多通道的CIC抽取濾波器及其實現方法技術

本發明專利技術提供一種多通道的CIC抽取濾波器及其實現方法，該實現方法包括以下步驟：將N通道、每通道K路數據并行輸入CIC抽取濾波器的積分濾波器部分，經過P級積分濾波器處理后，輸出并行的N通道數據；其中，所述K路數據復用同一積分濾波器的硬件資源；對輸出的N通道數據進行R倍的抽取，獲得抽取后的數據；將所述抽取后的數據串行輸入到P級梳狀濾波器進行梳狀濾波處理，處理完成后輸出N*K路串行數據。本發明專利技術的多通道的CIC抽取濾波器及其實現方法，實現了CIC抽取濾波器的多個通道輸入數據可以復用同一硬件資源，降低了資源的消耗，解決了多載波CIC濾波器硬件資源耗費過大的問題。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及數字信號處理中的多速率信號處理
，尤其涉及一種多通道的 CIC抽取濾波器以及一種多通道的CIC抽取濾波器的實現方法。
技術介紹
隨著移動通信技術的發展，移動通信用戶數急劇增加，運營商不得不對各種制式的移動通信系統進行擴容處理，以滿足用戶的通信需求。如中國移動通信集團每年都要增加大量的載波數資源，以滿足日益增長的移動通信用戶市場需求。如今的通信系統擴容處理，都是采用多載波技術，這就要求相應的移動通信產品也具有多載波處理能力。通信技術的不斷進步，也使得當今越來越多的通信產品采用數字技術來實現，所以，隨著多載波系統的不斷應用，一方面需要支持多載波處理功能的產品，另一方面，隨著用戶對產品體積、功耗方面的要求，產品需要逐步向低功耗、小型化、微型化方向發展。所以，從單載波處理系統擴展到多載波系統，不能簡單將單路系統級聯起來合成多載波系統， 而應該將單路系統的功能進行合并和擴展，形成多載波系統，以完成多載波的信號的處理。 在基于軟件無線電架構的移動通信產品中，需要具有多載波技術的數字下變頻系統和數字上變頻系統。在數字中頻處理系統中，數字下變頻器(DDC:Digital Down Conversion)主要功能是將數字化后的模擬中頻信號下變頻到零中頻信號，并將滿足中頻采樣定理的高速采樣信號降低為低速率采樣信號，最后送到基帶處理部分進行解調處理。目前，應用較多的是單載波的數字下變頻器，主要實現對單路數據的調制。多載波數字下變頻器，一般只能支持對四載波數據的調制，要擴展到8載波以上的系統，需要集成多個數字下變頻器，這樣一來一方面會增加系統成本，另一方面也不易實現產品的小型化，系統功耗較大。在DDC中，需要實現從高速采樣信號到低速率采樣信號的轉換處理，在信號降速處理中，需要進行數字濾波，以實現對數字信號的抗混迭處理。CIC (Cascaded Integrator Comb，級聯積分梳狀)抽取濾波器是數字中頻處理中經常使用的一種濾波器。CIC抽取濾波器具備如下幾個優點1)只需要加法器，無需一般的FIR(Finite Impulse Response，有限長單位沖激響應)濾波器所需的乘法運算；2)無需存儲濾波器的系數；3)抽取器可以放到梳狀部分的左側，減少計算量；4)結構規則易于拓展；5)抽取倍數可變。這些優點無論是對提高實用性還是簡化硬件設計都有重要意義，所以CIC抽取濾波器在多數率信號處理中具有特別重要的位置。在專利號為ZL 200310116025. X的專利技術專利中公開了一種CIC濾波器及其實現方法，該方法將CIC濾波器的梳狀濾波器和積分濾波器分開實現，每級濾波器的位寬會有所改變，資源消耗會少一點。但是該專利是一種單通道的CIC濾波器實現方法，如果從單通道 CIC抽取濾波器擴展到多通道CIC抽取濾波器，上述專利提供的方法就不能適用，比較耗費邏輯實現的硬件資源。因此，在多載波DDC系統中，如何降低多載波CIC濾波器中的硬件資源耗費成為亟待解決的問題。
技術實現思路
為解決上述問題，本專利技術提供一種多通道的CIC抽取濾波器及其實現方法，能夠降低多載波CIC濾波器中的硬件資源耗費。一種多通道的CIC抽取濾波器的實現方法，包括以下步驟將N通道、每通道K路數據并行輸入CIC抽取濾波器的積分濾波器部分，經過P級積分濾波器處理后，輸出并行的N通道數據；其中，所述K路數據復用同一積分濾波器的硬件資源，對輸出的N通道數據進行R倍的抽取，獲得抽取后的數據；將所述抽取后的數據串行輸入到P級梳狀濾波器進行梳狀濾波處理，處理完成后輸出淋K路串行數據。一種多通道的CIC抽取濾波器，包括積分器部分和梳狀濾波器部分，所述積分器部分由N個積分器通道并聯而成，且每個積分器通道由P個積分器級聯而成；所述梳狀濾波器部分由P個梳狀濾波器級聯而成；各積分器通道的積分濾波器接收串行輸入的K路數據，經過P級積分濾波器處理后，輸出并行的N通道數據；其中，所述K路數據復用同一積分濾波器的硬件資源；所述梳狀濾波器部分的梳狀濾波器接收對輸出的N通道、每通道K路數據進行R 倍抽取后的數據，并經過P級梳狀濾波器處理后，輸出Ν*κ路串行數據。通過以上方案可以看出，本專利技術的多通道的CIC抽取濾波器及其實現方法，每通道可以輸入K路數據，K路數據復用同一積分濾波器的硬件資源；而且在R倍抽取處理后，N 通道、每通道K路數據，也都可以共同復用同一個梳狀濾波器的硬件資源，從而實現了整個 CIC抽取濾波器的多個通道輸入數據可以復用同一硬件資源，降低了資源的消耗，解決了多載波CIC濾波器硬件資源耗費過大的問題。附圖說明圖1是單級CIC濾波器的實現框圖；圖2是單級CIC抽取濾波器的實現框圖；圖3是單級CIC抽取濾波器的等效框圖；圖4是多級CIC抽取濾波器的實現框圖；圖5是CIC的參數L = 3,M = 2,R= 16，單通道多級CIC抽取濾波器級聯的實現框圖；圖6是圖5的單通道多級CIC抽取濾波器級聯的等效實現框圖；圖7是16路信號輸入的CIC抽取濾波器的實現框圖；圖8是本專利技術一種多通道的CIC抽取濾波器的實現方法流程示意圖9是本專利技術實施例中K路信號輸入的CIC抽取濾波器的實現框圖；圖10是本專利技術實施例中引入流水處理的CIC抽取濾波器的實現框圖；圖11為本專利技術實施例中省去一級流水處理的多通道CIC抽取濾波器的實現框圖。具體實施例方式所謂級聯積分梳狀(CIC Cascaded Integrator Comb)濾波器，是指該濾波器的沖激響應具有如下形式權利要求1.一種多通道的CIC抽取濾波器的實現方法，其特征在于，包括以下步驟將N通道、每通道K路數據并行輸入CIC抽取濾波器的積分濾波器部分，經過P級積分濾波器處理后，輸出并行的N通道數據；其中，所述K路數據復用同一積分濾波器的硬件資源；對輸出的N通道數據進行R倍的抽取，獲得抽取后的數據；將所述抽取后的數據串行輸入到P級梳狀濾波器進行梳狀濾波處理，處理完成后輸出路串行數據。2.根據權利要求1所述的多通道的CIC抽取濾波器的實現方法，其特征在于，在每級積分濾波器處理后引入流水處理，具體包括在每級積分濾波器處理后增加一階延時器的延時處理。3.根據權利要求2所述的多通道的CIC抽取濾波器的實現方法，其特征在于，對引入的流水處理進行策略性的選擇，具體包括省去一級或兩級的每級積分濾波器處理后的一階延時器的延時處理。4.根據權利要求1所述的多通道的CIC抽取濾波器的實現方法，其特征在于所述N、K、R之間滿足如下條件N*K = m*R，所述m取正整數；所述積分濾波器采用K 階延時器；所述梳狀濾波器采用(階延時器，所述a取任意正整數。5.根據權利要求4所述的多通道的CIC抽取濾波器的實現方法，其特征在于每通道K路數據的存儲采用塊存儲器模塊或芯片上固有的移位寄存器來實現；和/或所述積分濾波器的K階延時器和所述梳狀濾波器的a*N*K階延時器的延時處理模塊采用塊存儲器模塊或芯片上固有的移位寄存器來實現。6.根據權利要求4所述的多通道的CIC抽取濾波器的實現方法，其特征在于所述P彡6 ；和/或所述a取1或2。7.—種多通道的CIC抽取濾波器，包括積分器部分和梳狀濾波器部分，其特征在于所述積分器部分由N個積分器通道并聯而成，且每個積分器通道由P個積分器級本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡應添，
申請(專利權)人：京信通信系統中國有限公司，
類型：發明
國別省市：