[发明专利]一种FIR滤波器滤波的方法和滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及信息技术领域，尤其涉及一种FIR滤波器滤波的方法和滤波器。

背景技术

有限冲击响应FIR(Finite Impulse Response)滤波器由于其优良的线性相位特性和无条件稳定的特点，在现代无线、微波、光通信和卫星通信等领域得到了广泛的应用。近几年来由于人们对数据通信带宽越来越高的要求，为了提高数据的吞吐量，并行FIR滤波器在数字通信系统得到了越来越广泛的应用，并且并行度越来越高。

但是由于高度并行FIR滤波器中存在大量的乘法器，所以在FPGA或ADIC实现时占用大量的硬件资源，增加了系统的功耗。常用的并行FIR滤波器是采用快速FIR算法和迭代短卷积的方法。

在实际应用过程中，这两种方法都存在以下问题：

一、滤波器的部分乘法器的位宽增加较大，使得滤波器的处理时延较大，从而严重限制了这种滤波器在自适应均衡器中的应用。

二、各个输入数据到计算出滤波结果的处理路径长度差别很大，需要在处理路径长度较短的路径上插入不必要的寄存器，这样造成了不必要的资源浪费。

三.这两种滤波器的结构都采用寄存操作，所以不能直接适用于降采样的并行FIR滤波器中。

发明内容

本发明的实施例提供一种FIR滤波器滤波的方法和滤波器，能够在减少滤波器中的乘法器的基础上，使得乘法器的位宽增加较少，且从输入数据到滤波结果的各条处理路径时延基本相同，可应用于降采样的并行FIR滤波器中。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种FIR滤波器滤波的方法，其中，所述滤波器的滤波系数矢量H(n)的阶数为N，输入数据矢量X(m)的长度为M，该方法包括：

所述滤波器包括的第一乘法器用于获得(X(m)+X(m+Q))*(H(n)+H(n+Q))，其中，1＜＝Q＜＝N；

所述滤波器，还用于获得X(m)*H(n+Q)和X(m+Q)*H(n)；

所述滤波器，根据获得的(X(m)+X(m+Q))*(H(n)+H(n+Q))、X(m)*H(n+Q)和X(m+Q)*H(n)，获得X(m)*H(n)+X(m+Q)*H(n+Q)。

在第一种可能的实现方式中，结合第一方面，若Q＝2时，且所述滤波器的降采样的倍数为L＝2时，所述滤波器包括第一子滤波器至第(M-N+L)/L的子滤波器；

其中，所述第一子滤波器至第(M-N+L)/L的子滤波器中的第p子滤波器包括N/2个所述第一乘法器，其中所述N/2个所述第一乘法器中的第j个第一乘法器分别用于获得(X(L*(p-1)+j+[j/2]*2)+X(L*(p-1)+j+[j/2]*2+2))*(H(j+[j/2]*2)+H(j+[j/2]*2+2)，其中j为i，i+1，i为偶数，且i＞＝0，p为偶数，p＜＝(M-N+L)/L；

所述第p子滤波器还分别获得X(L*(p-1)+j+[j/2]*2)*H(j+[j/2]*2+2)和X(L*(p-1)+j+[j/2]*2+2)*H(j+[j/2]*2)；

所述第p子滤波器根据第j个第一乘法器获得的(X(L*(p-1)+j+[j/2]*2)+X(L*(p-1)+j+[j/2]*2+2))*(H(j+[j/2]*2)+H(j+[j/2]*2+2)、以及获得的X(L*(p-1)+j+[j/2]*2)*H(j+[j/2]*2+2)和X(L*(p-1)+j+[j/2]*2+2)*H(j+[j/2]*2)，获得X(L*(p-1))*H(0)+X(L*(p-1)+1)*H(1)+....X(L*(p-1)+N-1)*H(N-1)。

在第二种可能的实现方式中，结合第一方面，若Q＝4时，且所述滤波器的降采样的倍数为L＝2，所述滤波器包括第一子滤波器至第(M-N+L)/L的子滤波器；

所述第一子滤波器至第(M-N+L)/L的子滤波器中的第p子滤波器包括N/2个第一乘法器，其中第d个第一乘法器用于获得(X(L*(p-1)+)+X(L*(p-1)+d+4))*(H(d)+H(d+4))，其中d＞＝0，p为4t-1、4t，t＞＝1，为整数，且p＜＝(M-N+2)/2-2；

所述第p子滤波器还分别获得X(L*(p-1)+d)*H(d+4)和X(L*(p-1)+d+4)*H(d)；