專利名稱：一種級聯(lián)積分梳狀濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種級聯(lián)積分梳狀濾波器。
背景技術(shù)：
在軟件無線電中頻處理單元中，級聯(lián)積分梳狀(CIC)濾波器將A/D(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)轉(zhuǎn)換后輸出的高速數(shù)字信號進行抽取，輸出低速率的數(shù)字信號。設(shè)p為CIC濾波器的階數(shù)，M為抽取率，則CIC濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)為HCIC(z)=(1-z-M1-z-1)p]]>CIC濾波器可實現(xiàn)整數(shù)倍抽取。它通常被應(yīng)用于窄帶信號系統(tǒng)多級抽取的第一級設(shè)計。CIC濾波器的優(yōu)點是系數(shù)全部為1，因此應(yīng)用其在實現(xiàn)濾波時無需進行乘法運算，只是進行簡單的累加運算即可。目前在多級抽取系統(tǒng)中，將速率最高的第一級用CIC濾波器實現(xiàn)，極大的降低了運算量，獲得了最佳的效果。
與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)提供了一種CIC濾波器，其實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，包括積分單元、梳狀單元以及在積分單元和梳狀單元間設(shè)置的抽取單元，積分單元在主時鐘的節(jié)拍下工作，梳狀單元的工作時鐘由外界生成提供。輸入信號的頻率為fs，積分單元的工作頻率也為fs。在積分單元和梳狀單元之間，進行抽取，降頻為fs/R，則梳狀單元的工作頻率為fs/R。
現(xiàn)有技術(shù)存在如下的缺點由于現(xiàn)有技術(shù)中輸入數(shù)據(jù)的頻率必須和主時鐘同頻，因此對輸入數(shù)據(jù)的頻率有限制，而且不能動態(tài)控制可變抽樣率和抽樣相位，不能實現(xiàn)抽樣階數(shù)的可變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種級聯(lián)積分梳狀濾波器，通過本發(fā)明，避免了現(xiàn)有技術(shù)中輸入數(shù)據(jù)的頻率必須與主時鐘同頻的限制而導致的輸入數(shù)據(jù)的頻率受限的問題。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明提供一種級聯(lián)積分梳狀濾波器，其包括積分單元、抽取單元和梳狀單元，其中所述所述積分單元、抽取單元和梳狀單元中分別設(shè)置有數(shù)據(jù)端口和同步信號端口；所述同步信號端口，用于傳輸同步信號；所述數(shù)據(jù)端口，用于根據(jù)同步信號輸入數(shù)據(jù)，并通過同步信號對輸出的數(shù)據(jù)進行控制。
其中，所述積分單元包括至少一級積分子單元，并且每一級積分子單元包括第一寄存器和第二寄存器；所述第一寄存器，用于存儲所述同步信號，輸出所述同步信號給下級單元，以及提供給同一級的第二寄存器；所述第二寄存器，用于存儲數(shù)據(jù)端口輸入的數(shù)據(jù)，并通過所述同步信號控制輸出數(shù)據(jù)給下級單元。
其中，所述積分單元還包括第一選擇器和第二選擇器；所述第一選擇器，用于接收不同階數(shù)的積分子單元輸出的數(shù)據(jù)，并根據(jù)配置信號選擇對應(yīng)階數(shù)的數(shù)據(jù)并輸出；所述第二選擇器，用于接收對應(yīng)所述階數(shù)的積分子單元輸出的同步信號，并根據(jù)配置信號選擇對應(yīng)階數(shù)的同步信號并輸出。
其中，所述抽取單元包括第一固定計數(shù)器和第一比較器；所述第一固定計數(shù)器用于根據(jù)每輸入一個同步信號產(chǎn)生一次計數(shù)累加，并將計數(shù)值傳送給所述第一比較器；所述第一比較器，用于接收第一固定計數(shù)器輸出的計數(shù)值，并將其與用戶設(shè)置的最大固定抽取相位進行比較，當二者相等時，輸出控制信號用來控制數(shù)據(jù)的輸出，以及作為梳狀單元的同步信號的輸入。
其中，所述抽取單元包括可變計數(shù)器和計數(shù)終點寄存器；所述計數(shù)終點寄存器，用于根據(jù)用戶的指示輸入用戶配置的計數(shù)終點給可變計數(shù)器；所述可變計數(shù)器，用于根據(jù)所述計數(shù)終點控制計數(shù)范圍，并根據(jù)輸入的同步信號輸出相應(yīng)的計數(shù)值。
其中，所述抽取單元還包括第二比較器和第一抽取相位寄存器；所述第一抽取相位寄存器，用于存儲用戶配置的相位值，并輸出所述相位值給所述第二比較器；所述第二比較器，用于將接收到的所述相位值與所述可變計數(shù)器輸出的計數(shù)值進行比較，并當二者相等時，輸出控制信號用來控制數(shù)據(jù)的輸出，以及作為所述梳狀單元的同步信號的輸入。
其中，所述抽取單元包括第二抽取相位寄存器、第二固定計數(shù)器和第三比較器；所述第二抽取相位寄存器，用于存儲配置的抽取相位，并根據(jù)需要輸出相應(yīng)的抽取相位給所述第三比較器；所述第二固定計數(shù)器，用于根據(jù)同步信號的控制進行計數(shù)值的累加，并將計數(shù)值輸出給所述第三比較器；所述第三比較器，用于將接收到的計數(shù)值與抽取相位進行比較，當二者相等時，輸出控制信號用來控制數(shù)據(jù)的輸出，以及作為梳狀單元的同步信號的輸入。
其中，所述梳狀單元包括至少一級梳狀子單元，并且每一級梳狀子單元包括第三寄存器、第四寄存器和第五寄存器；所述第三寄存器，用于通過同步信號控制對輸入到其內(nèi)的數(shù)據(jù)進行微分處理，并將處理后的數(shù)據(jù)傳送給同一級的第五寄存器；所述第四寄存器，用于存儲所述同步信號，并輸出所述同步信號給下級單元，以及提供給同一級的第五寄存器；所述第五寄存器，用于存儲處理后的數(shù)據(jù)，并通過所述同步信號控制輸出數(shù)據(jù)給下級單元。
其中，所述梳狀單元還包括第三選擇器和第四選擇器；所述第三選擇器，用于接收不同階數(shù)梳狀子單元輸出的數(shù)據(jù)，并根據(jù)配置信號選擇對應(yīng)階數(shù)的數(shù)據(jù)并輸出；所述第四選擇器，用于接收對應(yīng)所述階數(shù)的梳狀子單元輸出的同步信號，并根據(jù)配置信號選擇對應(yīng)階數(shù)的同步信號并輸出。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明中所述CIC濾波器包括積分單元、抽取單元和梳狀單元，其中所述所述積分單元、抽取單元和梳狀單元中分別設(shè)置有數(shù)據(jù)端口和同步信號端口；所述同步信號端口，用于傳輸同步信號；所述數(shù)據(jù)端口，用于根據(jù)同步信號輸入數(shù)據(jù)，并通過同步信號對輸出的數(shù)據(jù)進行控制。通過本發(fā)明，能夠通過同步信號端口傳輸同步信號，并通過所述同步信號控制數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)端口的輸入，解決了現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)輸入的頻率必須與主時鐘同頻而導致的輸入數(shù)據(jù)的頻率受限的問題，而且本發(fā)明易于實現(xiàn)流水處理流程，并能夠減少處理時延。
另外，本發(fā)明通過在抽取單元設(shè)置的可變計數(shù)器和比較器等還能夠動態(tài)控制可變抽樣率和/或可變抽樣相位，從而易于濾波器的擴展。
另外，本發(fā)明通過設(shè)置在積分單元或梳狀單元中的選擇器還能夠動態(tài)控制控制可變階數(shù)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中提供的CIC濾波器的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明提供的第一實施例的方框圖；圖3為本發(fā)明提供的第一實施例中數(shù)據(jù)周期等于時鐘周期時的輸入關(guān)系圖；圖4為本發(fā)明提供的第一實施例中數(shù)據(jù)周期多倍于時鐘周期時的輸入關(guān)系圖；圖5為本發(fā)明提供的第一實施例中積分單元的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖；圖6為本發(fā)明提供的第一實施例中實現(xiàn)可變抽取率、可變抽取相位時的抽取單元實現(xiàn)邏輯結(jié)構(gòu)圖；圖7為本發(fā)明提供的第一實施例中N級梳狀單元的實現(xiàn)邏輯結(jié)構(gòu)圖；圖8為本發(fā)明提供的第二實施例中積分單元實現(xiàn)可變階數(shù)部分的實現(xiàn)邏輯結(jié)構(gòu)圖；圖9為本發(fā)明提供的第二實施例中梳狀單元中實現(xiàn)可變階數(shù)部分的實現(xiàn)邏輯結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
針對本發(fā)明所述的CIC濾波器，本發(fā)明提供的第一實施例，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括積分單元、梳狀單元以及在積分單元和梳狀單元之間設(shè)置的抽取單元，以及分別在所述積分單元、抽取單元與梳狀單元中設(shè)置的數(shù)據(jù)端口和同步信號端口；所述數(shù)據(jù)端口，用于輸入數(shù)據(jù)data_in；所述同步信號端口，用于輸入同步信號data_sync，并通過所述同步信號對積分單元、抽取單元和梳狀單元的數(shù)據(jù)端口輸入的數(shù)據(jù)進行控制。
在本發(fā)明提供的第一實施例中，對控制輸入數(shù)據(jù)時的同步信號data_sync進行了配置，具體如下由于本發(fā)明中同步信號可以通過同步信號端口從外部輸入，所以所述同步信號可以根據(jù)時鐘周期(系統(tǒng)時鐘主頻率的周期)進行靈活地配置所述同步信號可以等于時鐘周期，也可以多倍于時鐘周期。
通過同步信號控制數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)端口輸入和輸出時，CIC濾波器支持的數(shù)據(jù)周期可以等于時鐘周期(也就是說，可以與現(xiàn)有技術(shù)一樣與系統(tǒng)主時鐘同頻)，也可以多倍于時鐘周期。當數(shù)據(jù)周期等于時鐘周期時，同步信號data_sync和數(shù)據(jù)端口的輸入數(shù)據(jù)data_in的關(guān)系如圖3所示，在數(shù)據(jù)端口輸入數(shù)據(jù)data_in有效時，data_sync一直為高電平，表示此時每一個時鐘周期內(nèi)送入的數(shù)據(jù)都有效。
當數(shù)據(jù)周期多倍于時鐘周期時，同步信號data_Sync和數(shù)據(jù)端口輸入數(shù)據(jù)data_in的關(guān)系如圖4所示，同步信號data_sync在數(shù)據(jù)端口輸入數(shù)據(jù)有效時的第一個時鐘周期內(nèi)為高電平，其它時鐘周期內(nèi)為低電平。
由上述可以看出，如果數(shù)據(jù)按照上述格式送入后，可用同步信號控制數(shù)據(jù)的運算過程。下面分別描述第一實施例中的各個單元的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。
一、積分單元基于按照上述格式從數(shù)據(jù)端口輸入的數(shù)據(jù)，在本發(fā)明提供的第一實施例中，積分單元的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖5所示所述積分單元包括至少一級積分子單元，并且每一級積分子單元包括第一寄存器即圖5中的reg2和第二寄存器即圖5中的reg1；所述第一寄存器，用于存儲所述同步信號，輸出所述同步信號給下級單元，以及提供給第二寄存器；所述第二寄存器，用于存儲數(shù)據(jù)端口輸入的數(shù)據(jù)，并通過所述同步信號控制輸出數(shù)據(jù)給下級單元。這里的下級單元的具體含義為如果所述積分單元僅僅包括一級積分子單元時，所述下級單元指所述抽取單元；當所述積分單元包括多級積分子單元，并且所述積分子單元不是最后一級時，所述下級單元指下一級積分子單元；當所述積分子單元為最后一級積分子單元時，所述下級單元指抽取單元。具體實現(xiàn)過程如下同步信號data_sync作為數(shù)據(jù)端口輸入數(shù)據(jù)data_in的有效指示信號，在data_sync為高電平時，對第一級的積分子單元中的第一寄存器reg2進行積分操作，并將同步信號data_sync送入第一級的積分子單元中的第二寄存器reg1。在下一個時鐘，從第一級積分子單元輸出的同步信號intg1_sync為高電平，它使能第二級積分子單元的積分操作。依次類推，完成第N級的積分操作，最后輸出積分數(shù)據(jù)intgN和同步信號intgN_sync。
二、抽取單元當僅僅實現(xiàn)固定抽取率和抽取相位的情況下，所述抽取單元包括第一固定計數(shù)器和第一比較器。
所述第一固定計數(shù)器根據(jù)每輸入一個同步信號產(chǎn)生一次計數(shù)累加，并將計數(shù)值傳送給所述第一比較器；所述第一比較器接收第一固定計數(shù)器輸出的計數(shù)值，并將其與用戶設(shè)置的最大固定抽取相位進行比較，當二者相等時，輸出控制信號用來控制數(shù)據(jù)的輸出，以及作為所述梳狀單元的同步信號的輸入；當二者不相等時，不輸出控制信號。
上述抽取單元中也可以在第一比較器后設(shè)置與單元，其用于將第一比較器比較比較第一固定計數(shù)器輸出的計數(shù)值以及與用戶設(shè)置的最大固定抽取相位二者相等時輸出的控制信號，與輸入到所述抽取單元的同步信號進行與操作處理，并將結(jié)果輸出用來控制控制數(shù)據(jù)的輸出，以及作為所述梳狀單元的同步信號的輸入。
由上述可以看出，當在僅僅實現(xiàn)固定抽取率和抽取相位的情況下，計數(shù)器為固定計數(shù)器，隨著輸入的同步信號的作用，每一個同步信號產(chǎn)生一次累加，當計數(shù)值達到最大值時就抽取此時同步信號送來的一個數(shù)據(jù)，完成固定抽取的目的。抽取相位也為默認抽取相位。此種方式下，同步信號做計數(shù)器的使能信號。
當為了實現(xiàn)抽取率和抽取相位的不同時，所述抽取單元的結(jié)構(gòu)如圖6所示，在抽取單元中設(shè)置了計數(shù)終點寄存器1、可變計數(shù)器2、第一抽取相位寄存器3和第二比較器4。所述計數(shù)終點寄存器1根據(jù)用戶的指示輸入用戶配置的計數(shù)終點給可變計數(shù)器2，以便控制所述可變計數(shù)器2的計數(shù)范圍。所述可變計數(shù)器2根據(jù)所述計數(shù)終點控制計數(shù)范圍，并根據(jù)輸入到該可變計數(shù)器2的同步信號intg_sync，使能所述可變計數(shù)器2開始計數(shù)，并將計數(shù)值輸入到第二比較器4。所述第一抽取相位寄存器3存儲用戶配置的相位值，并輸出所述相位值給所述第二比較器4；所述第二比較器4將接收到的所述相位值與所述可變計數(shù)器輸出的計數(shù)值進行比較，并當二者相等時，輸出控制信號，然后通過與單元5將所述控制信號與輸入進來的同步信號進行相與，并將相與處理得到的控制信號用來控制數(shù)據(jù)的輸出，以及作為所述梳狀單元的同步信號的輸入；當二者不相等時，不輸出控制信號。
圖6中也可以不設(shè)置與單元5，這時第二比較器4比較接收到的所述相位值與所述可變計數(shù)器輸出的計數(shù)值二者相等時，直接將輸出的控制信號用來控制數(shù)據(jù)的輸出，以及作為所述梳狀單元的同步信號的輸入。
下面結(jié)合圖6舉例進行說明抽取單元的具體處理情況例如，假設(shè)要配置抽取率為6，可變相位為3的濾波器。首先需要配置可變計數(shù)器2計數(shù)終點，并將其保存在計數(shù)終點寄存器1中，以便當可變計數(shù)器2被輸入的同步信號使能后，根據(jù)計數(shù)終點寄存器1中的計數(shù)終點控制其計數(shù)范圍在0，1，2，3，4，5之間。其次需要配置抽取相位為3，并將其保存到第一抽取相位寄存器3中。抽取率為6，可變相位為3的濾波器的工作原理如下通過輸入到可變計數(shù)器2中的同步信號intg_sync，使能所述可變計數(shù)器2開始計數(shù)，并據(jù)計數(shù)終點寄存器1中的計數(shù)終點控制其計數(shù)范圍在0，1，2，3，4，5之間，并將計數(shù)值輸入到第二比較器4，所述第二比較器4將所述計數(shù)值與第一抽取相位寄存器3輸入到比較器的抽取相位值3進行比較，當計數(shù)數(shù)值達到3以后，輸出控制信號，并通過與單元5將所輸出的控制信號與輸入的同步信號intg_sync進行相與操作，如果intg_sync的電平為高電平，則輸入到梳狀單元的comb_i數(shù)據(jù)等于intg_o數(shù)據(jù)，輸入到梳狀單元的同步信號intg_sync(即圖中的comb_sync信號)的電平就等于電平“1”。
上述描述了抽取單元實現(xiàn)可變抽取率和可變抽取相位時的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)，當抽取單元僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)可變抽取率時，所述抽取單元中不需要設(shè)置第一抽取相位寄存器3和第二比較器4。此時可變計數(shù)器2輸出的計數(shù)值直接輸出，并通過與單元5與所述同步信號intg_sync相與處理后輸出，然后分為兩路，一路輸入到梳狀單元作為梳狀單元的同步控制信號，另一路用來控制數(shù)據(jù)的輸出。當然，可變計數(shù)器2輸出的計數(shù)值也可以不經(jīng)過與單元5處理，直接輸出后分為兩路，一路輸入到梳狀單元作為梳狀單元的同步控制信號，另一路用來控制數(shù)據(jù)的輸出。
當抽取單元僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)可變抽取相位時，所述抽取單元包括第二抽取相位寄存器、第二固定計數(shù)器和第三比較器。
所述第二抽取相位寄存器存儲用戶配置的抽取相位，并根據(jù)需要輸出相應(yīng)的抽取相位給所述第三比較器。所述第二固定計數(shù)器根據(jù)輸入到其同步信號的控制進行計數(shù)值的累加，并將計數(shù)值傳送給所述第三比較器。所述第三比較器將接收到的計數(shù)值與抽取相位進行比較，當二者相等時，輸出控制信號用來控制數(shù)據(jù)的輸出，以及作為所述梳狀單元的同步信號的輸入；當二者不相等時，不輸出控制信號。同上述抽取單元，也可以在第三比較器后設(shè)置與單元，具體處理過程不再描述。
由上述可以看出，當抽取單元僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)可變抽取相位時，所述抽取單元中需要設(shè)置可配置的寄存器用來存儲需要抽取的位置，根據(jù)需要可以靈活的改變其數(shù)值、固定計數(shù)器以及比較器；所述固定計數(shù)器在輸入進來的同步信號的作用下，抽取率的計數(shù)值隨著同步信號的節(jié)奏進行累加，當達到寄存器輸出的抽取相位值時，就取出需要的數(shù)據(jù)給比較器，這樣實現(xiàn)可變抽取相位功能。
三、梳狀單元所述梳狀單元的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖7所示，可以看出，其與積分部分的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)類似，即保存每一級的數(shù)據(jù)和同步信號，不斷向下一級進行推動。所述梳狀單元至少包括一級梳狀子單元，并且每一級梳狀子單元包括第三寄存器，如圖7中的reg3、第四寄存器，如圖7中的reg2和第五寄存器，如圖7中的reg1。
所述第三寄存器通過同步信號控制對輸入到其內(nèi)的數(shù)據(jù)進行微分處理，并將處理后的數(shù)據(jù)傳送給第五寄存器。所述第四寄存器存儲所述同步信號，并輸出所述同步信號給下級單元，以及提供給第五寄存器。所述第五寄存器，用于存儲處理后的數(shù)據(jù)，并通過所述同步信號控制輸出數(shù)據(jù)給下級單元。這里的下級單元的含義為如果所述梳狀單元僅僅包括以及梳狀子單元時，所述下級單元指所述CIC濾波器后的信號處理設(shè)備；當所述梳狀單元包括多級梳狀子單元，并且沒有處理到最后一級梳狀子單元時，所述下級單元指下一級梳狀子單元；當所述梳狀單元包括多級梳狀子單元，并且處理完最后一級梳狀子單元時，所述下級單元指所述CIC濾波器后的信號處理設(shè)備。
具體工作原理與積分單元類似，在這里不再詳細描述。
針對本發(fā)明所述的CIC濾波器，本發(fā)明提供了第二實施例，其在第一實施例的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了濾波器階數(shù)可變。
本發(fā)明提供的第二實施例中的積分單元在第一實施例的基礎(chǔ)上還設(shè)置了MUX選擇器，并將與可變階數(shù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)和同步信號引到該MUX選擇器，并通過控制可配置的step_control信號來控制該MUX選擇器選擇積分的階數(shù)，從而達到階數(shù)可配的目的。
下面以實現(xiàn)4階或5階為例進行說明，其可變階數(shù)實現(xiàn)邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖8所示設(shè)置第一選擇器(如圖8中的mux1)和第二選擇器(如圖8中的mux2)，并在圖5所述的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)圖中第4階積分子單元輸出的數(shù)據(jù)intg4和第5階積分子單元輸出的數(shù)據(jù)intg5引到第一選擇器的接口上，以及將第4階積分子單元輸出的對應(yīng)的同步信號intg4_sync和第5階積分子單元輸出的對應(yīng)的同步信號intg5_sync引到第二選擇器的接口上，當用戶需要第4階積分子單元輸出的數(shù)據(jù)時，通過可配置的step_control信號控制選擇器動作選擇出與第4階積分子單元對應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)。同樣當用戶需要第5階積分子單元輸出的對應(yīng)的數(shù)據(jù)時，通過可配置的step_control信號控制選擇器動作選擇出與第5階積分子單元輸出的對應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)。此實施例中需要事先配置所述step_control信號處于什么狀態(tài)時可以控制MUX選擇器選擇第4階積分子單元輸出的數(shù)據(jù)或第5階積分子單元輸出的數(shù)據(jù)。
當實現(xiàn)可變階數(shù)時，本發(fā)明提供的第二實施例的梳狀單元的結(jié)構(gòu)是在上述如圖7的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上還設(shè)置了兩個選擇器，即第三選擇器(如圖9中的mux3)和第四選擇器(如圖9中的mux4)，并將與可變階數(shù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)和同步信號分別引到這兩個選擇器，并通過控制可配置的step_control信號來控制該選擇器選擇梳狀的階數(shù)，從而達到階數(shù)可配的目的。
以實現(xiàn)4階或5階可變?yōu)槔M行說明，其可變階數(shù)實現(xiàn)邏輯結(jié)構(gòu)圖如圖9所示，其包括了兩個選擇器，即第三選擇器(如圖9中的mux3)和第四選擇器(如圖9中的mux4)，并分別將與梳狀單元中的第4階梳狀子單元對應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)comb_4和與第5階梳狀子單元對應(yīng)的輸出數(shù)據(jù)comb_5引入到其中第三選擇器的連接接口上，將與梳狀單元中的第4階梳狀子單元對應(yīng)的同步信號comb4_sync和與第5階梳狀子單元對應(yīng)的同步信號comb5_sync引入到第四選擇器的連接接口上。
當用戶需要第4階梳狀子單元對應(yīng)的數(shù)據(jù)時，通過可配置的step_control信號控制第三選擇器動作選擇出與第4階梳狀子單元對應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)輸出，并控制第四選擇器動作選擇出與第4階梳狀子單元對應(yīng)的同步信號輸出。同樣當用戶需要第5階梳狀子單元對應(yīng)的數(shù)據(jù)時，通過可配置的step_control信號控制第三選擇器動作選擇出與第5階梳狀子單元對應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)，并控制第四選擇器動作選擇出與第5階梳狀子單元對應(yīng)的同步信號輸出。此實施例中需要事先配置所述step_control信號處于什么狀態(tài)時可以控制MUX選擇器選擇第4階梳狀子單元或第5階梳狀子單元的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明也可以采用獨立的模塊控制積分單元的工作或者梳狀單元的工作，以分別實現(xiàn)控制積分和控制微分的目的。
由上述本發(fā)明的具體實施方案可以看出，本發(fā)明中，通過本發(fā)明可以做到抽取率、相位、階數(shù)這些主要參數(shù)的靈活配置，從而易于濾波器的擴展；而且當采用流水的數(shù)據(jù)處理流程時，處理延時少；另外本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于硬件實現(xiàn)。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種級聯(lián)積分梳狀濾波器，包括積分單元、抽取單元和梳狀單元，其特征在于所述積分單元、抽取單元和梳狀單元中分別設(shè)置有數(shù)據(jù)端口和同步信號端口；所述同步信號端口，用于傳輸同步信號；所述數(shù)據(jù)端口，用于根據(jù)同步信號輸入數(shù)據(jù)，并通過同步信號對輸出的數(shù)據(jù)進行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的級聯(lián)積分梳狀濾波器，其特征在于，所述積分單元包括至少一級積分子單元，并且每一級積分子單元包括第一寄存器和第二寄存器；所述第一寄存器，用于存儲所述同步信號，輸出所述同步信號給下級單元，以及提供給同一級的第二寄存器；所述第二寄存器，用于存儲數(shù)據(jù)端口輸入的數(shù)據(jù)，并通過所述同步信號控制輸出數(shù)據(jù)給下級單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的級聯(lián)積分梳狀濾波器，其特征在于，所述積分單元還包括第一選擇器和第二選擇器；所述第一選擇器，用于接收不同階數(shù)的積分子單元輸出的數(shù)據(jù)，并根據(jù)配置信號選擇對應(yīng)階數(shù)積分子單元的數(shù)據(jù)并輸出；所述第二選擇器，用于接收對應(yīng)所述階數(shù)的積分子單元輸出的同步信號，并根據(jù)配置信號選擇對應(yīng)階數(shù)的同步信號并輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的級聯(lián)積分梳狀濾波器，其特征在于，所述抽取單元包括第一固定計數(shù)器和第一比較器；所述第一固定計數(shù)器，用于根據(jù)每輸入一個同步信號產(chǎn)生一次計數(shù)累加，并將計數(shù)值傳送給所述第一比較器；所述第一比較器，用于接收第一固定計數(shù)器輸出的計數(shù)值，并將其與用戶設(shè)置的最大固定抽取相位進行比較，當二者相等時，輸出控制信號用來控制數(shù)據(jù)的輸出，以及作為梳狀單元的同步信號的輸入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的級聯(lián)積分梳狀濾波器，其特征在于，所述抽取單元包括可變計數(shù)器和計數(shù)終點寄存器；所述計數(shù)終點寄存器，用于根據(jù)用戶的指示輸入用戶配置的計數(shù)終點給可變計數(shù)器；所述可變計數(shù)器，用于根據(jù)所述計數(shù)終點控制計數(shù)范圍，并根據(jù)輸入的同步信號輸出相應(yīng)的計數(shù)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的級聯(lián)積分梳狀濾波器，其特征在于，所述抽取單元還包括第二比較器和第一抽取相位寄存器；所述第一抽取相位寄存器，用于存儲用戶配置的相位值，并輸出所述相位值給所述第二比較器；所述第二比較器，用于將接收到的所述相位值與所述可變計數(shù)器輸出的計數(shù)值進行比較，并當二者相等時，輸出控制信號用來控制數(shù)據(jù)的輸出，以及作為所述梳狀單元的同步信號的輸入。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的級聯(lián)積分梳狀濾波器，其特征在于，所述抽取單元包括第二抽取相位寄存器、第二固定計數(shù)器和第三比較器；所述第二抽取相位寄存器，用于存儲配置的抽取相位，并根據(jù)需要輸出相應(yīng)的抽取相位給所述第三比較器；所述第二固定計數(shù)器，用于根據(jù)同步信號的控制進行計數(shù)值的累加，并將計數(shù)值輸送給所述第三比較器；所述第三比較器，用于將接收到的計數(shù)值與抽取相位進行比較，當二者相等時，輸出控制信號用來控制數(shù)據(jù)的輸出，以及作為梳狀單元的同步信號的輸入。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的級聯(lián)積分梳狀濾波器，其特征在于，所述梳狀單元包括至少一級梳狀子單元，并且每一級梳狀子單元包括第三寄存器、第四寄存器和第五寄存器；所述第三寄存器，用于通過同步信號控制對輸入到其內(nèi)的數(shù)據(jù)進行微分處理，并將處理后的數(shù)據(jù)傳送給同一級的第五寄存器；所述第四寄存器，用于存儲所述同步信號，并輸出所述同步信號給下級單元，以及提供給同一級的第五寄存器；所述第五寄存器，用于存儲處理后的數(shù)據(jù)，并通過所述同步信號控制輸出數(shù)據(jù)給下級單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的級聯(lián)積分梳狀濾波器，其特征在于，所述梳狀單元還包括第三選擇器和第四選擇器；所述第三選擇器，用于接收不同階數(shù)梳狀子單元輸出的數(shù)據(jù)，并根據(jù)配置信號選擇對應(yīng)階數(shù)的數(shù)據(jù)并輸出；所述第四選擇器，用于接收對應(yīng)所述階數(shù)的梳狀子單元輸出的同步信號，并根據(jù)配置信號選擇對應(yīng)階數(shù)的同步信號并輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種級聯(lián)積分梳狀濾波器，其包括積分單元、抽取單元和梳狀單元，并在其內(nèi)分別設(shè)置有數(shù)據(jù)端口和同步信號端口；所述同步信號端口，用于傳輸同步信號；所述數(shù)據(jù)端口，用于根據(jù)同步信號輸入數(shù)據(jù)，并通過同步信號對輸出的數(shù)據(jù)進行控制。通過本發(fā)明，能夠采用數(shù)據(jù)同步信號控制數(shù)據(jù)的輸入，解決了現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)輸入的頻率必須與主時鐘同頻而導致的輸入數(shù)據(jù)的頻率受限的問題，而且本發(fā)明易于實現(xiàn)流水處理，并能夠減少處理時延。另外，本發(fā)明通過在抽取單元設(shè)置的可變計數(shù)器和比較器等還能夠動態(tài)控制可變抽樣率和/或可變抽樣相位，從而易于濾波器的擴展。而且本發(fā)明通過設(shè)置在積分單元或梳狀單元中的選擇器還能夠動態(tài)控制控制可變階數(shù)。
文檔編號H03H17/02GK1984104SQ20061008357
公開日2007年6月20日 申請日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月7日
發(fā)明者李新兵, 馬敬興, 孫全, 余劍 申請人:華為技術(shù)有限公司