采用部分和重用的降采樣的制作方法
【專利摘要】通過存儲一系列數(shù)字信號的部分和，而非存儲信號本身，來降低數(shù)字信號的采樣率，從而減少執(zhí)行采樣率縮減所需的存儲器大小。
【專利說明】采用部分和重用的降采樣
【技術領域】
[0001]本發(fā)明的實施例涉及數(shù)字信號處理，并且尤其涉及抗混疊濾波器(ant1-aliasingfilter)。
【背景技術】
[0002]通過“采樣”，即隨著時間的推移或者在圖像上反復地測量信號幅度，將模擬音頻或圖像信號轉換為數(shù)字形式；由此得到的樣本集構成對初始信號的數(shù)值逼近并且可用于再現(xiàn)該信號。抽取(decimation)或“降采樣”是數(shù)字信號或數(shù)字圖像處理中的操作，其中減少了樣本集的大小。例如，可通過選擇最能代表由原始100個樣本限定的模擬信號的50個樣本來將該100個樣本的集合抽取一半?？赏ㄟ^簡單地選擇每個奇數(shù)(或偶數(shù))樣本，或者在更復雜的操作中通過將每對原始樣本用它們的均值來代替，從而進行該選擇。
[0003]由于抽取降低了信號的有效采樣率，然而，必須注意新的采樣率至少是原始信號內任何關注的分量的頻率(所謂的奈奎斯特頻率，Nyquist frequency)的兩倍。如果原始信號包括頻率高于奈奎斯特頻率的分量，它們會“混疊”并且破壞樣本集中的關注的分量。可以使用抗混疊濾波器來移除這些高頻分量；在抽取操作中，通常將均值濾波器用作抗混疊濾波器。給定輸入點X的集合，均值濾波器通過為每個輸出點y對N個輸入點X取均值，來輸出在位置η處的點y (即第η個點y)。等式(I)中形式化地描述了該操作
【權利要求】
1.一種用于對信號的數(shù)字樣本進行計算降采樣的方法，所述方法包括: 計算N個數(shù)字樣本Xl/..Xm構成的第一集合的第一和sn，m，其中: 1.所述第一和Sn，m包括部分和S(m_p)，m,
i1.N>1, ii1.m=n+N_l,以及
iv.p〈N ； 將所述部分和S(m_p)，m存儲到硬件寄存器中； 通過將所述部分和Sb),加上N-(P+1)個數(shù)字樣本Xlrt...Xim-P^1)的和來計算N個數(shù)字樣本 X(m-p) X(m-p+N-1) 構成的第二集合的第二和 ^(m-p), (m-p+N-1)， 其中數(shù)字樣本的所述第一和第二集合重疊以包括一些共有樣本；以及 至少部分基于所述第一和sn，m和所述第二和來抽取數(shù)字樣本。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，還包括將數(shù)字樣本Xn存儲到所述硬件寄存器中。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，還包括通過從所述第一和Sn，m減去Xn并且加上另一個數(shù)字樣本 X(m+1) 來計算第二和 S (11+1)，(m+1) °
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中N為16且根據(jù)因子10.3抽取所述數(shù)字樣本。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述數(shù)字樣本對應于一維信號。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所述數(shù)字樣本對應于二維信號。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中所述二維信號對應于光柵掃描圖像數(shù)據(jù)，并且其中所述方法還包括存儲對應于輸入數(shù)據(jù)的一行的部分和。
8.一種用于對數(shù)字樣本進行降采樣的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 具有N個抽頭的均值濾波器，其中N>1 ； 用于存儲第一數(shù)字樣本的第一存儲器；以及 用于存儲兩個或更多數(shù)字樣本的部分和的第二存儲器， 其中所述均值濾波器使用存儲的數(shù)字樣本和存儲的部分和來計算N個數(shù)字樣本的均值。
9.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，還包括用于在均值濾波器的輸出之間進行插值的插值器。
10.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述數(shù)字樣本對應于一維信號。
11.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述數(shù)字樣本對應于二維信號。
12.根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述二維信號對應于光柵掃描圖像數(shù)據(jù)，并且其中所述方法還包括存儲對應于輸入數(shù)據(jù)的一行的部分和。
【文檔編號】H03H17/02GK103546120SQ201310219195
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年6月4日 優(yōu)先權日:2012年6月6日
【發(fā)明者】B·勒納, G·G·卡南 申請人:美國亞德諾半導體公司