级联积分梳状滤波器及其实现方法

摘要

本发明提供一种级联积分梳状滤波器及其实现方法，所述级联积分梳状滤波器为包括FIR结构和IIR结构相串联的复合结构，包括：位于前端的为有限冲激响应FIR结构的第一子级联积分梳状滤波器，以及位于后端、与所述第一子级联积分梳状滤波器串联、为无限冲激响应IIR结构的第二子级联积分梳状滤波器。本发明相对于现有技术，可弥补现有单一结构（FIR结构或IIR结构）的不足，优势互补以面积换速度，在实现成本和消耗功耗之间取得平衡，从而获得最佳性价比。

主权项

一种级联积分梳状滤波器，其特征在于，包括：位于前端的为有限冲激响应FIR结构的第一子级联积分梳状滤波器以及位于后端、与所述第一子级联积分梳状滤波器串联、为无限冲激响应IIR结构的第二子级联积分梳状滤波器；所述级联积分梳状滤波器的总降频为OSR；所述第一子级联积分梳状滤波器实现M1倍降频，降采倍数为2的幂次，M1＝2^M，M为正整数；所述第二子级联积分梳状滤波器实现N倍降频；其中，OSR＝M1*N；定义：代价函数＝寄存位宽*运行速度，即，前端为FIR结构的第一子级联积分梳状滤波器的实现代价为：$\begin{array}{c}\mathrm{Price}\left[H_{\mathrm{FIR}}\right]=\underset{i=0}{\overset{M-1}{\Sigma }}\{K*[B_{\mathrm{in}}+(K-1)/2+K*i\left]\right\}*\{2^{M-i}*[N*(\mathrm{FS}/\mathrm{OSR})\left]\right\}\\ =[K(\mathrm{FS}/\mathrm{OSR})*N]*\underset{i=0}{\overset{M-1}{\Sigma }}[B_{\mathrm{in}}+(K-1)/2+K*i]*2^{M-i}\end{array}$其中，M1为所述第一子级联积分梳状滤波器的降频，M1＝2^M，M为幂次，K为级联积分梳状滤波器的预定级数，B_in为输入数据的输入位宽，FS为输入数据的采样频率；后端为IIR结构的第二子级联积分梳状滤波器的实现代价为：Price[H_IIR]＝[K*B_out]*[(N+1)*(FS/OSR)]＝[K(FS/OSR)*(N+1)]*[B_in+K(M+log₂N)]其中，K为级联积分梳状滤波器的预定级数，B_in为输入数据的输入位宽，B_out为输出数据的位宽，OSR为所述级联积分梳状滤波器的总降频，N为所述第二子级联积分梳状滤波器的降频；级联积分梳状滤波器的总的实现代价为前端为FIR结构的第一子级联积分梳状滤波器的代价与后端为IIR结构的第二子级联积分梳状滤波器的代价之和，即：$\begin{array}{c}\mathrm{Price}\left[H_{\mathrm{CIC}}\right]=\mathrm{Price}\left[H_{\mathrm{FIR}}\right]+\mathrm{Price}\left[H_{\mathrm{IIR}}\right]\\ =\left[K(\mathrm{FS}/\mathrm{OSR})\right]*\{N*\underset{i=0}{\overset{M-1}{\Sigma }}[B_{\mathrm{in}}+(K-1)/2+K*i]*2^{M-i}+(N+1)*[B_{\mathrm{in}}+K(M+{\log }_{2}N)\left]\right\}\end{array};$根据所述级联积分梳状滤波器总的实现代价Price[H_CIC]，进行仿真，推算出合理的M取值，从而确定出获得最佳性价比的位于前端的为FIR结构的第一子级联积分梳状滤波器与位于后端的为IIR结构的第二子级联积分梳状滤波器的降频分配。