專利名稱：濾波器組及改善其效能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濾波器組，特別是涉及由固件實現(xiàn)的濾波器組。
背景技術(shù)：
濾波器組(filter bank)是由多個濾波器所組成。由于單一濾波器可處理的頻帶范圍(bandwidth)較小，因此當訊號的頻帶較大時，常將頻帶分割為較小的頻段，每一頻段分別用一至數(shù)個濾波器以處理訊號樣本。因此較復雜的訊號處理系統(tǒng)經(jīng)常運用濾波器組以處理訊號。例如均衡器(Equalizer)便包含濾波器組以處理訊號，常見的均衡器可包含由數(shù)十個單一濾波器而組成的濾波器組。
圖1為濾波器組運作的現(xiàn)有方法100的流程圖。該濾波器組包含K個濾波器。因此方法100首先于步驟102中以第一濾波器處理樣本。接著，陸續(xù)于步驟104至10K中分別以第二濾波器至第K濾波器處理樣本。最后，于步驟110中判斷是否進行下一樣本的處理。若繼續(xù)進行下一樣本的處理，則回到步驟102以第一濾波器處理下一樣本；若不繼續(xù)進行下一樣本的處理，則方法100結(jié)束。
目前的濾波器大部分是以硬件電路來實現(xiàn)。然而，基于數(shù)字訊號便于以軟件程序處理的特性，目前許多的濾波器皆是以固件程序?qū)崿F(xiàn)的，而濾波器組也不例外。由固件實現(xiàn)的一濾波器處理一樣本的過程可以一方程式表示，該方程式的新輸出樣本Y0k為該濾波器的目前的新輸入樣本X0k、過往的輸入樣本Xik及過往的輸出樣本Yjk的函數(shù)。其中系數(shù)k為該濾波器于濾波器組中的序號，i＞0且j＞0，分別表示輸入或輸出樣本值分別自新輸入樣本值或新輸出樣本值起算而倒數(shù)的順序。常見的濾波器對應(yīng)的線性方程式可表示為Y0k=(a0k×X0k+a1k+X1k+…+aMk×XMk)+(b1k×Y1k+b2k×Y2k+…+bNk×YNk);---(1)]]>其中aMk表示該倒數(shù)第M個輸入樣本值的系數(shù)，而bNk表示該倒數(shù)第N個輸出樣本值的系數(shù)。若M與N相等，則N或M可表示該方程式的階數(shù)。
圖2為以單一濾波器處理樣本的現(xiàn)有方法200的流程圖，其中該濾波器是以一處理器執(zhí)行固件程序所實現(xiàn)。首先，于步驟202中根據(jù)該濾波器對應(yīng)的線性方程式，藉由該濾波器的新輸入樣本值X0k與過往儲存的復數(shù)樣本值Xik、Yjk，以產(chǎn)生濾波器的新輸出樣本值Y0k。由于方程式每處理完一樣本，所有方程式中的變量皆須更新，才能適合于下一樣本的處理。例如目前的X0k對應(yīng)于下一樣本的X1k，而目前的Y0k對應(yīng)于下一樣本的Y1k。因此接著于步驟204中，以新輸入樣本值、新輸出樣本值及儲存的多個樣本值更新該濾波器所對應(yīng)的線性方程式的所有變量。以上述方程式(1)為例，下一樣本計算時的變量X1k至XMk以及變量Y1k至YNk，皆須分別以本階段的輸入樣本值X0k至XM-1k以及輸出樣本值Y0k至YN-1k替換。因此步驟204至少需進行M+N次變量值的更新。接著于步驟210的中判斷是否進行下一樣本的處理，若不需處理則方法200結(jié)束。
濾波器組的運作方法100，其中所包含的單一濾波器處理樣本的步驟102～10K，可藉由執(zhí)行方法200的步驟202與204而實現(xiàn)，如圖2的步驟206所示。由于步驟204至少需進行M+N次變量值的更新，浪費了許多處理器的執(zhí)行時間，而當一濾波器組包含了K個濾波器時，整個濾波器組處理一樣本則需執(zhí)行K×(M+N)次變數(shù)值的更新。因此方程式(1)的階數(shù)愈高，濾波器組包含的濾波器數(shù)愈多，更新變量值所需時間亦愈多。根據(jù)統(tǒng)計，濾波器組耗費于更新變量值的時間，約占據(jù)處理一樣本整體時間的三分之一，而嚴重影響了濾波器組的效能。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明在于提供一種改善濾波器組效能的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。該濾波器組包括多個濾波器，所述多個濾波器對于樣本的處理過程可以多個方程式表示并藉由固件程序以實現(xiàn)。所述多個方程式中的每一方程式對應(yīng)一濾波器，且包含分別對應(yīng)于多個輸入樣本值的多個輸入樣本系數(shù)與分別對應(yīng)于多個輸出樣本值的多個輸出樣本系數(shù)。
于一實施型態(tài)中，該方法包括下列步驟首先，于一第一存儲裝置中以一排列方式依序儲存所述多個濾波器所對應(yīng)的所述多個輸入樣本值與所述多個輸出樣本值。于該排列方式中每一濾波器所對應(yīng)的多個樣本值集中儲存，且于該排列方式中一濾波器所對應(yīng)的多個樣本值再區(qū)分為多個輸入樣本值與多個輸出樣本值各自集中并依時間順序排列。接著，以一起始指標指向所述多個濾波器中的第一濾波器所對應(yīng)的多個樣本值中的第一個元素。
接著，根據(jù)所述多個方程式，藉由所述多個濾波器所對應(yīng)的多個樣本值與新輸入樣本值，以產(chǎn)生所述多個濾波器的新輸出樣本值。之后根據(jù)該排列方式，以所述新輸入樣本值與新輸出樣本值更新該第一存儲裝置中的所述多個濾波器所對應(yīng)的多個樣本值。最后，沿著一數(shù)據(jù)移動方向，移動該起始指標至該第一個元素的下一元素，以供所述多個濾波器的下一批新輸入樣本值的處理。
本發(fā)明在另一實施型態(tài)中，還提供一種濾波器組。該濾波器組由多個濾波器組成，而所述多個濾波器對于樣本的處理過程可以多個方程式表示并藉由固件程序以實現(xiàn)。所述多個方程式中的每一方程式對應(yīng)一濾波器且包含分別對應(yīng)于多個輸入樣本值的多個輸入樣本系數(shù)與分別對應(yīng)于多個輸出樣本值的多個輸出樣本系數(shù)。
該濾波器組包括一第一存儲裝置，用以以一排列方式依序儲存所述多個濾波器所對應(yīng)的所述多個輸入樣本值與所述多個輸出樣本值。于該排列方式中每一濾波器所對應(yīng)的多個樣本值集中儲存，且于該排列方式中一濾波器所對應(yīng)的多個樣本值再區(qū)分為多個輸入樣本值與多個輸出樣本值各自集中并依時間順序排列。
該濾波器組還包括一處理器，耦接至該第一存儲裝置，用以執(zhí)行該固件程序，而以一起始指標指向儲存于該第一存儲裝置中所述多個濾波器的第一個濾波器所對應(yīng)的多個樣本值中的第一個元素，根據(jù)所述多個方程式并藉由所述多個濾波器所對應(yīng)的多個樣本值與新輸入樣本值以產(chǎn)生所述多個濾波器的新輸出樣本值，根據(jù)該排列方式以所述新輸入樣本值與新輸出樣本值更新該第一存儲裝置中的所述多個濾波器所對應(yīng)的多個樣本值，以及沿著一數(shù)據(jù)移動方向移動該起始指標至該第一個元素的下一元素以供所述多個濾波器的下一批新輸入樣本值的處理。
為了使本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉數(shù)個較佳實施例，并結(jié)合附圖詳細說明如下。


圖1為濾波器組運作的現(xiàn)有方法的流程圖；圖2為以單一濾波器處理樣本的現(xiàn)有方法的流程圖；
圖3為根據(jù)本發(fā)明的濾波器組運作的方法的流程圖；圖4顯示依據(jù)本發(fā)明的濾波器組的變量值的排列方式的一實施例；圖5顯示依據(jù)本發(fā)明的濾波器組的方程式的系數(shù)值的排列方式的一實施例；圖6a顯示依據(jù)圖4中的排列方式儲存于第一存儲裝置中的第一濾波器的變數(shù)值；圖6b顯示圖6a經(jīng)移動起始指標后的情形；圖6c顯示圖6b經(jīng)以新輸入樣本值更新后的情形；圖6d顯示圖6c經(jīng)以新輸出樣本值更新后的情形；圖7為根據(jù)本發(fā)明以單一濾波器處理樣本的方法的流程圖；圖8a顯示依據(jù)本發(fā)明的濾波器組的變量值的排列方式的一實施例；圖8b依據(jù)本發(fā)明的濾波器組的變量值的排列方式的另一實施例；圖8c依據(jù)本發(fā)明的濾波器組的變量值的排列方式的再另一實施例；圖8d依據(jù)本發(fā)明的濾波器組的變量值的排列方式的又另一實施例；圖9為根據(jù)本發(fā)明的濾波器組900的區(qū)塊圖。
附圖符號說明100、200、300、700～方法；102、104、10K、110、202、204、206、210、302、304、312、314、31K、306、310、702、704、706、710～步驟；402、404、406、408、502、504、506、508～區(qū)間；802、804、806、812、814、816、822、824、826、832、834、836～區(qū)段；900～濾波器組；902～處理器；400、904～第一存儲裝置；500、906～第二存儲裝置；908～第三存儲裝置；910～固件程序；912-91K～濾波器。
具體實施例方式
圖3為根據(jù)本發(fā)明的濾波器組運作的方法300的流程圖。該濾波器組由K個濾波器所組成。所述K個濾波器對于樣本的處理過程可以由K個方程式表示，并藉由一處理器執(zhí)行固件程序以實現(xiàn)所述K個方程式。所述K個方程式中的每一方程式分別對應(yīng)于一濾波器，且每一方程式可為如方程式(1)的形式。為了改善方法200中每一濾波器皆浪費時間于執(zhí)行步驟204的更新變量值的缺陷，方法300首先于步驟302中，于一第一存儲裝置中以一排列方式依序儲存該K個濾波器所對應(yīng)的方程式包含的變量值，所述變量值包括過往的多個輸入樣本值Xik與多個輸出樣本值Yjk。
圖4顯示于依據(jù)本發(fā)明的濾波器組的變量值的排列方式的一實施例。該濾波器組的所有方程式的變量值依據(jù)該排列方式儲存于第一存儲裝置400中。圖4是以濾波器組對應(yīng)的方程式皆為二階方程式為例以進行說明，該二階方程式自方程式(1)修改而得，如下所示Y0k=(a0k×X0k+a1k×X1k+a2k×X2k)+(b1k×Y1k+b2k×Y2k);---(2)]]>其中系數(shù)k為該濾波器于濾波器組中的序號。于該排列方式中，每一濾波器所對應(yīng)的多個樣本值Xik與Yjk集中儲存，例如第一濾波器對應(yīng)的樣本值Xi1與Yj1集中儲存于區(qū)間406，而第二濾波器對應(yīng)的樣本值Xi2與Yj2集中儲存于區(qū)間408。且于該排列方式中一濾波器所對應(yīng)的多個樣本值再區(qū)分為多個輸入樣本值Xik與多個輸出樣本值Xjk，各自集中并依時間順序排列。
例如，第一濾波器的輸入樣本值Xi1與輸出樣本值Yj1各自集中于區(qū)間402與區(qū)間404排列，并且輸入樣本值Xi1是依據(jù)X21、X11、X01的順序排列，而輸出樣本值Yi1是依據(jù)Y21、Y11、Y01的順序排列。另外，一起始指標(starting pointer)如方法300的步驟304所述，指向第一存儲裝置中第一濾波器所對應(yīng)的樣本值中的第一個元素X21。此外，該第一存儲裝置可為一循環(huán)緩沖器(circularbuffer)，以使后續(xù)的更新步驟中，當所欲儲存該新輸入樣本值X0k或新輸出樣本值Y0k至該第一存儲裝置中的位置已超出該第一存儲裝置的儲存范圍時，該新輸入樣本值或新輸出樣本值可被直接儲存至該第一存儲裝置的起始地址。
圖5顯示依據(jù)本發(fā)明的濾波器組的方程式的系數(shù)值的排列方式的一實施例。該濾波器組的所有方程式的系數(shù)值依據(jù)該排列方式儲存于第二存儲裝置500中。圖5是以濾波器組對應(yīng)的方程式皆為方程式(2)的型態(tài)為例，系數(shù)的排列方式可依據(jù)圖4的變量值排列方式進行排列。第一濾波器對應(yīng)的方程式的系數(shù)bi1與aj1集中儲存于區(qū)間506，而第二濾波器對應(yīng)的方程式的系數(shù)值bi2與aj2集中儲存于區(qū)間508。第一濾波器的輸入樣本的系數(shù)值ai1與輸出樣本的系數(shù)值bj1各自集中于區(qū)間502與區(qū)間504排列，并且輸入樣本的系數(shù)值ai1是依據(jù)a21、a11、a01的順序排列，而輸出樣本的系數(shù)值bj1是依據(jù)b21、b11的順序排列。
方法300接著可于步驟312至31K中陸續(xù)分別以第一濾波器至第K濾波器處理樣本。由于此時該濾波器組的所有方程式的變量值已于步驟302中依據(jù)該排列方式儲存于第一存儲裝置400中，因此固件程序不需耗費時間進行更新方程式的變量值。每一濾波器處理樣本的過程312至31K大致類似，可以以第一濾波器為例進行說明。圖6a顯示依據(jù)圖4中的排列方式儲存于第一存儲裝置中的第一濾波器的變數(shù)值，分別為X21，X11，X01，Y21，Y11，Y01。此時起始指標指向X21。
假設(shè)此時所有K個濾波器對于目前樣本皆以處理完畢，因此必須更新所儲存變量值的標號，例如前期新輸入樣本X01變?yōu)橄缕诘那按螛颖綳11。同理，X21，X11，X01，Y21，Y11，Y01依序變成下一期的X31，X21，X11，Y31，Y21，Y11。由于起始指針指向的元素表示第一濾波器的第一元素，而于本期樣本的處理時已不需使用前期第一個元素X31，因此上述更新所儲存變量值的標號動作可以于圖6b中藉沿著一數(shù)據(jù)移動方向移動起始指針至前期第一個元素X31的下一個元素X21而達成，而不需真正更動任何儲存值。
接著第一濾波器收到一新輸入樣本值X01，處理器可以將該新輸入樣本值取代時間順序最早的輸出樣本值Y31，以更新第一濾波器所對應(yīng)的多個輸出樣本值。圖6c顯示以新輸入樣本值X01更新后的第一存儲裝置中儲存的第一濾波器所對應(yīng)的多個樣本值。于是，處理器可以根據(jù)該排列方式，自第一存儲裝置中讀取圖6c中的X21，X11，X01，Y21，Y11，并自第二存儲裝置中讀取方程式(2)的系數(shù)a21，a11，a01，b21，b11。的后處理器可根據(jù)第一濾波器所對應(yīng)的方程式(2)，以產(chǎn)生第一濾波器的新輸出樣本值Y01。最后，處理器以該新輸出樣本值Y01取代下一濾波器的最早的輸入樣本值X32，如圖6d所示。于是第一濾波器的處理樣本的過程完成。第一濾波器對于樣本的處理，僅需如圖6c與圖6d中般以新輸入樣本值X01與新輸出樣本值Y01更新第一存儲裝置中儲存的第一濾波器所對應(yīng)的多個樣本值，而不需不斷更新方程式的變數(shù)值。
方法300中的第二濾波器至第K濾波器的步驟314至31K可繼續(xù)依圖6c與圖6d的步驟以處理樣本。當濾波器組中所有濾波器均依序處理樣本完畢后，處理器可于步驟306中沿著一數(shù)據(jù)移動方向移動起始指針至該第一個元素的下一個元素，如圖6b所示。最后，處理器可于步驟310中判斷是否進行下一樣本的處理。若繼續(xù)進行下一樣本的處理，則回到步驟312以第一濾波器處理下一樣本；若不繼續(xù)進行下一樣本的處理，則方法300結(jié)束。
方法300中每一濾波器處理樣本的過程312至31K雖然已以圖6c與圖6d進行說明，但圖中用于單一濾波器處理樣本的步驟可以圖7以做摘要總結(jié)。圖7為根據(jù)本發(fā)明以單一濾波器處理樣本的方法700的流程圖，其中該濾波器是以一處理器執(zhí)行固件程序所實現(xiàn)。首先，于步驟702中根據(jù)該濾波器對應(yīng)的方程式，藉由該濾波器的新輸入樣本值X0k與第一存儲裝置中以該排列方式所儲存的復數(shù)樣本值Xik、Yjk，以產(chǎn)生濾波器的新輸出樣本值Y0k。接著于步驟704中執(zhí)行對應(yīng)于圖6c與圖6d的更新步驟，根據(jù)該排列方式，以新輸出樣本值Y0k及新輸入樣本值X0k更新第一存儲裝置中儲存的該濾波器對應(yīng)的復數(shù)樣本值。因此步驟704不似步驟204中般需進行M+N次變量值的更新，僅需儲存兩個值X0k、Y0k至第一儲存裝置中。接著于步驟710的中判斷是否進行下一樣本的處理，若不需處理則方法700結(jié)束。而方法300中每一濾波器處理樣本的過程312至31K可以圖7的步驟706實行，步驟706由兩步驟702與704所組成。
雖然方法300與方法700以圖4中的排列方式進行說明，但本發(fā)明可應(yīng)用的排列方式不限于圖4。本發(fā)明依據(jù)方程式(1)提出另外4種排列方式供參考。首先，圖8a的排列方式為將圖4的排列方式一般化，以儲存方程式(1)所包含的變量值。以第k濾波器為例，第一存儲裝置的區(qū)段802儲存了對應(yīng)第k濾波器的變量值，包括依序儲存輸入樣本值XMk，XM-1k，…，X1k，X0k的區(qū)段804與依序儲存輸出樣本值YNk，YN-1k，…，Y1k，Y0k的區(qū)段806。于圖6b中，區(qū)段804的儲存值變?yōu)閄M+1k，XMk，…，X2k，X1k，而區(qū)段806的儲存值變?yōu)閅N+1k，YNk，…，Y2k，Y1k。此時圖6b對應(yīng)的移動方式為沿著一數(shù)據(jù)移動方向?qū)⑵鹗贾羔樢苿又料乱辉貫閄Mk＝1。另外，圖6c的更新方式為以新輸入樣本值X0k取代YN+1k，而圖6d的更新方式以該新輸出樣本值Y0k取代下一濾波器的XM+1k+1。
圖8b的排列方式為將圖8a的輸入樣本值與輸出樣本值的順序顛倒的排列方式。以第k濾波器為例，第一存儲裝置的區(qū)段812儲存了對應(yīng)第k濾波器的變量值，包括依序儲存輸出樣本值YNk，YN-1k，…，Y1k，Y0k的區(qū)段814與依序儲存輸入樣本值XMk，XM-1k，…，X1k，X0k的區(qū)段816。于圖6b中，區(qū)段814的儲存值變?yōu)閅N+1k，YNk，…，Y2k，Y1k，而區(qū)段816的儲存值變?yōu)閄M+1k，XMk，…，X2k，X1k。此時圖6b對應(yīng)的移動方式為沿著一數(shù)據(jù)移動方向?qū)⑵鹗贾羔樢苿又料乱辉貫閅Nk＝1。另外，圖6c的更新方式為以新輸入樣本值X0k取代下一濾波器的YN+1k+1，而圖6d的更新方式以該新輸出樣本值Y0k取代XM+1k。
圖8c的排列方式為將圖4的輸入樣本值與輸出樣本值的內(nèi)部元素順序顛倒的排列方式。以第k濾波器為例，第一存儲裝置的區(qū)段822儲存了對應(yīng)第k濾波器的變量值，包括依序儲存輸入樣本值X0k，X1k，…，XM-1k，XMk的區(qū)段824與依序儲存輸出樣本值Y0k，Y1k，…，YN-1k，YNk的區(qū)段826。于圖6b中，區(qū)段824的儲存值變?yōu)閄1k，X2k，…，XMk，XM+1k，而區(qū)段826的儲存值變?yōu)閅1k，Y2k，…，YNk，YN+1k。此時圖6b對應(yīng)的移動方式為沿著一數(shù)據(jù)移動方向?qū)⑵鹗贾羔樢苿又料乱辉貫閅Nk＝1。另外，圖6c的更新方式為以新輸入樣本值X0k取代前一濾波器的YN+1k-1，而圖6d的更新方式以該新輸出樣本值Y0k取代XM+1k。
圖8d的排列方式為將圖8b的輸入樣本值與輸出樣本值的內(nèi)部元素順序顛倒的排列方式。以第k濾波器為例，第一存儲裝置的區(qū)段832儲存了對應(yīng)第k濾波器的變量值，包括依序儲存輸出樣本值Y0k，Y1k，…，YN-1k，YNk的區(qū)段834與依序儲存輸入樣本值X0k，X1k，…，XM-1k，XMk的區(qū)段836。于圖6b中，區(qū)段834的儲存值變?yōu)閅1k，Y2k，…，YNk，YN+1k，而區(qū)段816的儲存值變?yōu)閄1k，X2k，…，XMk，XM+1k。此時圖6b對應(yīng)的移動方式為沿著一數(shù)據(jù)移動方向?qū)⑵鹗贾羔樢苿又料乱辉貫閄Mk＝1。另外，圖6c的更新方式為以新輸入樣本值X0k取代YN+1k，而圖6d的更新方式以該新輸出樣本值Y0k取代前一濾波器的XMk-1。
圖9為根據(jù)本發(fā)明的濾波器組900的區(qū)塊圖。濾波器組900用以處理輸入樣本值，并將處理后的樣本值輸出。濾波器組900包括一處理器902與第一、第二、第三存儲裝置904、906、908。第三存儲裝置908儲存多個濾波器912至91K所對應(yīng)的固件程序910。所述固件程序經(jīng)處理器90執(zhí)行該固件程序，以實現(xiàn)多個濾波器對于樣本的處理過程。各濾波器對于樣本的處理各分別以方程式表示，如方程式(1)。
第一存儲裝置904可為一隨機存取存儲器或該處理器902的一循環(huán)緩沖器。第一存儲裝置904用以以第8a、8b、8c、或8d圖的排列方式，依序儲存所述多個濾波器所對應(yīng)的所述多個輸入樣本值與所述多個輸出樣本值。第二存儲裝置906可為一隨機存取存儲器，其可根據(jù)第一存儲裝置中的排列方式依序儲存所述復數(shù)方程式的多個系數(shù)，如圖5所示。處理器902耦接至第一、第二、第三存儲裝置904、906、908。當處理器902執(zhí)行固件程序908時，處理器902可以實施方法300以完成濾波器組900的運作，并實施方法700以完成每一濾波器處理樣本的過程。因此每一濾波器組對應(yīng)的方程式的變量與系數(shù)，可以分別于第一存儲裝置904與第二存儲裝置906中被儲存與更新。
于是，本發(fā)明于實施例中提供一種改善濾波器組效能的方法。藉由特定的排列方式以儲存濾波器組的方程式的變量值，使得每一濾波器在處理樣本時不需耗費時間于更新濾波器方程式的變量。由于現(xiàn)有技術(shù)中更新濾波器方程式的變量約耗去濾波器組處理一樣本所耗費整體時間的33％，本發(fā)明節(jié)省了約33％的執(zhí)行時間，而大大的提升了濾波器組的效能。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可作若干的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍以本發(fā)明的權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種改善濾波器組效能的方法，該濾波器組包括多個濾波器，所述多個濾波器對于樣本的處理過程可以多個方程式表示并藉由固件程序以實現(xiàn)，所述多個方程式中的每一方程式對應(yīng)一濾波器且包含分別對應(yīng)于多個輸入樣本值的多個輸入樣本系數(shù)與分別對應(yīng)于多個輸出樣本值的多個輸出樣本系數(shù)，該方法包括下列步驟以一排列方式依序儲存所述多個濾波器所對應(yīng)的所述多個輸入樣本值與所述多個輸出樣本值，于該排列方式中每一濾波器所對應(yīng)的多個樣本值集中儲存，且于該排列方式中每一濾波器所對應(yīng)的多個樣本值再區(qū)分為多個輸入樣本值與多個輸出樣本值各自集中并依時間順序排列；以一起始指標指向所述多個濾波器中的第一濾波器所對應(yīng)的多個樣本值中的第一個元素；根據(jù)所述多個方程式，藉由所述多個濾波器所對應(yīng)的多個樣本值與新輸入樣本值，以產(chǎn)生所述多個濾波器的新輸出樣本值；根據(jù)該排列方式，以所述新輸入樣本值與新輸出樣本值更新所述多個濾波器所對應(yīng)的多個樣本值；以及沿著一數(shù)據(jù)移動方向，移動該起始指標至該第一個元素的下一元素，以供所述多個濾波器的下一批新輸入樣本值的處理。
2.如權(quán)利要求1所述的改善濾波器組效能的方法，其中該更新步驟是以該新輸入樣本值，取代一濾波器所對應(yīng)的多個輸出樣本值中的時間順序最早的輸出樣本值；而該更新步驟更以該新輸出樣本值，取代順序次于該濾波器的下一濾波器所對應(yīng)的多個輸入樣本值中時間順序最早的輸入樣本值。
3.如權(quán)利要求1所述的改善濾波器組效能的方法，還包括下列步驟根據(jù)該排列方式依序儲存所述復數(shù)方程式的多個系數(shù)；以及根據(jù)該排列方式讀取所述多個方程式的多個系數(shù)，以供產(chǎn)生所述多個濾波器的所述新輸出樣本值之用。
4.如權(quán)利要求1所述的改善濾波器組效能的方法，還包括如下步驟運用一循環(huán)緩沖器以使該更新步驟中，當所欲儲存該新輸入樣本值或新輸出樣本值至該第一存儲裝置中的目標地址已超出該第一存儲裝置的儲存范圍時，該新輸入樣本值或新輸出樣本值可被直接儲存至該第一存儲裝置的起始地址。
5.如權(quán)利要求1所述的改善濾波器組效能的方法，其中所述多個方程式皆可以下述方程式表示Y0k=(a0k×X0k+a1k×X1k+...+aMk×XMk)+(b1k×Y1k+b2k×Y2k+...+bNk×YNk);]]>其中系數(shù)k表示此為所述多個濾波器中第k個濾波器的方程式，X0k表示該新輸入樣本值，XMk表示自該新輸入樣本值起算倒數(shù)第M個輸入樣本值，aMk表示該倒數(shù)第M個輸入樣本值的系數(shù)，Y0k表示該新輸出樣本值，YNk表示自該新輸出樣本值起算倒數(shù)第N個輸出樣本值，bNk表示該倒數(shù)第N個輸出樣本值的系數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的改善濾波器組效能的方法，該排列方式為…Y1k-1，XM+1k，XMk，…，X2k，X1K，YN+1k，YNk，…，Y2k，Y1k，XM+1k+1…，k為所述多個濾波器的序號，該指向步驟的該第一個元素為XM+1k＝1，該更新步驟為以該新輸入樣本值X0k取代YN+1k并以該新輸出樣本值Y0k取代XM+1k+1，該移動步驟的該下一元素為XMk＝1，且該下一批新輸入樣本值為X-1k。
7.如權(quán)利要求5所述的改善濾波器組效能的方法，該排列方式為…X1k-1，YN+1k，YNk，…，Y2k，Y1k，XM+1k，XMk，…，X2k，X1k，YN+1k+1…，k為所述多個濾波器的序號，該指向步驟的該第一個元素為YN+1k＝1，該更新步驟為以該新輸入樣本值X0k取代YN+1k+1并以該新輸出樣本值Y0k取代XM+1k，該移動步驟的該下一元素為YNk＝1，且該下一批新輸入樣本值為X-1k。
8.如權(quán)利要求5所述的改善濾波器組效能的方法，該排列方式為…YN+1k-1，X1k，X2k，…，XMk，XM+1k，Y1k，Y2k，…，YNk，YN+1k，X1k+1…，k為所述多個濾波器的序號，該指向步驟的該第一個元素為YN+1k＝1，該更新步驟為以該新輸入樣本值X0k取代YN+1k-1并以該新輸出樣本值Y0k取代XM+1k，該移動步驟的該下一元素為YNk＝1，且該下一批新輸入樣本值為X-1k。
9.如權(quán)利要求5所述的改善濾波器組效能的方法，該排列方式為…XMk-1，Y1k，Y2k，…，YNk，YN+1k，X1k，X2k，…，XMk，XM+1k，Y1k+1…，k為所述多個濾波器的序號，該指向步驟的該第一個元素為XM+1k＝1，該更新步驟為以該新輸入樣本值X0k取代YN+1k并以該新輸出樣本值Y0k取代XMk-1，該移動步驟的該下一元素為XMk＝1，且該下一新輸入樣本值為X-1k。
10.一種濾波器組，該濾波器組由多個濾波器組成，所述多個濾波器對于樣本的處理過程可以多個方程式表示并藉由固件程序以實現(xiàn)，所述多個方程式中的每一方程式對應(yīng)一濾波器且包含分別對應(yīng)于多個輸入樣本值的多個輸入樣本系數(shù)與分別對應(yīng)于多個輸出樣本值的多個輸出樣本系數(shù)，該濾波器組包括第一存儲裝置，用以以一排列方式依序儲存所述多個濾波器所對應(yīng)的所述多個輸入樣本值與所述多個輸出樣本值，于該排列方式中每一濾波器所對應(yīng)的多個樣本值集中儲存，且于該排列方式中每一濾波器所對應(yīng)的多個樣本值再區(qū)分為多個輸入樣本值與多個輸出樣本值各自集中并依時間順序排列；處理器，耦接至該第一存儲裝置，用以執(zhí)行該固件程序，而以一起始指標指向儲存于該第一存儲裝置中所述多個濾波器的第一個濾波器所對應(yīng)的多個樣本值中的第一個元素，根據(jù)所述多個方程式并藉由所述多個濾波器所對應(yīng)的多個樣本值與新輸入樣本值以產(chǎn)生所述多個濾波器的新輸出樣本值，根據(jù)該排列方式以所述新輸入樣本值與新輸出樣本值更新該第一存儲裝置中的所述多個濾波器所對應(yīng)的多個樣本值，以及沿著一數(shù)據(jù)移動方向移動該起始指標至該第一個元素的下一元素以供所述多個濾波器的下一批新輸入樣本值的處理。
11.如權(quán)利要求10所述的濾波器組，其中該處理器是以該新輸入樣本值，取代一濾波器所對應(yīng)的多個輸出樣本值中的時間順序最早的輸出樣本值，以完成該新輸入樣本值的更新；而該處理器是以該新輸出樣本值，取代順序次于該濾波器的下一濾波器所對應(yīng)的多個輸入樣本值中時間順序最早的輸入樣本值，以完成該新輸出樣本值的更新。
12.如權(quán)利要求10所述的濾波器組，其中該濾波器組更包括一第二存儲裝置，耦接至該處理器，用以根據(jù)該排列方式于其中依序儲存所述復數(shù)方程式的多個系數(shù)，而該處理器可根據(jù)該排列方式自該第二存儲裝置中讀取所述多個方程式的多個系數(shù)，以供產(chǎn)生所述多個濾波器的所述新輸出樣本值的用。
13.如權(quán)利要求10所述的濾波器組，其中該第一存儲裝置為一循環(huán)緩沖器，以使該處理器進行所述新輸入樣本值以及所述新輸出樣本值的更新時，當該處理器所欲儲存該新輸入樣本值或新輸出樣本值至該第一存儲裝置中的目標地址已超出該存儲裝置的儲存范圍時，該新輸入樣本值或新輸出樣本值可被直接儲存至該第一存儲裝置的起始地址。
14.如權(quán)利要求10所述的濾波器組，其中所述復數(shù)方程式皆可以下述方程式表示Y0k=(a0k×X0k+a1k×X1k+...+aMk×XMk)+(b1k×Y1k+b2k×Y2k+...+bNk×YNk);]]>其中系數(shù)k表示此為所述多個濾波器中第k個濾波器的方程式，X0k表示該新輸入樣本值，XMk表示自該新輸入樣本值起算倒數(shù)第M個輸入樣本值，aMk表示該倒數(shù)第M個輸入樣本值的系數(shù)，Y0k表示該新輸出樣本值，YNk表示自該新輸出樣本值起算倒數(shù)第N個輸出樣本值，bNk表示該倒數(shù)第N個輸出樣本值的系數(shù)。
15.如權(quán)利要求14所述的濾波器組，該排列方式為…Y1k-1，XM+1k，XMk，…，X2k，X1k，YN+1k，YNk，…，Y2k，Y1k，XM+1k+1…，k為所述多個濾波器的序號，該第一個元素為XM+1k＝1，該處理器將該新輸入樣本值X0k取代YN+1k以進行該新輸入樣本值的更新并將該新輸出樣本值Y0k取代XM+1k+1以進行該新輸出樣本值的更新，該下一元素為XMk＝1，而該下一批新輸入樣本值為X-1k。
16.如權(quán)利要求14所述的濾波器組，該排列方式為…X1k-1，YN+1k，YNk，…，Y2k，Y1k，XM+1k，XMk，…，X2k，X1k，YN+1k+1…，k為所述多個濾波器的序號，該第一個元素為YN+1k＝1，該處理器將該新輸入樣本值X0k取代YN+1k+1以進行該新輸入樣本值的更新并將該新輸出樣本值Y0k取代XM+1k以進行該新輸出樣本值的更新，該下一元素為YNk＝1，而該下一批新輸入樣本值為X-1k。
17.如權(quán)利要求14所述的濾波器組，該排列方式為…YN+1k-1，X1k，X2k，…，XMk，XM+1k，Y1k，Y2k，…，YNk，YN+1k，X1k+1…，k為所述多個濾波器的序號，該第一個元素為YN+1k＝1，該處理器將該新輸入樣本值X0k取代YN+1k-1以進行該新輸入樣本值的更新并將該新輸出樣本值Y0k取代XM+1k以進行該新輸出樣本值的更新，該下一元素為YNk＝1，且該下一批新輸入樣本值為X-1k。
18.如權(quán)利要求14所述的濾波器組，該排列方式為…XMk-1，Y1k，Y2k，…，YNk，YN+1k，X1k，X2k，…，XMk，XM+1k，Y1k+1…，k為所述多個濾波器的序號，該第一個元素為XM+1k＝1，該處理器將該新輸入樣本值X0k取代YN+1k以進行該新輸入樣本值的更新并將該新輸出樣本值Y0k取代XMk-1以進行該新輸出樣本值的更新，該下一元素為XMk＝1，且該下一新輸入樣本值為X-1k。
全文摘要
本發(fā)明提供一種改善濾波器組效能的方法。首先于第一存儲裝置中以一排列方式依序儲存該濾波器組的方程式中出現(xiàn)的多個輸入樣本值與多個輸出樣本值。接著，以起始指標指向該濾波器組中的第一濾波器所對應(yīng)的多個樣本值中的第一個元素。接著，根據(jù)所述方程式，藉由所述多個樣本值與新輸入樣本值，以產(chǎn)生該濾波器組的新輸出樣本值。之后根據(jù)該排列方式，以所述新輸入樣本值與新輸出樣本值更新該第一存儲裝置中的多個樣本值。最后，移動該起始指標至該第一個元素的下一元素，以供該濾波器組的下一批新輸入樣本值的處理。
文檔編號H03H17/02GK1937404SQ20061013179
公開日2007年3月28日 申請日期2006年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月12日
發(fā)明者盛思豪 申請人:威盛電子股份有限公司