[发明专利]一种FIR滤波器及其滤波方法

权利要求书

1.一种FIR滤波器，所述FIR滤波器基于FPGA芯片实现，其特征在于，所述FIR滤波器包含：参数控制模块、滤波系数双口RAM模块、运算控制模块、输入数据存储模块以及卷积运算模块；

所述参数控制模块上设置有第一参数输出端，所述滤波系数双口RAM模块上设置有第一参数输入端、第一运算控制输入端以及滤波系数输出端，所述运算控制模块上设置有第一运算控制输出端、第二运算控制输出端以及第三运算控制输出端，所述输入数据存储模块上设置有第一数据输入端、第二运算控制输入端以及第一数据输出端，所述卷积运算模块上设置有第三运算控制输入端、滤波系数输入端、第二数据输入端以及第二数据输出端，且所述第二数据输出端作为所述FIR滤波器的输出端；

其中，所述参数控制模块的第一参数输出端与所述滤波系数双口RAM模块的第一参数输入端电连接；

所述运算控制模块的第一运算控制输出端与所述滤波系数双口RAM模块的第一运算控制输入端电连接，所述运算控制模块的第二运算控制输出端与所述输入数据存储模块的第二运算控制输入端电连接，所述运算控制模块的第三运算控制输出端与所述卷积运算模块的第三运算控制输入端电连接；

所述输入数据存储模块的第一数据输入端与外部输入数据端电连接；

所述卷积运算模块的滤波系数输入端与所述滤波系数双口RAM模块的滤波系数输出端电连接，所述卷积运算模块的第二数据输入端与所述输入数据存储模块的第一数据输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种FIR滤波器，其特征在于，所述FIR滤波器还包含：高倍时钟模块和工作频率设置模块；

所述高倍时钟模块上设置有高倍时钟输出端，所述工作频率设置模块上设置有高倍时钟输入端、第二参数输入端以及工作频率输出端，所述参数控制模块上还设置有第二参数输出端，所述滤波系数双口RAM模块、所述运算控制模块、所述输入数据存储模块以及所述卷积运算模块上还分别设置有工作频率输入端；

其中，所述高倍时钟模块的高倍时钟输出端与所述工作频率设置模块的高倍时钟输入端电连接；

所述参数控制模块的第二参数输出端与所述工作频率设置模块的第二参数输入端电连接；

所述工作频率设置模块的工作频率输出端分别与所述滤波系数双口RAM模块的工作频率输入端、所述运算控制模块的工作频率输入端、所述输入数据存储模块的工作频率输入端以及所述卷积运算模块的工作频率输入端电连接。

3.根据权利要求2所述的一种FIR滤波器，其特征在于，

所述参数控制模块，用于预先存储多组不同的滤波系数，并根据不同的滤波带宽和不同的采样率向所述滤波系数双RAM模块输出对应的滤波系数；所述不同的滤波带宽和不同的采样率通过人为设定；

所述参数控制模块，还用于向所述工作频率设置模块输出对应的分频系数；

所述高倍时钟模块，用于输出高频时钟信号；

所述工作频率设置模块，用于根据所述参数控制模块输出的分频系数，对所述高频时钟模块输出的高频时钟信号进行分频，得到工作时钟信号，并分别将所述工作时钟信号输出到所述滤波系数双口RAM模块、运算控制模块、输入数据存储模块以及卷积运算模块；

所述滤波系数双口RAM模块，用于获取所述参数控制模块输出的滤波系数，并在所述运算控制模块的控制下读取所述滤波系数；以及在所述工作频率设置模块输出的工作时钟信号作用下，将所述滤波系数依次输出到所述卷积运算模块；

所述输入数据存储模块，用于缓存需要进行信号处理的输入数据，并在所述运算控制模块的控制下读取和写入所述输入数据；以及在所述工作频率设置模块输出的工作时钟信号作用下，将所述输入数据依次输出到所述卷积运算模块；

所述卷积运算模块，用于将所述滤波系数双口RAM模块输出的滤波系数和所述输入数据存储模块输出的输入数据进行卷积运算，得到滤波结果，并在所述运算控制模块的控制下依次输出滤波结果；

所述运算控制模块，用于控制所述滤波系数双口RAM模块读取所述滤波系数，还用于控制所述输入数据存储模块读取和写入所述输入数据，还用于控制所述卷积运算模块输出滤波结果。