一种半带滤波器的制作方法

技术特征：
1.一种半带滤波器，其特征在于，该半带滤波器包括读写控制模块、滤波计算模块、数据缓存空间和滤波器系数存储器；读写控制模块，用于控制输入半带滤波器的待滤波数据写入数据缓存空间内，并以数值2为单次计数操作下的变化值进行计数，产生读地址；读写控制模块，用于根据写入数据缓存空间的待滤波数据的数量与转置使能计数阈值的大小关系，利用计数产生的读地址，从数据缓存空间内周期性地读取出所述待滤波数据，并将读取出的所述待滤波数据依次传输给所述滤波计算模块；滤波器系数存储器，用于在所述读写控制模块开始从数据缓存空间内读取所述待滤波数据后，按照所述读写控制模块从数据缓存空间内读取所述待滤波数据的顺序，依次输出所需的滤波器系数给所述滤波计算模块；滤波计算模块，用于控制数据缓存空间输出的待滤波数据以及滤波器系数存储器输出的滤波器系数进行滤波计算；其中，所述半带滤波器的抽头数与数值1的差值等于转置使能计数阈值。2.根据权利要求1所述半带滤波器，其特征在于，所述读写控制模块还包括基准地址计数器；基准地址计数器用于每当向所述数据缓存空间写入两个所述待滤波数据时，执行一次自加操作，并产生基准地址，触发所述读写控制模块利用基准地址从所述数据缓存空间读取所述待滤波数据，同时记为进入一个滤波周期并确定开始一次滤波计算；其中，该基准地址是开始进行当前一次滤波计算而需要在所述数据缓存空间内遍历的第一个读地址；基准地址计数器的一次自加操作产生的计数值的变化值是数值2；其中，所述半带滤波器的抽取率是2倍。3.根据权利要求2所述半带滤波器，其特征在于，所述半带滤波器还设置有一个系统时钟源，用于产生系统时钟脉冲，以驱使所述读写控制模块周期性地从所述数据缓存空间内读取所述待滤波数据、或周期性地将所述待滤波数据写入所述数据缓存空间内；其中，完成一个待滤波数据的一次写操作的时间是一个系统时钟脉冲的脉冲周期；完成一个待滤波数据的一次读操作的时间是一个系统时钟脉冲的脉冲周期。4.根据权利要求3所述半带滤波器，其特征在于，所述根据写入数据缓存空间的待滤波数据的数量与所述转置使能计数阈值的大小关系，利用计数产生的读地址，从数据缓存空间内周期性地读取出所述待滤波数据，并将读取出的所述待滤波数据依次传输给所述滤波计算模块的方式包括：所述读写控制模块，用于当写入数据缓存空间的待滤波数据的数量小于或等于所述转置使能计数阈值时，从所述数据缓存空间内读取出前置读地址中的待滤波数据；其中，所述读写控制模块用于每当读取出一个待滤波数据，则将该待滤波数据传输给所述滤波计算模块；其中，所述前置读地址在每个滤波周期内由对应的一个基准地址开始进行计数获得；一个滤波周期内的基准地址是所述读写控制模块在该滤波周期内读取到的第一个前置读地址；一个滤波周期大于两个系统时钟脉冲的脉冲周期之和。5.根据权利要求4所述半带滤波器，其特征在于，所述读写控制模块包括前置地址计数器和读地址选择器；
所述写入数据缓存空间的待滤波数据的数量小于或等于所述转置使能计数阈值时，读地址选择器选择所述前置地址计数器产生的前置读地址输出给所述数据缓存空间；前置地址计数器用于在所述写入数据缓存空间的待滤波数据的数量小于或等于所述转置使能计数阈值的状态下，从当前一个滤波周期内的基准地址开始，每检测到一个所述系统时钟脉冲则进行一次自减操作,再触发所述读写控制模块从每次自减操作得到的前置读地址中读取出待滤波数据；前置地址计数器用于在所述写入数据缓存空间的待滤波数据的数量小于或等于所述转置使能计数阈值时，在一个滤波周期或一次滤波计算内，每次自减操作后获得一个新的前置读地址；其中，前置地址计数器在每个滤波周期内的初始计数值是所述基准地址计数器在该滤波周期内的所述基准地址；前置地址计数器每执行自减操作一次，产生的计数值的变化值是数值2。6.根据权利要求5所述半带滤波器，其特征在于，在一个滤波周期内，当检测到所述半带滤波器的抽头数与数值1的差值的一半与数值1的差值等于所述前置地址计数器执行前述的自减操作的次数的两倍后，所述前置地址计数器在下一个系统时钟脉冲到来时将当前得到的前置读地址与数值1的差值更新为所述前置读地址以允许所述读写控制模块读取该前置读地址中的待滤波数据，并将该前置读地址标记为中间前置读地址；所述前置地址计数器，还用于在获得所述中间前置读地址之后，从所述中间前置读地址与数值1的差值开始，继续执行前述自减操作，得到新的前置读地址；其中，所述中间前置读地址与数值1的差值允许被更新为前置读地址。7.根据权利要求6所述半带滤波器，其特征在于，在写入数据缓存空间的待滤波数据的数量小于或等于所述转置使能计数阈值时，所述滤波器系数存储器用于在每个滤波周期内，从所述半带滤波器设置的起始存储地址开始，对起始存储地址进行自加操作，再将自加得到的存储地址中的滤波器系数输出给所述滤波计算模块，直至自加得到的存储地址相对于所述起始存储地址的地址偏移量等于所述半带滤波器的抽头数与数值1的和值的一半，然后将最新得到的存储地址记为中间计算存储地址，再对中间计算存储地址进行自减操作，再将自减得到的存储地址中的滤波器系数输出给所述滤波计算模块，直至自减得到的存储地址相对于中间计算存储地址的地址偏移量等于所述半带滤波器的抽头数与数值1的和值的一半，依次重复，直至在当前一个滤波周期内从所述滤波器系数存储器内输出的滤波器系数的数量等于当前一个滤波周期内从所述数据缓存空间内读取的待滤波数据的数量；其中，所述半带滤波器的抽头数是奇数；其中，对起始存储地址进行自加操作的过程中，每执行一次自加操作，则存储地址增加数值2；对中间计算存储地址进行自减操作的过程中，每执行一次自减操作，则存储地址减少数值2。8.根据权利要求7所述半带滤波器，其特征在于，所述滤波计算模块，用于在写入数据缓存空间的待滤波数据的数量小于或等于所述转置使能计数阈值时，控制数据缓存空间输出的待滤波数据以及滤波器系数存储器输出的相同读取顺序的滤波器系数进行乘法运算，并将结果输入到加法器进行累加处理，得到每个滤波周期内的处理后的滤波结果；其中，每个滤波周期内的乘法运算由一个乘法器分时复用实现；所述相同读取顺序是在每个滤波周期内读取所述待滤波数据的顺序；
其中，所述滤波计算模块包括加法器和乘法器。9.根据权利要求3所述半带滤波器，其特征在于，所述根据写入数据缓存空间的待滤波数据的数量与所述转置使能计数阈值的大小关系，利用计数产生的读地址，从数据缓存空间内周期性地读取出所述待滤波数据，并将读取出的所述待滤波数据依次传输给所述滤波计算模块的方式包括：所述读写控制模块包括第一折叠地址计数器和第二折叠地址计数器；在所述写入数据缓存空间的待滤波数据的数量大于所述转置使能计数阈值时，所述第一折叠地址计数器用于在每一个滤波周期内，对所述第一折叠读地址执行自减操作，产生新的第一折叠读地址，以触发所述读写控制模块从每次自减操作得到的第一折叠读地址中读取出待滤波数据；所述写入数据缓存空间的待滤波数据的数量大于所述转置使能计数阈值时，所述第二折叠地址计数器还用于在每一个滤波周期内，对所述第二折叠读地址执行自加操作，产生新的第二折叠读地址，以触发所述读写控制模块从每次自加操作得到的第二折叠读地址中读取出待滤波数据；其中，第一折叠地址计数器自减操作一次产生的计数值的变化值是数值2；其中，第二折叠地址计数器自加操作一次产生的计数值的变化值是数值2。10.根据权利要求9所述半带滤波器，其特征在于，在一个滤波周期内，在半带滤波器的抽头数与数值1的差值的一半与数值1的差值等于所述第一折叠地址计数器执行自减操作的次数的两倍后，所述第一折叠地址计数器停止对所述第一折叠读地址执行前述自减操作，并将当前得到的所述第一折叠读地址与数值1的差值更新为所述第一折叠读地址，再保持更新后的第一折叠读地址不变，并将该第一折叠读地址标记为中间计算缓存地址；而且，在半带滤波器的抽头数与数值1的差值的一半与数值1的差值等于所述第二折叠地址计数器执行自加操作的次数的两倍后，所述第二折叠地址计数器停止对所述第二折叠读地址执行前述自加操作，并保持所述第二折叠读地址不变。11.根据权利要求10所述半带滤波器，其特征在于，所述第一折叠地址计数器，用于每检测到两个系统时钟脉冲则对所述第一折叠读地址执行一次自减操作以获得一个新的所述第一折叠读地址，并将相邻两个系统时钟脉冲的脉冲周期组成一个折叠地址读周期；所述写入数据缓存空间的待滤波数据的数量大于所述转置使能计数阈值时，在所述读写控制模块的控制下，在折叠地址读周期内，先读取第一折叠读地址中的待滤波数据至所述过滤计算模块，再读取第二折叠读地址中的待滤波数据至所述过滤计算模块，在一个滤波周期内如此重复，直至读取的待滤波数据的数量等于所述半带滤波器的抽头数与数值1的和值的一半，然后在下一个系统时钟脉冲到来时从所述中间计算缓存地址中读取一个待滤波数据，其中，所述中间计算缓存地址是最新获得的第二折叠读地址和最新获得的第一折叠读地址之间的地址位置；其中，所述第二折叠地址计数器，用于在折叠地址读周期下，执行一次自加操作以实现每连续两个系统时钟脉冲到来则获得一个新的所述第二折叠读地址。12.根据权利要求11所述半带滤波器，其特征在于，所述读写控制模块还包括读地址选择器；所述写入数据缓存空间的待滤波数据的数量大于所述转置使能计数阈值时，读地址选
择器选通所述第一折叠地址计数器产生的第一折叠读地址和所述第二折叠地址计数器产生的第二折叠读地址输出，以触发所述读写控制模块在所述折叠地址读周期内读取相应地址中的两个待滤波数据。13.根据权利要求11所述半带滤波器，其特征在于，所述读写控制模块，用于在写入数据缓存空间的待滤波数据的数量大于所述转置使能计数阈值的状态下，将所述基准地址计数器产生的基准地址配置为第一折叠读地址，并将基准地址与数值1的和值配置为第二折叠读地址。14.根据权利要求3或11所述半带滤波器，其特征在于，当基准地址计数器的计数值为所述半带滤波器的抽头数与数值2的差值后，所述读写控制模块在下一个系统时钟脉冲将滤波起点地址更新为基准地址计数器当前获得的计数值，并将滤波起点地址更新为基准地址；当基准地址计数器的计数值为所述半带滤波器的抽头数与数值1的差值后，所述读写控制模块在下一个系统时钟脉冲将滤波起点地址与数值1的和值更新为所述基准地址计数器当前获得的计数值，并将滤波起点地址与数值1的和值更新为基准地址；其中，滤波起点地址设置为数值0，且所述半带滤波器的抽头数为奇数。15.根据权利要求14所述半带滤波器，其特征在于，在所述写入数据缓存空间的待滤波数据的数量大于所述转置使能计数阈值时，所述读写控制模块确定将所述基准地址配置为所述第一折叠读地址之前，若所述读写控制模块判断到基准地址等于滤波起点地址，则将滤波目标地址更新为基准地址，再将更新后的基准地址配置为第一折叠读地址的起始地址，然后，第一折叠地址计数器用于从第一折叠读地址的起始地址开始，对第一折叠读地址执行自减操作；在所述写入数据缓存空间的待滤波数据的数量大于所述转置使能计数阈值时，所述读写控制模块确定将所述基准地址配置为所述第二折叠读地址之前，若所述读写控制模块判断到基准地址等于滤波目标地址，则将滤波起点地址更新为基准地址，再将更新后的基准地址与数值1的和值配置为第二折叠读地址的起始地址，然后，第二折叠地址计数器用于从第二折叠读地址的起始地址开始，对第二折叠读地址执行自加操作。16.根据权利要求15所述半带滤波器，其特征在于，所述第一折叠地址计数器在对第一折叠读地址执行自减操作的过程包括：将第一折叠读地址的起始地址配置为第一折叠读地址，每当第一折叠读地址自减至滤波起点地址，则在下一个系统时钟脉冲将滤波目标地址与数值1的差值更新为第一折叠读地址；每当第一折叠读地址自减至滤波起点地址与数值1的和值，则在下一个系统时钟脉冲将滤波目标地址更新为第一折叠读地址；所述第二折叠地址计数器在对第二折叠读地址执行自加操作的过程包括：将第二折叠读地址的起始地址配置为第二折叠读地址，每当第二折叠读地址自加至滤波目标地址，则在下一个系统时钟脉冲将滤波起点地址与数值1的和值更新为第二折叠读地址；每当第二折叠读地址自加至滤波目标地址与数值1的差值，则在下一个系统时钟脉冲将滤波起点地址更新为第二折叠读地址。17.根据权利要求16所述半带滤波器，其特征在于，在每个折叠地址读周期内，读取的第一折叠读地址对应的第一折叠读地址相对于所述滤波起点地址的地址偏移量，等于所述滤波目标地址相对于读取的第二折叠读地址对应的第二折叠读地址的地址偏移量；
其中，滤波目标地址是预先在所述数据缓存空间内配置的一个地址，作为每个滤波周期内，参与读取操作的地址中，顺序最大的一个地址；其中，滤波起点地址是预先在所述数据缓存空间内配置的一个地址，作为每个滤波周期内，被读取的地址中，顺序最小的一个地址；其中，所述滤波目标地址与所述滤波起点地址的差值等于所述半带滤波器的抽头数与数值1的差值。18.根据权利要求11所述半带滤波器，其特征在于，在写入数据缓存空间的待滤波数据的数量大于所述转置使能计数阈值时，所述滤波器系数存储器用于在每个滤波周期内，从所述半带滤波器相匹配的起始存储地址开始，每检测到两个系统时钟脉冲则对起始存储地址进行自加操作一次，再从所述滤波器系数存储器内将自加操作得到的存储地址中的滤波器系数依次读出至所述滤波计算模块，直至自加操作得到的存储地址相对于所述起始存储地址的地址偏移量等于所述半带滤波器的抽头数与数值1的和值的一半，并将最新得到的存储地址记为中间计算存储地址；其中，在对起始存储地址进行自加操作的过程中，每执行一次自加操作，产生一个存储地址，相邻两次自加操作产生的存储地址的变化值是数值2。19.根据权利要求18所述半带滤波器，其特征在于，所述滤波计算模块，用于在写入数据缓存空间的待滤波数据的数量大于所述转置使能计数阈值时，在每个折叠地址读周期内，先控制所述数据缓存空间输出的第一折叠读地址中的待滤波数据与所述数据缓存空间输出的第二折叠读地址中的待滤波数据相加；再将相加的结果与所述滤波器系数存储器输出的相同读取顺序的滤波器系数进行乘法运算；然后将相乘结果输入到加法器进行累加处理，在每个滤波周期内如此重复，直至所述滤波器系数存储器输出所述中间计算存储地址中的滤波器系数，再控制所述中间计算存储地址中的滤波器系数与所述中间读地址中的待滤波数据进行乘法运算，再将相乘结果输入到加法器进行累加处理，得到对应的滤波周期内的处理后的滤波结果；其中，每个滤波周期内，乘法运算由一个乘法器分时复用实现；所述滤波计算模块包括加法器和乘法器。20.根据权利要求19所述半带滤波器，其特征在于，读写控制模块控制输入所述半带滤波器的待滤波数据写入数据缓存空间内的方式包括：所述读写控制模块内部设置递增计数器，所述读写控制模块用于从所述数据缓存空间的缓存首地址开始，每写入一个待滤波数据时，控制递增计数器对当前的缓存地址加一偏移处理，获得下一个写入的待滤波数据的缓存地址，直至当前获得的缓存地址相对于缓存首地址发生的地址偏移量等于所述半带滤波器的抽头数时，将缓存首地址更新为当前获得的缓存地址，以使得后续写入的待滤波数据覆盖缓存首地址原先存有的待滤波数据，并确定对所述数据缓存空间完成一轮连续的缓存地址的遍历；其中，连续的缓存地址是由数量为所述半带滤波器的抽头数的地址单元组成。21.根据权利要求20所述半带滤波器，其特征在于，所述读写控制子模块，还用于在完成一轮连续的缓存地址的遍历后，若继续按照系统时钟脉冲控制向所述连续的缓存地址写入新的所述待滤波数据，则将所述递增计数器置为递增初始值，并从所述缓存首地址开始，每写入一个待滤波数据时，将当前写入的一个待滤波数据覆盖缓存地址原先存有的待滤波
数据，并控制递增计数器对当前的缓存地址加一偏移处理，获得下一个写入的待滤波数据的缓存地址，直至当前获得的缓存地址相对于缓存首地址发生的地址偏移量等于所述半带滤波器的抽头数与数值1的差值时，将缓存首地址更新为当前获得的缓存地址，并将所述递增计数器的计数值调整为所述递增初始值；其中，所述递增计数器置出的递增初始值表示所述缓存首地址在所述数据缓存空间内的地址排序；所述递增计数器计数产生的每个计数值都表示对应的系统时钟脉冲内写入的缓存地址在所述数据缓存空间内的地址排序。

技术总结
本发明公开一种半带滤波器，该半带滤波器包括读写控制模块、滤波计算模块、数据缓存空间和滤波器系数存储器；读写控制模块用于控制输入半带滤波器的待滤波数据写入数据缓存空间内，并以数值2为单次计数的变化值进行计数，产生读地址；读写控制模块用于根据写入数据缓存空间的待滤波数据的数量与转置使能计数阈值的大小关系，利用计数产生的读地址从数据缓存空间内读取出待滤波数据，并将读取出的待滤波数据依次传输给滤波计算模块；滤波计算模块用于控制数据缓存空间输出的待滤波数据以及滤波器系数存储器按照与数据缓存空间的相同顺序输出的滤波器系数进行滤波计算；其中，所述半带滤波器的抽头数与数值1的差值等于转置使能计数阈值。使能计数阈值。使能计数阈值。


技术研发人员：王莉莉 何再生
受保护的技术使用者：珠海一微半导体股份有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/2/28