定性(被稱為“抖動”，即，對于每個輸入時鐘邊沿，延遲將不能精確地相同的事實)的需要相沖突。
[0012]已嘗試了將時鐘加倍的其它現(xiàn)有技術(shù)方法，例如，沿著延遲線發(fā)送時鐘信號，并在延遲線上的對應(yīng)于半個時鐘周期的點處分接信號。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在這種情形中，難以在該線上尋找用以分接信號的適當(dāng)?shù)攸c，即，使延遲將與半個時鐘周期恰好匹配的點。
[0013]由于這些及那些原因，提供高速時鐘的現(xiàn)有技術(shù)方法不完全令人滿意，并且導(dǎo)致設(shè)計折衷和非最優(yōu)的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]公開了用于使用有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器來產(chǎn)生多個輸出信號的系統(tǒng)和方法，其中每個輸出信號具有相同的頻率響應(yīng)但與其它輸出處于不同的相位。
[0015]一個實施例描述了一種設(shè)計具有包含多個延遲元件的延遲線的有限沖激響應(yīng)濾波器的方法，該方法包括:選擇用于所述濾波器的期望頻率響應(yīng)；選擇具有阻抗的多組元件，來自每個組的一個元件待在每個延遲元件之后稱合到所述延遲線，所述元件的值被選擇以確定它們的阻抗，使得對于每組元件，所述元件的輸出之和是與另一組元件的輸出之和具有相同頻率響應(yīng)但具有不同相位的信號；并且對于每組元件，提供連接到該組中的所有所述元件的、與連接到其它組元件的輸出分開的輸出。
[0016]另一個實施例描述了一種設(shè)備，其包括:輸入端，所述輸入端被配置成接收輸入信號；延遲線，所述延遲線包括串聯(lián)的多個延遲元件并且連接到所述輸入端以便傳播所述輸入信號；第一多個緩沖器，所述第一多個緩沖器中的每個緩沖器在所述輸入信號經(jīng)過了所述多個延遲元件中的單獨一個延遲元件之后接收經(jīng)延遲的所述輸入信號；具有阻抗值的第一多個元件，所述第一多個元件中的每個元件連接到所述第一多個緩沖器中的單獨一個緩沖器、并且被選擇以確定它們的阻抗值、使得所述第一多個元件的輸出之和產(chǎn)生對所述輸入信號的期望頻率響應(yīng)；第一輸出端，所述第一輸出端連接到所述第一多個電阻器值以產(chǎn)生具有所述期望頻率響應(yīng)的第一輸出信號；第二多個緩沖器，所述第二多個緩沖器中的每個緩沖器在所述輸入信號經(jīng)過了所述多個延遲元件中的單獨一個延遲元件之后接收經(jīng)延遲的所述輸入信號；具有阻抗值的第二多個元件，所述第二多個元件中的每個元件連接到所述第二多個緩沖器中的單獨一個緩沖器、并且被選擇以確定它們的阻抗值、使得所述第二多個元件的輸出之和產(chǎn)生與所述第一多個元件具有相同頻率、但處于不同相位的對所述輸入信號的響應(yīng)；以及第二輸出端，所述第二輸出端連接到所述第二多個元件以產(chǎn)生具有所述期望頻率響應(yīng)且與所述第一輸出信號處于不同的相位的第二輸出信號。
[0017]在另一個實施例中，描述了一種有限沖激響應(yīng)濾波器，其包括:被配置成接收輸入信號的輸入端；延遲線，所述延遲線包括串聯(lián)的多個延遲元件并且連接到所述輸入端以便傳播所述輸入信號；多個緩沖器，每個緩沖器在所述輸入信號經(jīng)過了所述多個延遲元件中的單獨一個延遲元件之后接收經(jīng)延遲的所述輸入信號；具有阻抗值的第一多個元件，所述第一多個元件中的每個元件連接到所述多個緩沖器中的單獨一個緩沖器、并且被選擇以確定它們的阻抗值、使得所述元件輸出之和產(chǎn)生對所述輸入信號的期望頻率響應(yīng)；第一輸出端，所述第一輸出端連接到所述第一多個元件以產(chǎn)生具有所述期望頻率響應(yīng)的第一輸出信號；具有阻抗值的第二多個元件，所述第二多個元件中的每個元件連接到所述多個緩沖器中的單獨一個緩沖器、并且被選擇以確定它們的阻抗值、使得所述元件輸出之和產(chǎn)生與所述第一多個元件具有相同頻率、但處于不同相位的對所述輸入信號的響應(yīng)；以及第二輸出端，所述第二輸出端連接到所述第二多個元件以產(chǎn)生具有所述期望頻率響應(yīng)且與所述第一輸出信號處于不同的相位的第二輸出信號。
[0018]再一個實施例描述了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上實施有用于使得計算裝置執(zhí)行用于設(shè)計具有包含多個延遲元件的延遲線的有限沖激響應(yīng)濾波器的方法的指令，所述方法包括:選擇用于所述濾波器的期望頻率響應(yīng)；選擇具有阻抗的多組元件，來自每個組的一個元件待在每個延遲元件之后耦合到所述延遲線，所述元件的值被選擇以確定它們的阻抗值，使得對于每組元件，所述元件的輸出之和是與另一組元件的輸出之和具有相同頻率響應(yīng)但具有不同相位的信號；并且對于每組元件，提供連接到該組中的所有所述元件的、與連接到其它組元件的輸出分開的輸出。
[0019]又一實施例描述一種用于模擬有限沖激響應(yīng)濾波器對表不連續(xù)時間點處的輸入信號的一組數(shù)據(jù)元素的響應(yīng)的計算裝置，其包括:輸入端，所述輸入端用于選擇所述有限沖激響應(yīng)濾波器的頻率響應(yīng)；處理器，所述處理器被配置成:選擇第一組權(quán)重以施加于所述組數(shù)據(jù)元素以生成一組第一加權(quán)數(shù)據(jù)元素，使得所述第一加權(quán)數(shù)據(jù)元素之和是所選擇的所述頻率響應(yīng)的第一信號；選擇第二組權(quán)重以施加于所述組數(shù)據(jù)元素以生成一組第二加權(quán)數(shù)據(jù)元素，使得所述第二加權(quán)數(shù)據(jù)元素之和是與所選擇的所述頻率響應(yīng)的所述第一信號處于不同相位的所選擇的所述頻率響應(yīng)的第二信號；第一輸出端，所述第一輸出端用于提供所選擇的所述頻率響應(yīng)的所述第一輸出信號；以及第二輸出端，所述第二輸出端用于提供所選擇的所述頻率響應(yīng)的所述第二輸出信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是一個時鐘信號的曲線圖，其示出了在一個例子中添加經(jīng)延遲的時鐘信號的效果。
[0021]圖2是另一時鐘信號的曲線圖，其示出了如圖1中那樣添加經(jīng)延遲的時鐘信號的效果。[0022]圖3是現(xiàn)有技術(shù)的時鐘乘法器電路的一個例子的框圖。
[0023]圖4是圖2的時鐘信號的曲線圖，其示出了添加經(jīng)延遲的時鐘信號的期望效果。
[0024]圖5是本領(lǐng)域中已知的有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器的框圖。
[0025]圖6是具有兩個輸出的FIR濾波器的框圖。
[0026]圖7示出了兩組傅立葉系數(shù)的一個例子，一組系數(shù)根據(jù)正弦近似公式導(dǎo)出，且一組系數(shù)根據(jù)余弦公式近似導(dǎo)出。
[0027]圖8示出了根據(jù)圖7的傅立葉系數(shù)得到的輸出信號。
[0028]圖9示出了用于低通濾波器的可能的一組傅立葉系數(shù)以及所得到的濾波器輸出。
[0029]圖10示出了以通過將圖9的傅立葉系數(shù)與正弦波相乘來變更圖9的傅立葉系數(shù)的方式將低通濾波器改變?yōu)閹ǖ姆椒ā?br> [0030]圖11示出了其中傅立葉系數(shù)已與正弦波和余弦波相乘的信號之間的相位差的例子。
[0031]圖12示出了其中相位已被平移四分之一周期的兩組傅立葉系數(shù)正弦波。
[0032]圖13示出了根據(jù)圖12的正弦波產(chǎn)生以生成兩個輸出的兩組傅立葉系數(shù)。
[0033]圖14是根據(jù)一個實施例的提供了具有相同頻率響應(yīng)和不同相位的多個輸出的FIR濾波器的設(shè)計方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0034]本申請描述了設(shè)計和實施有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器以產(chǎn)生多個輸出信號，每個輸出信號具有相同的頻率但與其它輸出處于不同的相移。相移是恒定的并且獨立于輸出信號的頻率。
[0035]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，正如這里所解釋的，具有相同頻率和不同相位的多個輸出的FIR濾波器可以通過對于每個輸出選擇不同的阻抗值來產(chǎn)生。在維持上述固定延遲時間的已知技術(shù)無法實現(xiàn)期望結(jié)果的情形中，無論頻率如何均維持恒定相位差的能力可能具有相當(dāng)大的用途。盡管預(yù)期所描述的設(shè)備和方法的一個用途將是生成具有相等間隔的相移的多個輸出，但是這種相等間隔不是必需的，并且將描述可以生成任何期望組的相移。
[0036]返回到圖1和2的例子，如上所述，如果固定的時間延遲對應(yīng)于時鐘周期的四分之一，則該固定的時間延遲將僅導(dǎo)致時鐘頻率的規(guī)則加倍。在圖2的150MHz信號的情形中，
2.5ns延遲不是時鐘周期的四分之一，并且過零點不是均勻間隔開的。然而，如果第二信號能夠無論頻率如何均被延遲90度的恒定相移，則能夠可靠地獲得任何時鐘的加倍。在圖4中，這種90度相移導(dǎo)致圖4的信號202和404，其中150MHz時鐘202如圖2中所見那樣已被有效地加倍，其中現(xiàn)在均勻的過零點、而不是圖2的非均勻過零點由不適當(dāng)?shù)貙?yīng)于頻率的固定延遲產(chǎn)生。
[0037]此外，當(dāng)無需控制環(huán)和可調(diào)整的延遲線、無論輸出頻率如何均獲得這種固定相移延遲時，電路對輸入頻率的改變更快地作出響應(yīng)，因為它不受環(huán)帶寬的限制，并且一般具有更小的抖動，因為延遲元件是固定的并且不受可調(diào)整機構(gòu)的危害。這種電路或方法由此被認(rèn)為是對現(xiàn)有技術(shù)的顯著改善。
[0038]有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器是具有大范圍的應(yīng)用的一種類型的電子濾波器。FIR濾波器被廣泛用在數(shù)字信號處理和數(shù)字視頻處理中，并且其構(gòu)造在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的。
[0039]如圖5中所示，一種類型的FIR濾波器是橫向濾波器或者分接式延遲線濾波器。這種濾波器的輸出是取自均勻間隔開的分接頭的電壓的加權(quán)組合。濾波器包含多個(這里示出了 7個)單位延遲元件Ul至U7，每個單位延遲元件均引入時間延遲t。該濾波器被認(rèn)為是M階的，其中M-1是延遲元件的數(shù)目，所以圖5的濾波器是8階濾波器。
[0040]延遲元件Ul至U7中的每一個的輸出通常通過一些緩沖裝置(比如緩沖器Zl至Z7)連接到具有阻抗值的元件；這里，具有阻抗值的元件被示出為電阻器Rl至R7。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，盡管本例子和下面的討論使用電阻器來表示阻抗值以用于說明的目的，但是也具有阻抗值的其它電路元件(例如，電容器、電感器、耗盡型MOSFET和其它器件)以及不干擾濾波器的工作的具有阻抗的任何器件也可以被用來提供如這里所述的期望阻抗值。
[0041]電阻器全部共享一個公共輸出點。當(dāng)輸入信號前進(jìn)通過各延遲元件時，每個電阻器使得它所附接到的相應(yīng)延遲元件上的信號與電阻器值成反比地貢獻(xiàn)于輸出信號。由此，如果電阻器小，則所附接的延遲元件上的信號將對輸出電壓有大貢獻(xiàn)，而如果電阻器大，則對輸出的貢獻(xiàn)將較小。
[0042]圖6示出了與圖5的FIR濾波器類似的FIR濾波器，但具有共享相同的延遲線和緩沖器的第二組電阻器R8至R14。第二組電阻器由此能夠與由電阻器Rl至R7產(chǎn)生的第一輸出同時地提供第二輸出，而無需復(fù)制所有的電路元件。顯然，可以通過添加額外組電阻器來添加更多的輸出，使得可以使用公共的延遲線和緩沖器來實現(xiàn)多輸出FIR濾波器。
[0043]通過適當(dāng)?shù)剡x擇一組電阻器中的電阻器值，F(xiàn)IR濾波器被設(shè)計成提供具有期望頻率響應(yīng)的輸出。該電阻器 值通常由將期望頻率響應(yīng)取作輸入的軟件程序計算。由于圖6中的兩組電阻器Rl至R7和R8至R14是獨立的，由此可以使用圖6的電路來生成對單個輸入信號有不同頻率響應(yīng)的兩個輸出。
[0044]也可以使用圖6的電路來生成具有相同頻率響應(yīng)的兩個輸出。這通常被認(rèn)為是多余的，但是本發(fā)明利用了如下事實:可以生成具有相同頻率響應(yīng)但也具有不同時域響應(yīng)(即，如圖1、2和4中的信號相位不同那樣相位不同)的兩個輸出。在如這里所描述那樣設(shè)計的濾波器中，相位差是恒定的并且獨立于輸出頻率，并由此也獨立于輸入頻率。
[0045]眾所周知，F(xiàn)IR濾波器的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是傅立葉變換算法，并且由輸入信號的連續(xù)值與被稱為濾波器的沖激響應(yīng)的一組值的卷積來表征。濾波器的輸出是當(dāng)前輸入值與有限數(shù)目的先前輸入值的加權(quán)和。當(dāng)延遲元件作用于輸入Sn時，當(dāng)前輸出是Sn_1;即，一個延遲周期之前的輸入。由此，sn_k是時間Ttl加(n-k)* t處的濾波器輸入，其也是時間Ttl加η * t處的第k個延遲元件的輸出。每個緩沖器/電阻器組合Z1/R1至Z7/R7充當(dāng)乘法器，并且將它所連接到的分接頭輸入與被稱為分接頭權(quán)重Wk的濾波器系數(shù)相乘，使得連接到第k個分接頭輸入Sn_k的乘法器產(chǎn)生輸出Sn_k * Wk。
[0046]將電阻器Rl至R7的輸出求和以產(chǎn)生濾波器的輸出。對于N階濾波器而言，總輸出Yn由如下公式給出:
[0047]Yn = W0 * Sn 十 W1 * SnJW2 * Sn_2+...+ffN* Sn_N

N
[0048]或者Wjt


fes?0
[0049]沖激響應(yīng)的這些值(在系數(shù)域中稱為系數(shù))由圖5和圖6中的電阻器來提供；它們近似于期望頻域響應(yīng)的傅立葉變換。
[0050]例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，如果沖激響應(yīng)是高斯型，使得沖激響應(yīng)的系數(shù)值C(X)呈如下形式:
[0051]
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)計具有包含多個延遲元件的延遲線的有限沖激響應(yīng)濾波器的方法，包括: 選擇用于所述濾波器的期望頻率響應(yīng)； 選擇具有阻抗的多組元件，來自每個組的一個元件待在每個延遲元件之后稱合到所述延遲線，所述元件的值被選擇以確定它們的阻抗，使得對于每組元件，所述元件的輸出之和是與另一組元件的輸出之和具有相同頻率響應(yīng)但具有不同相位的信號；并且 對于每組元件，提供連接到該組中的所有所述元件的、與連接到其它組元件的輸出分開的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，選擇多組元件進(jìn)一步包括: 確定在時域中各自包括不同相位因子的多組傅立葉系數(shù)； 對于每組傅立葉系數(shù)，選擇是所述傅立葉系數(shù)的倒數(shù)的一組阻抗值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，確定多組傅立葉系數(shù)進(jìn)一步包括:數(shù)學(xué)計算所述多組傅立葉系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，確定多組傅立葉系數(shù)進(jìn)一步包括:通過迭代方法確定所述多組傅立葉系 數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，通過迭代方法確定所述多組傅立葉系數(shù)進(jìn)一步包括:通過Parks-McClellan方法確定所述傅立葉系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，通過迭代方法確定所述多組傅立葉系數(shù)進(jìn)一步包括:通過迭代方法確定第一組傅立葉系數(shù)，所述迭代方法由接收用于所述濾波器的所述期望頻率響應(yīng)作為輸入的軟件執(zhí)行；并且通過將所述第一組傅立葉系數(shù)與正弦波相乘來確定第二組傅立葉系數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，通過迭代方法確定所述多組傅立葉系數(shù)進(jìn)一步包括:通過迭代方法確定第一組傅立葉系數(shù)；并且通過將所述第一組傅立葉系數(shù)顛倒來確定第二組傅立葉系數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，確定多組傅立葉系數(shù)進(jìn)一步包括:將所述多組傅立葉系數(shù)與窗函數(shù)相乘。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述窗函數(shù)是Kaiser窗函數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述Kaiser窗函數(shù)被參數(shù)化為α=3。
11.一種設(shè)備，包括: 輸入端，所述輸入端被配置成接收輸入信號； 延遲線，所述延遲線包括串聯(lián)的多個延遲元件并且連接到所述輸入端以便傳播所述輸入信號； 第一多個緩沖器，所述第一多個緩沖器中的每個緩沖器在所述輸入信號經(jīng)過了所述多個延遲元件中的單獨一個延遲元件之后接收經(jīng)延遲的所述輸入信號； 具有阻抗值的第一多個元件，所述第一多個元件中的每個元件連接到所述第一多個緩沖器中的單獨一個緩沖器、并且被選擇以確定它們的阻抗值、使得所述第一多個元件的輸出之和產(chǎn)生對所述輸入信號的期望頻率響應(yīng)； 第一輸出端，所述第一輸出端連接到所述第一多個電阻器值以產(chǎn)生具有所述期望頻率響應(yīng)的第一輸出信號； 第二多個緩沖器，所述第二多個緩沖器中的每個緩沖器在所述輸入信號經(jīng)過了所述多個延遲元件中的單獨一個延遲元件之后接收經(jīng)延遲的所述輸入信號； 具有阻抗值的第二多個元件，所述第二多個元件中的每個元件連接到所述第二多個緩沖器中的單獨一個緩沖器、并且被選擇以確定它們的阻抗值、使得所述第二多個元件的輸出之和產(chǎn)生與所述第一多個兀件具有相同頻率、但處于不同相位的對所述輸入信號的響應(yīng)；以及 第二輸出端，所述第二輸出端連接到所述第二多個元件以產(chǎn)生具有所述期望頻率響應(yīng)且與所述第一輸出信號處于不同的相位的第二輸出信號。
12.—種有限沖激響應(yīng)濾波器，包括: 輸入端，所述輸入端被配置成接收輸入信號； 延遲線，所述延遲線包括串聯(lián)的多個延遲元件并且連接到所述輸入端以便傳播所述輸入信號； 多個緩沖器，每個緩沖器在所述輸入信號經(jīng)過了所述多個延遲元件中的單獨一個延遲元件之后接收經(jīng)延遲的所述輸入信號； 具有阻抗值的第一多個元件，所述第一多個元件中的每個元件連接到所述多個緩沖器中的單獨一個緩沖器、并且被選擇以確定它們的阻抗值、使得所述元件輸出之和產(chǎn)生對所述輸入信號的期望頻率響應(yīng)； 第一輸出端，所述第 一輸出端連接到所述第一多個元件以產(chǎn)生具有所述期望頻率響應(yīng)的第一輸出信號； 具有阻抗值的第二多個元件，所述第二多個元件中的每個元件連接到所述多個緩沖器中的單獨一個緩沖器、并且被選擇以確定它們的阻抗值、使得所述元件輸出之和產(chǎn)生與所述第一多個元件具有相同頻率、但處于不同相位的對所述輸入信號的響應(yīng)；以及 第二輸出端，所述第二輸出端連接到所述第二多個元件以產(chǎn)生具有所述期望頻率響應(yīng)且與所述第一輸出信號處于不同的相位的第二輸出信號。
13.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上實施有用于使得計算裝置執(zhí)行用于設(shè)計具有包含多個延遲元件的延遲線的有限沖激響應(yīng)濾波器的方法的指令，所述方法包括: 選擇用于所述濾波器的期望頻率響應(yīng)； 選擇具有阻抗的多組元件，來自每個組的一個元件待在每個延遲元件之后稱合到所述延遲線，所述元件的值被選擇以確定它們的阻抗值，使得對于每組元件，所述元件的輸出之和是與另一組元件的輸出之和具有相同頻率響應(yīng)但具有不同相位的信號；并且 對于每組元件，提供連接到該組中的所有所述元件的、與連接到其它組元件的輸出分開的輸出。
14.一種用于模擬有限沖激響應(yīng)濾波器對表示連續(xù)時間點處的輸入信號的一組數(shù)據(jù)元素的響應(yīng)的計算裝置，包括: 輸入端，所述輸入端用于選擇所述有限沖激響應(yīng)濾波器的頻率響應(yīng)； 處理器，所述處理器被配置成: 選擇第一組權(quán)重以施加于所述組數(shù)據(jù)元素以生成一組第一加權(quán)數(shù)據(jù)元素，使得所述第一加權(quán)數(shù)據(jù)元素之和是所選擇的所述頻率響應(yīng)的第一信號； 選擇第二組權(quán)重以施加于所述組數(shù)據(jù)元素以生成一組第二加權(quán)數(shù)據(jù)元素，使得所述第二加權(quán)數(shù)據(jù)元素之和是與所選擇的所述頻率響應(yīng)的所述第一信號處于不同相位的所選擇的所述頻率響應(yīng)的第二信號；第一輸出端，所述第一輸出端用于提供所選擇的所述頻率響應(yīng)的所述第一輸出信號；以及第二輸出端，所述第二輸出端用于提供所 選擇的所述頻率響應(yīng)的所述第二輸出信號。
【文檔編號】G06F17/10GK103765414SQ201280022752
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月22日
【發(fā)明者】A·馬丁·馬林森, 姚胡靜, 達(dá)斯廷·福曼 申請人:Ess技術(shù)有限公司