[发明专利]一种实现并行转置FIR滤波器的方法及装置

说明书

本发明公开了一种实现并行转置FIR滤波器的方法及装置，包括：基于FIR滤波器的工作方式，将FIR滤波器的输入序列切分成不重叠的输入块序列，得到块式转置FIR滤波器；根据FIR滤波器系数的位数，将所述FIR滤波器系数进行二值化处理，得到二值化处理结果；根据所述二值化处理结果，并结合所述输入块序列，得到基于BCSM的乘法模块；将所述基于BCSM的乘法模块引入至所述块式转置FIR滤波器中，使乘法运算变换成若干个并行的基于BCSM的乘法模块，从而得到并行转置FIR滤波器。本发明解决了转置FIR滤波器存在大量冗余计算和基于乘法器设计时会消耗大量硬件资源的问题。

技术领域

本发明涉及FIR滤波器技术领域，具体涉及一种实现并行转置FIR滤波器的方法及装置。

背景技术

在超高数据速率信号处理应用中，FIR(Finite Impulse Response)滤波器扮演者不可或缺的角色，其数据吞吐量、速度和功耗已然成为了一个重要的设计指标。

然而，直接设计转置FIR滤波器，不仅面临大量的冗余计算，同时因为乘法和加法与滤波器阶数呈线性增加关系，会消耗大量的设计资源，导致在滤波器阶数过高时硬件实现非常的困难。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明目的在于提供一种实现并行转置FIR滤波器的方法及装置，解决转置FIR滤波器存在大量冗余计算和基于乘法器设计时会消耗大量硬件资源的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种实现并行转置FIR滤波器的方法，该方法包括：

基于FIR滤波器的工作方式，引入分块计算思想，将FIR滤波器的输入序列切分成不重叠的输入块序列，得到块式转置FIR滤波器；

根据FIR滤波器系数的位数，将所述FIR滤波器系数进行二值化处理，得到二值化处理结果；根据所述二值化处理结果，并结合所述输入块序列，得到基于BCSM的乘法模块；

将所述基于BCSM的乘法模块引入至所述块式转置FIR滤波器中，使乘法运算变换成若干个并行的基于BCSM的乘法模块，从而得到并行转置FIR滤波器。

进一步地，所述的基于FIR滤波器的工作方式，引入分块计算思想，将FIR滤波器的输入序列切分成不重叠的输入块序列，得到块式转置FIR滤波器，包括：

构建N阶FIR滤波器的输出式，并将所述FIR滤波器的输出式作z域转置变换，得到z域转置变换后的FIR滤波器输出递归关系式；

引入分块计算思想，将所述FIR滤波器的输入数据矩阵切分成不重叠的输入块向量，并将所述输入块向量进行组合，得到新的输入数据矩阵；

同时，将所述FIR滤波器系数进行块拆分，得到多个矩阵组合形式的滤波系数矩阵；

以所述新的输入数据矩阵和所述滤波系数矩阵的乘积，重新表示FIR滤波器输出；

根据重新表示后的FIR滤波器输出及FIR滤波器输出递归关系式，得到z域的块式转置FIR滤波器。

进一步地，z域的块式转置FIR滤波器的表达式为：

Y(z)＝S(z)[z^-1(...(z^-1(z^-1c_M-1+c_M-2+c_M-3)+...)+c₁)+c₀]