[实用新型]一种多通道梳状滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及数字信号处理技术领域，尤其涉及多通道梳状滤波器。

背景技术

科技日新月异，由于数字系统的迅猛发展，如今大部分的现代化设备都是使用数字系统进行信号处理。模拟信号需要经过模数转换器（ADCs）转换成数字信号才能在数字系统进行处理和存储。随着移动通信技术的发展，通信用户急剧增加，现代通讯协议中都采用了高速多载波处理技术，这就要求相应的通信产品也具有高速多载波处理能力。

数字滤波器广泛用于各种通讯系统，如高清电视，智能手机，电缆调制等。在采用高动态范围和高信噪比的过采样∑ΔADC应用中，滤波器扮演了重要角色，如高端音视频传输、WiMAX（全球微波互联接入）接收等。快速增长的高速率和高带宽需求，使传统的滤波器无法工作在高速的时钟频率系统中。例如2G系统中的∑ΔADC采样频率需要达到200KHz，3G系统中的∑ΔADC采样频率需要达到4MHz，而LTE（Long Term Evolution）系统中的∑ΔADC采样频率需要达到40MHz以上，下一代的移动通信技术将对数字信号处理的性能提出更高的要求。

梳状滤波器是数字信号处理中经常使用的一种滤波器，不需要乘法单元，存储空间也低于其他FIR（Finite Impulse Response）滤波器，并且容易扩展，这些优点都提高梳状滤波器的实用性和研究价值。通带衰减是梳状滤波器的主要问题之一，通过增加梳状滤波器的阶数，可以锐化梳状滤波器的通带特性。对于传统梳状滤波器，每增加1阶，将增加2个加法器，并且为了保持精度，相应数据位宽也会增加，加法器的速度将下降，面积也将增大。

梳状滤波器在窄频带的低频滤波器实现上有着较高的效率，其主要功能是消除频谱上信号频段以外的噪声，以防止采样后噪声被混入信号频段，常在降频采样（抽取）和升频采样（内插）时通常用做首级滤波器。如图1所示，在降频采样（抽取）中应用，梳状滤波器102紧跟在∑ΔADC101后，作为第一级滤波器，后级使用的半带滤波器103、104用于平滑梳状滤波器通带特性。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种多通道梳状滤波器，能够工作在数百兆赫兹（MHz）到吉赫兹（GHz）的∑ΔADC过采样系统中，可以在进行加减运算前降低工作频率，同时可以支持多个通道的数据进行梳状滤波。

实现上述目的的技术方案是：

一种多通道梳状滤波器，包括依次连接的第二多路选择器（511）、第六抽取器（506）、第三分量梳状滤波器（510）、第三延时寄存器（512）、第六加法器（508）和第四延时寄存器（513），其中：

所述第六抽取器（506）的抽取率为M1；

所述第四延时寄存器（513）的输出端连接所述第六加法器（508）；

所述第三分量梳状滤波器（510）包括依次连接的N级级联的第四积分器、第七抽取器（505）和N级级联的第四梳状器，其中：

所述第七抽取器（505）的抽取率为M2；

所述第四积分器的输入端连接所述第六抽取器（506）的输出端；所述第四梳状器的输出端连接所述第三延时寄存器（512）的输入端；

所述第四积分器包括依次相接的N个第四单级积分器，每个第四单级积分器包括第七加法器（502）和第七D触发器（504），以及第七D触发器（504）到第七加法器（502）路径上的第三移位寄存器或者第三RAM存储器（509）；

所述第四梳状器包括依次相接的N个第四单级梳状器，每个第四单级梳状器包括第四减法器（503）和第八D触发器（504’），以及第八D触发器（504’）到第四减法器（503）路径上的第四移位寄存器或者第四RAM存储器（509’）；N、M1和M2均为正整数。

上述的多通道梳状滤波器，其中，

每个第四单级积分器中：第七加法器（502）的输入端作为第四单级积分器的输入端；第七加法器（502）的输出端连接第七D触发器（504）；第七D触发器（504）的输出端作为第四单级积分器的输出端，并通过第三移位寄存器或者第三RAM存储器（509）连接第七加法器（502）；

每个第四单级梳状器中：第八D触发器（504’）和第四减法器（503）各自的输入端相连作为第四单级梳状器的输入端；第八D触发器（504’）的输出端通过第四移位寄存器或者第四RAM存储器（509’）连接第四减法器（503），第四减法器（503）的输出端作为第四单级梳状器的输出端。

上述的多通道梳状滤波器，其中，所述第三、第四移位寄存器或者第三、第四RAM存储器（509、509’）的总长度为M1*K，K表示通道数。