[发明专利]低功率可编程数字滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及数字电路。具体而言，本发明涉及电信系统中用的可编程数字滤波器。

背景技术

从电子控制系统到蜂窝网通信系统，各种要求的应用中都采用数字滤波器。这些应用常要求消耗最小功率的可编程数字滤波器。

在诸如码分多址(CDMA)系统等数字蜂窝网通信系统中，数字滤波器的可编程性和低功耗尤为重要。典型的CDMA通信系统，其特征在于多个移动收发机与一个或多个基站进行通信。基站接收移动收发机发送的信号，并且常常中继到移动通信交换中心(MSC)。该MSC又将信号转发给另一基站、公用交换电话网(PSTM)或另一移动收发机。同样，公用交换电话网可经基站和移动通信交换中心对移动单元发送信号。

通常有利的是在移动收发机、基站和/或MSC中利用不同的取样率。为了适应不同的取样率，移动收发机、基站和/或MSC中的数字滤波器往往是可编程的。滤波器的可编程性还可在移动收发机技术规范变化时，减少更换昂价硬件的需要。

在典型的可编程数字滤波器，串联连接若干寄存器或延迟电路。寄存器的输出连接到增益与滤波器传递函数中系数相关的并行可编程增益电路。该增益电路的输出输入到串联的乘法器。该滤波器的设计往往需要许多消耗过度的功率的昂贵的数字乘法器，占据可贵的电路板空间。这些数字乘法器导致滤波器功耗大，从而降低移动收发机电池的寿命。

因此，此技术领域需要能适应各种输入频率或取样率的空间节省低功耗可程序数字滤波器。还需要装入低功耗可编程数字滤波器的省电收发机。

发明概述

本发明的可编程数字滤波器针对此技术领域的需要。在说明性实施例中，发明的滤波器适应配合收发机使用，并且包括第1有限脉冲响应滤波器部分，用于接收输入信号。第1有限脉冲响应滤波器部分具有第1传递函数。无限脉冲响应滤波器部分连接到第1有限脉冲响应滤波器部分，并且具有第2传递函数。第2有限脉冲响应滤波器部分连接到该无限脉冲响应滤波器部分，并且响应可编程数字滤波器对信号的接收并输出经过滤波的输出信号。第2有限脉冲响应滤波器部分具有第3传递函数。在第1、第2和/或第3传递函数中提供可编程系数。

在一具体实施例中，第1传递函数具有第1可编程系数。第2传递函数具有第2可编程系数，第3传递函数具有第3可编程系数。可编程数字滤波器包括提供控制信号用的处理器。存储器响应该控制信号，提供第1、第2和/或第3可编程系数。高通滤波器部分对第1有限脉冲响应滤波器部分提供输入。多路开关选择器响应处理器发来的旁路控制信号，有选择地将高通滤波器旁路。处理器响应输入信号中出现的直流(DC)偏移(即偏置)，产生旁路控制信号。

在说明性实施例中，第1有限脉冲响应滤波器部分包括第1干扰台滤波器、第2干扰台滤波器第3干扰台滤波器，用于滤除输入信号中的通信干扰台信号。第1、第2和第3干扰台滤波器分别具有各自带第1可编程系数、第4可编程系数和第5可编程系数的第1、第2和第3干扰台滤波器传递函数。有限脉冲响应滤波器部分还分别在第1、第2和第3干扰台滤波器的输出端包括第1截位电路、第2截位电路第3截位电路。在本发明的一个示范实施例中，第1、第2和第3截位电路从输入码字截去3个最高有效位和3个最低有效位。第1截位电路串联在第1干扰台滤波器的输出端。第2截位电路串联在第1干扰台滤波器与第2干扰台滤波器之间。第3截位电路串联在第2干扰台滤波器与第3干扰台滤波器之间。

无限脉冲响应滤波器部分包括第1均衡滤波器和第2均衡滤波器。第1均衡滤波器的输入连接到第1有限脉冲响应滤波器部分的输出。第1均衡滤波器具有2个可编程系数，第2均衡滤波器具有1个可编程系数。偏置和增益校正电路去除输出信号中的任何偏置，并且调节输出信号增益。

偏置和增益校正电路包含减法器，用于从输出信号减去偏置，并对此作出响应，提供偏移补偿信号。偏置和增益校正电路在偏移补偿信号中从码字去除预定个数的最低有效位，并对此作出响应，提供位校正信号。偏置和增益校正电路还包含乘法器，用于将位校正信号乘以预定的因数，并相应提供增益调节信号。偏置和增益校正电路在增益调节信号中从码字去除第1预定个数的最低有效位和第2预定个数的最高有效位，并对此作出响应，提供可编程数字输出滤波器的输出信号。