[发明专利]一种分数倍内插成型滤波器及其实现方法

摘要

本发明提出了一种分数倍内插成型滤波器及其实现方法。该分数倍内插成型滤波器包括数据同步模块、分段滤波模块、重采样模块、数控振荡器控制模块。数控振荡器控制模块根据基带调制速率输入产生慢溢出标志送给数据同步模块产生慢同步数据输出，慢同步数据输出经过分段滤波模块产生滤波器组输出，滤波器组输出和快溢出标志和分数时延滤波器时延经过重采样模块产生成型滤波数据。本发明实现了用户输入速率与内插成型滤波后速率之间分数倍转换，能适应用户速率ksps级实时调整，突破传统对用户输入速率的限制；且结构轻便灵巧，接口简洁，灵活性和适用性强，易于移植到可编程逻辑器件中或设计成专用集成电路，还可根据需要扩展变速率范围。

主权项

一种分数倍内插成型滤波器，其特征在于：其包括数据同步模块(2)、分段滤波模块(4)、重采样模块(6)、和数控振荡器控制模块(10)；其中：数控振荡器控制模块(10)根据基带调制数据(1)的速率(9)输出慢溢出标志(8)、快溢出标志(11)和分数时延滤波器时延(12)；数据同步模块(2)将基带调制数据(1)与慢溢出标志(8)同步输出至分段滤波模块(4)，基带调制数据(1)与慢溢出标志(8)形成慢同步数据(3)，慢溢出标志(8)用于同步基带调制数据(1)；分段滤波模块(4)采用具有多项滤波器的滤波器组，对慢同步数据(3)进行整数倍内插成型滤波，以输出滤波器组输出(5)，该整数倍等于快溢出标志(11)的频率累加字和慢溢出标志(8)的频率累加字的比值；重采样模块(6)将滤波器组输出(5)与快溢出标志(11)同步，再进行重采样操作，最后将重采样的数据率变换为系统时钟速率，完成分数倍内插，输出与基带处理时钟速率相同的成型滤波数据输出(7)，快溢出标志(11)用于同步滤波器组输出(5)；其中，数控振荡器控制模块(10)将基带调制数据(1)的基带调制数据速率和基带处理时钟频率化为互质数K和M，M为基带调制数据的速率和基带处理时钟频率的有理数比值中的分母，K为基带调制数据的速率和基带处理时钟频率的有理数比值中的分子；数控振荡器控制模块(10)的溢出上限值为其中Int(·)为向下取整函数，N为数控振荡器的累加器位宽；慢溢出标志(8)的频率累加字为FTW_Slow＝K*NCO_Uplevel；慢溢出标志累加器为ACC_Slow(n+1)＝Mod(ACC_Slow(n)+FTW_Slow,NCO_Uplevel)，其中Mod(ACC_Slow(n)+FTW_Slow,NCO_Uplevel)为求余函数，n为采样节拍，ACC_Slow(n)为上一采样节拍的慢溢出标志累加器值，当求余函数产生一次溢出，即(ACC_Slow(n)+FTW_Slow)＞NCO_Uplevel时，慢溢出标志(8)有效，否则慢溢出标志(8)无效；快溢出标志(11)的频率累加字为FTW_Fast＝K*NCO_Uplevel*I，其中I为多项滤波器的项数，也就是整数倍内插滤波器的内插倍数；快溢出标志(11)为：ACC_Fast(n+1)＝Mod(ACC_Fast(n)+FTW_Fast,NCO_Uplevel)；当Mod(ACC_Fast(n)+FTW_Fast,NCO_Uplevel)函数产生一次溢出，即(ACC_Fast(n)+FTW_Fast)＞NCO_Uplevel时，快溢出标志(11)有效，否则快溢出标志(11)无效，其中，ACC_Fast(n)为分数时延滤波器时延(12)。