[发明专利]多通道的CIC内插滤波器系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字信号处理中的多速率信号处理技术领域，特别是涉及一种多通道的CIC内插滤波器系统以及一种多通道的CIC内插滤波器系统的实现方法。

背景技术

在软件无线电中，数字上变频算法需要对数据进行内插滤波处理，在最后一级数据内插滤波处理中，一般采用CIC（Cascaded Integrator Comb，级联积分梳状）内插滤波器。采用CIC内插滤波器,具备如下几个优点：①只需要加法器，无需一般的FIR滤波器所需的乘法运算；②无需存储滤波器的系数。上述优点无论是对提高实用性还是对简化硬件设计都具有重要意义，因此CIC内插滤波器在多数率信号处理中具有特别重要的位置。

传统的CIC内插滤波器及其实现方法，如图1所示，包括插值模块、多级梳状滤波器以及多级积分滤波器，其将多级梳状滤波器和多级积分滤波器分解成单个的梳状滤波器和积分滤波器，然后将单个的滤波器组合进行级联，实现多级的CIC滤波器。在进行信号处理的时候，先对输入的信号进行插值处理，然后利用单个的梳状滤波器和积分滤波器的级联滤波处理，实现对输入信号的多级CIC内插处理。采用上述方法，可以使得单个CIC滤波器配对来实现，便于模块化设计和应用。

然而，上述方案由于内插处理在CIC之前，导致内插后的数据速率比较高，对CIC滤波器的运行时钟频率有要求，这样处理起来比较耗费硬件资源，不是一种节约资源的方法；而且，上述方法只能应用于单通道的CIC滤波器，对于多通道CIC滤波器，上述方法就不能适用。

发明内容

基于此，有必要针对上述多通道CIC滤波器下硬件资源耗费比较大的问题，提供一种多通道的CIC内插滤波器系统及其实现方法。

一种多通道CIC内插滤波器系统的实现方法，包括以下步骤：

将M路串行数据输入L级梳状滤波器中进行梳状滤波处理；

对经过L级梳状滤波处理后的数据进行R倍内插处理；

将经过内插处理后的M路串行数据分成P通道、每通道N路的串行数据，然后输入到P通道的L级积分滤波器中进行积分滤波处理；其中，各通道上的N路数据复用同一积分滤波器的硬件资源。

一种多通道CIC内插滤波器系统，包括多通道梳状滤波器模块、内插处理模块以及多通道积分滤波器模块，其中，所述多通道梳状滤波器模块由L个梳状滤波器级联而成，所述多通道积分滤波器模块由P个积分滤波器通道并联而成，且每个积分滤波器通道由L个积分滤波器级联而成；

所述多通道梳状滤波器模块用于对输入的M路串行数据进行梳状滤波处理；

所述内插处理模块用于对经过L级梳状滤波处理后的数据进行R倍内插处理；

所述多通道积分滤波器模块用于将经过内插处理后的M路串行数据分成P通道、每通道N路的串行数据，然后输入到各积分滤波器通道中进行积分滤波处理；其中，各通道上的N路数据复用同一积分滤波器的硬件资源。

通过以上方案可以看出，本发明的多通道的CIC内插滤波器系统及其实现方法，考虑到内插前信号的数据速率比较低，因此采用串行输入的方式，基于同一个L级的梳状滤波器来达到资源的时分复用，节省硬件资源；并且在经过R倍内插处理后，考虑到信号的数据速度提高了R倍，因此采用多相滤波的方法，将M路串行数据分成P通道、每通道N路的串行数据，各通道上的N路数据复用同一积分滤波器的硬件资源，这种做法不仅简化了多通道CIC滤波器中的架构设计，而且进一步的降低了硬件资源耗费，因此具有较好的市场应用前景。

附图说明

图1为传统的单通道CIC内插滤波器的实现框图；

图2为本发明一种多通道的CIC内插滤波器系统的实现方法的流程示意图；

图3为L级梳状滤波器的具体架构图；

图4为P通道的L级积分滤波器的具体架构图；

图5为采取低延时架构设计的积分滤波器；

图6为本发明一种多通道CIC内插滤波器系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步的描述。

多级积分梳状滤波器系统函数为：