使用实数对解析转换之频域滤波法

摘要

本发明揭示一种执行频域滤波的创新设计，它不需要 Hilbert转换，且它比对等的FIR滤波设计快速。此一设计可以在OSP平台上应用于音频数据机的滤波器，以及其它各种用途。从CPU资源的消耗及所需的记忆体储存空间来看，本发明的设计远优于使用知技术的时域卷积技术。本发明的设计容许远端回波消除器中的延迟缓冲器以实格式储存信号而非复合格式，因此，所需的记忆体减少一半。本发明在频域实施实数对解析快速卷积，不需使用CPU资源。

主权项

1.一种对实输入区块以及一组实有限脉冲响应(FIR) 系数执行实数对解析快速卷积以产生一复合输出 向量的方法,该方法的步骤包括: 对该实输入区块执行第一快速傅立叶转换(FFT); 对该组FIR系数执行第二FFT; 该第二FFT所得到的元素逐一乘以理想实数对解析 转换的频率响应,以构成第一乘积; 该第一FFT所得到的元素逐一乘以该第一乘积以得 到第二乘积; 对所得到的该第二乘积执行反快速傅立叶转换( IFFT),以产生一复合输出向量;以及 从该输出向量的该实部构成第一实输出区块。2. 如申请专利范围第1项的方法,其中该理想实数对 解析转换包活正频率的实数对解析转换。3.如申 请专利范围第1项的方法,其中该理想实数对解析 转换包括负频率的实数对解析转换。4.一种对实 输入区块以及一组实有限脉冲响应(FIR)系数执行 实数对解析快速卷积以产生一复合输出向量的方 法,该方法的步骤包括: 对该实输入区块执行第一快速傅立叶转换(FFT); 对该组FIR系数执行第二FFT; 该第一FFT所得到的元素逐一乘以理想实数对解析 转换的频率响应,以构成第一乘积; 该第二FFT所得到的元素逐一乘以该第一乘积以得 到第二乘积; 对所得到的该第二乘积执行反快速傅立叶转换( IFFT),以产生一复合输出向量;以及 从该输出向量的该实部构成第一实输出区块。5. 如申请专利范围第4项的方法,其中该理想实数对 解析转换包括正频率的实数对解析转换。6.如申 请专利范围第4项的方法,其中该理想实数对解析 转换包括负频率的实数对解析转换。7.一种对实 输入信号执行滤波及频移的装置,该装置输出一实 输出信号,该装置包括: 实数对解析装置,用以对该输入信号执行实数对解 析快速卷积,该实数对解析装置输出第一复合信号 ; 频率产生器装置,用以产生第二复合信,以e jwt表示 ,该频率产生器装置产生该第二复合信号,具有任 何任意的频率; 乘法器,与该实数对解析装置及该频率产生器装置 连接,该乘法器用以将该第一复合信号乘以该第二 复合信号,以得到第三复合信号;以及 实装置,与该乘法器连接,该乘法器用以取出该第 三复合信号的实部以得到该实输出信号。8.如申 请专利范围第7项的装置,其中该实数对解析装置 包括: 对该实输入执行快速傅立叶转换(FFT)以得到第一 FFT输出的装置; 对一组实有限脉冲响应(FIR)系数执行第二FFT以得 到第二FFT输出的装置; 对该第二FFT输出之元素逐一乘以理想实数对解析 转换之频率响应以得到第一乘积的装置; 对该第一FFT输出之元素逐一乘以该第一乘积以得 到第二乘积的装置;以及 对该第二乘积执行反快速傅立叶转换(IFFT)以产生 该第一复合信号的装置。9.如申请专利范围第7项 的装置,其中该实数对解析装置包括: 对该实输入执行快速傅立叶转换(FFT)以得到第一 FFT输出的装置; 对一组实有限脉冲响应(FIR)系数执行第二FFT以得 到第二FFT输出的装置; 对该第一FFT输出之元素逐一乘以理想实数对解析 转换之频率响应以得到第一乘积的装置; 对该第二FFT输出之元素逐一乘以该第一乘积以得 到第二乘积的装置;以及 对该第二乘积执行反快速傅立叶转换(IFFT)以产生 该第一复合信号的装置。10.一种对实输入信号执 行滤波及频移以产生一实输出信号的方法,该方法 的步骤包括: 对该输入信号执行实数对解析快速卷积,以得到第 一复合信号; 产生第二复合信号,以e jjt表示,其中所产生的频 率是任何任意的频率 i; 该第一复合信号乘以该第二复合信号以得到第三 复合信号;以及 取出该第三复合信号的实分量,以得到该实输出信 号。11.如申请专利范围第10项的方法,其中执行实 数对解析快速卷积的该步骤包括执行正频率实数 对解析快速卷积的步骤。12.如申请专利范围第10 项的方法,其中执行实数对解析快速卷积的该步骤 包括执行负频率实数对解析快速卷积的步骤。13. 如申请专利范围第10项的方法,其中执行实数对解 析快速卷积之该步骤的步骤包括: 对该实输入信号执行第一快速傅立叶转换(FFT); 对一组实有限脉冲响应(FIR)系数执行第二FFT; 对该第二FFT所得到的元素逐一乘以理想实数对解 析转换之频率响应以形成第一乘积; 对该第一FFT所得到的元素逐一乘以该第一乘积以 得到第二乘积;以及 对所得到的该第二乘积执行反快速傅立叶转换( IFFT),以产生复合输出向量。14.如申请专利范围第 10项的方法,其中执行实数对解析快速卷积之该步 骤的步骤包括: 对该实输入信号执行第一快速傅立叶转换(FFT); 对一组实有限脉冲响应(FIR)系数执行第二FFT; 对该第一FFT所得到的元素逐一乘以理想实数对解 析转换之频率响应以形成第一乘积; 对该第二FFT所得到的元素逐一乘以该第一乘积以 得到第二乘积;以及 对所得到的该第二乘积执行反快速傅立叶转换( IFFT),以产生复合输出向量。图式简单说明: 第一图是说明习知全双功音频数据机之典型实施 的高阶方块图; 第二图是说明第一种实施远端回波消除器之习知 技术的详细方块图; 第三图是说明第二种实施远端回波消除器之习知 技术的详细方块图; 第四图是说明习知技术之频域卷积装置的高阶方 块图; 第五图是按本发明之实施例使用实数对解析快速 卷积架构的远端回波消除器详细方块图; 第六图是说明本发明之实数对解析快速卷积设计 之第一种实施例的高阶方块图; 第七图是说明本发明之实数对解析快速卷积设计 之第二种实施例的高阶方块图; 第八图是说明习知技术之〝重叠与储存〞频域区 块卷积设计的高阶方块图; 第九图是说明按本发明所架构之频域滤波器结合 实数对解析转换滤波器之实施例的高阶方块图; 第十图是说明本发明之频域滤波设计用于分频多 工(FDM)之应用。