專利名稱：濾波裝置及級聯(lián)積分梳狀濾波器的濾波方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及通信領(lǐng)域中的上、下變頻技術(shù)。
背景技術(shù)
數(shù)字下變頻(DigitalDown Conversion，簡稱“DDC”)和數(shù)字上變頻(Digital Up Conversion，簡稱“DUC”)是通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。如圖1所示，在數(shù)字發(fā)射機中，基 帶數(shù)據(jù)經(jīng)過DUC，將采樣率提高，再經(jīng)過CFR (波峰因子衰減)和DPD (數(shù)字預失真)，然后經(jīng) 過混頻和DAC (數(shù)模轉(zhuǎn)換器)，將有用信號搬移到RF (射頻)進行發(fā)送；在接收端，信號經(jīng)模 數(shù)轉(zhuǎn)換(AD)后，經(jīng)過DDC，送至基帶處理。
其中，DDC主要包括混頻和抽取濾波過程，其中抽取濾波器一般由級聯(lián)積分梳狀濾 波器(Cascaded Integrator Comb filter，簡稱 “CIC 濾波器”)、半帶濾波器(Half Band filter，簡稱“HB濾波器”)和有限沖激響應(yīng)濾波器(Finite Impulse Response，簡稱“MR 濾波器”)構(gòu)成。抽取濾波器的作用，是降低混頻后信號的采樣率，并進行頻率補償和低通 濾波，從而將有用信號搬移至基帶，并使該信號在較低的采樣頻率，從而極大降低后續(xù)基帶 處理的負擔。CIC濾波器具有良好的低通濾波特性。鑒于CIC濾波器具有無需乘法器、無需 系數(shù)存儲單元、結(jié)構(gòu)簡單而規(guī)則、同一結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于較寬的頻率變換范圍，等等優(yōu)點，CIC 濾波器作為DDC的關(guān)鍵單元，常常被用作抽取濾波器的第一級，如圖2所示，圖2中的NCO 表示數(shù)控振蕩器(Number Controlled Oscillator)。
DDC中的CIC濾波器結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中模塊320為抽取模塊，每R個采樣中，抽取一個采樣，從而完成R倍的下變頻，其中R為抽取率，即下變頻倍數(shù)。模塊310為級聯(lián)積分器，用于對輸入信號進行級聯(lián)積分處理后輸出，由N個積分器級聯(lián)構(gòu)成，如圖4所示。信號/ 1 γ采樣頻率為fs。其中，N為CIC濾波器的階數(shù)，傳輸函數(shù)為—^ 。模塊330為U-2 )級聯(lián)梳狀濾波器，用于對輸入信號進行梳狀濾波處理后輸出，由N個梳狀濾波器級聯(lián)構(gòu)成， 如圖5所示。信號采樣頻率*fs/R。其中，M為延遲因子，一般為1或2。N為CIC濾波器 的階數(shù)，傳輸函數(shù)為=Hc (z) = (l-z—T。
DUC為DDC的逆過程。DUC使用CIC插值濾波器進行插值濾波。CIC插值濾波器如 圖6所示，其中模塊620為插值模塊，相鄰的兩個采樣值之間插入R-I個0，從而將采樣率提 高R倍。模塊310為上述的級聯(lián)積分器，模塊330為上述的級聯(lián)梳狀濾波器。
在半雙工通信中，接收與發(fā)送共用一個載波信道，但同一時刻只能發(fā)送或只能接 收數(shù)據(jù)。因此，半雙工通信設(shè)備，發(fā)送和接收功能是分時有效的。在發(fā)送模式下，發(fā)送功能 有效；在接收模式下，接收功能有效(如圖7所示)。在現(xiàn)有的設(shè)計中，設(shè)備的發(fā)送模式功 能和接收模式功能往往分別設(shè)計。因此，在發(fā)送功能模塊中有CIC插值濾波器，在接收功能 模塊中有CIC抽取濾波器。也就是說，在傳統(tǒng)設(shè)計中，接收與發(fā)送通道中，存在2個CIC濾 波器。
然而，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的設(shè)計中，并沒有充分利用CIC插值濾波器和CIC抽取濾波器在特性和結(jié)構(gòu)上的相似性，造成了邏輯資源的浪費。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種濾波裝置及級聯(lián)積分梳狀濾波器的濾波方法，使得在 達到性能指標的同時，較好地節(jié)省邏輯資源，降低成本。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種濾波裝置，包含級聯(lián)積分梳 狀濾波器，該級聯(lián)積分梳狀濾波器用于當需進行下變頻時對輸入的信號進行抽取濾波處理 后輸出；以及用于當需進行上變頻時對輸入的信號進行插值濾波處理后輸出。
本發(fā)明的實施方式還提供了一種級聯(lián)積分梳狀濾波器的濾波方法，包含以下步 驟
通過對級聯(lián)積分器和級聯(lián)梳狀濾波器的復用，在需進行下變頻時，級聯(lián)積分梳狀 濾波器對輸入的信號進行抽取濾波處理后輸出，當需進行上變頻時，級聯(lián)積分梳狀濾波器 對輸入的信號進行插值濾波處理后輸出。
本發(fā)明實施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于
在需進行下變頻時，級聯(lián)積分梳狀濾波器對輸入的信號進行抽取濾波處理后輸 出，當需進行上變頻時，級聯(lián)積分梳狀濾波器對輸入的信號進行插值濾波處理后輸出。由于 級聯(lián)積分器和級聯(lián)梳狀濾波器既可以用于上頻變的處理，也可以用于下頻變的處理，使得 同一個CIC濾波器既可以在接收模式下作為CIC抽取濾波器進行工作，也可以在發(fā)送模式 下作為Cic插值濾波器進行工作，從而無需在接收通道和發(fā)送通道各設(shè)置一個CIC濾波器， 在達到性能指標的同時，較好地節(jié)省邏輯資源，降低了成本。
進一步地，利用若干個數(shù)據(jù)選擇器，實現(xiàn)級聯(lián)積分器和級聯(lián)梳狀濾波器的復用，使 得在需要進行下頻變時，CIC濾波器的工作狀態(tài)等同于CIC抽取濾波器；在需要進行上頻變 時，CIC濾波器的工作狀態(tài)等同于CIC插值濾波器，從而以較小的代價實現(xiàn)CIC濾波器的復用。
進一步地，在發(fā)生接收模式和發(fā)送模式之間的切換和/或需要全局復位時，通過 復位模塊對級聯(lián)積分器、抽取模塊、級聯(lián)梳狀濾波器、插值模塊進行復位，以避免在模式轉(zhuǎn) 換過程中，已存儲的數(shù)據(jù)對新的運算操作的影響。


圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的DDC和DUC的處理示意圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的DDC模塊的結(jié)構(gòu)示意圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的DDC內(nèi)的CIC濾波器結(jié)構(gòu)示意圖4是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的級聯(lián)積分器的結(jié)構(gòu)示意圖5是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的級聯(lián)梳狀濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖6是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的DUC內(nèi)的CIC濾波器結(jié)構(gòu)示意圖7是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的半雙工通信設(shè)備接收與發(fā)送共用一個載波信道的示意 圖8是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的濾波裝置結(jié)構(gòu)示意圖9是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式中的復位模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的級聯(lián)積分梳狀濾波器的濾波方法流程圖。
具體實施方式
在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細節(jié)。但是，本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，即使沒有這些技術(shù)細節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化 和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護的技術(shù)方案。
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施 方式作進一步地詳細描述。
由于CIC濾波器的頻率特性只受它的3個參數(shù)影響抽取或插值倍數(shù)，即前文中提 到的R ；CIC的階數(shù)，即前文中提到的N ；延遲因子，即前文中提到的M。因此，當上述3個參 數(shù)固定，CIC濾波器的頻率特性，或稱濾波特性就已固定。也就是說，針對同一種應(yīng)用，信號 帶寬是相對固定的，在發(fā)送模式下進行的DUC為在接收模式下進行的DDC的逆過程。因此 可以使用相同參數(shù)(R、N、M)的CIC濾波器。比較參數(shù)(R、N、M)相同的CIC插值濾波器和 CIC抽取濾波器，可見，兩者的級聯(lián)積分器是相同的，并且工作在相同的時鐘頻率。同樣，兩 者的級聯(lián)梳狀濾波器也是相同的，并且工作在相同的時鐘頻率。只是在DUC的過程中，需要 使用CIC插值濾波器結(jié)構(gòu)(圖6)，并使用一個插值模塊620 ；而在接收模式下，需要使用CIC 抽取濾波器結(jié)構(gòu)(圖4)，并使用一個抽取模塊320。
基于以上分析，在本發(fā)明中，通過對級聯(lián)積分器和級聯(lián)梳狀濾波器的分時復用，使 得半雙工設(shè)備中的同一個CIC濾波器既可以在接收模式下作為CIC抽取濾波器進行工作， 也可以在發(fā)送模式下作為CIC插值濾波器進行工作。
本發(fā)明第一實施方式涉及一種濾波裝置，包含CIC濾波器。本實施方式的核心在 于，CIC濾波器用于當需進行下變頻時對輸入的信號進行抽取濾波處理后輸出；以及用于 當需進行上變頻時對輸入的信號進行插值濾波處理后輸出。
具體地說，該CIC濾波器的結(jié)構(gòu)如圖8所示，該CIC濾波器包含
級聯(lián)積分器310，用于對輸入信號進行級聯(lián)積分處理后輸出。
抽取模塊320，用于對輸入信號進行抽取采樣后輸出，該抽取模塊的變頻倍數(shù)為 Rl。
級聯(lián)梳狀濾波器330，用于對輸入信號進行梳狀濾波處理后輸出。
插值模塊620，用于對輸入信號進行插值后輸出，該插值模塊的變頻倍數(shù)為R2。
第一數(shù)據(jù)選擇器810，用于在CIC濾波器前級電路的輸出信號和插值模塊的輸出 信號中，選擇一種作為級聯(lián)積分器的輸入信號。
第二數(shù)據(jù)選擇器820，用于在級聯(lián)積分器的輸出信號和低電平中，選擇一種作為抽 取模塊的輸入信號。
第三數(shù)據(jù)選擇器830，用于在抽取模塊的輸出信號和CIC濾波器前級電路的輸出 信號中，選擇一種作為級聯(lián)梳狀濾波器的輸入信號。
第四數(shù)據(jù)選擇器840，用于在級聯(lián)梳狀濾波器的輸出信號和級聯(lián)積分器的輸出信 號中，選擇一種作為CIC濾波器的輸出信號。
復位模塊，用于對級聯(lián)積分器、抽取模塊、級聯(lián)梳狀濾波器、插值模塊進行復位。該 復位模塊在發(fā)生接收模式和發(fā)送模式之間的切換和/或需要全局復位時，對級聯(lián)積分器、抽取模塊、級聯(lián)梳狀濾波器、插值模塊進行復位。
具體地說，數(shù)據(jù)選擇器810、820、830和840均根據(jù)用于表示當前處于接收或發(fā)送 狀態(tài)的標識信號，進行選擇。在本實施方式中，以標識信號為0時，表示當前處于發(fā)送模式， 當標識信號為1時，表示當前處于接收模式為例，進行具體說明。
如果標識信號為1，說明當前處于接收模式，則第一數(shù)據(jù)選擇器810選擇CIC濾 波器前級電路的輸出信號作為級聯(lián)積分器的輸入信號；第二數(shù)據(jù)選擇器820選擇級聯(lián)積分 器的輸出信號作為抽取模塊的輸入信號；第三數(shù)據(jù)選擇器830選擇抽取模塊的輸出信號作 為級聯(lián)梳狀濾波器的輸入信號；第四數(shù)據(jù)選擇器840選擇級聯(lián)梳狀濾波器的輸出信號作為 CIC濾波器的輸出信號。
如果標識信號為0，說明當前處于發(fā)送模式，則第三數(shù)據(jù)選擇器830選擇CIC濾波 器前級電路的輸出信號作為級聯(lián)梳狀濾波器的輸入信號，級聯(lián)梳狀濾波器的輸出信號為插 值模塊的輸入信號；第一數(shù)據(jù)選擇器810選擇插值模塊的輸出信號作為級聯(lián)積分器的輸入 信號；第四數(shù)據(jù)選擇器840選擇級聯(lián)積分器的輸出信號作為CIC濾波器的輸出信號。第二 數(shù)據(jù)選擇器820選擇低電平作為抽取模塊的輸入信號。
如圖8所示，發(fā)送模式和接收模式共用的連線和模塊，使用加粗線條標識；只在發(fā) 送模式下使用的連線和模塊，使用虛線標識；只在接收模式下使用的連線和模塊，使用實線 標識。圖8中的recjran信號表示標識信號，發(fā)送模式和接收模式的選擇由該recjran 信號控制。圖8中的reset信號表示復位信號(低電平有效，使相關(guān)電路復位；高電平，電 路正常工作)。datajn信號是數(shù)據(jù)輸入信號，來自該CIC濾波器的前級電路的數(shù)據(jù)輸出信 號。data_0Ut信號為數(shù)據(jù)輸出信號，該data_0Ut信號經(jīng)過一個1路_2路數(shù)據(jù)分配器850 去往該CIC濾波器的后級電路。比如說，如果是在接收模式下(即recjran信號為1)，則 該CIC濾波器等同于一個CIC抽取濾波器，那么data_0Ut信號將輸入到現(xiàn)有技術(shù)中的CIC 抽取濾波器的后級電路；如果是在發(fā)送模式下(即recjran信號為0)，則該CIC濾波器等 同于一個CIC插值濾波器，那么data_0Ut信號將輸入到現(xiàn)有技術(shù)中的CIC插值濾波器的后 級電路。也就是說，本實施方式中的CIC濾波器的輸出信號將經(jīng)過一個1路-2路數(shù)據(jù)分配 器，由該1路-2路數(shù)據(jù)分配器選擇將該CIC濾波器的輸出信號作為CIC抽取濾波器的后級 電路的數(shù)據(jù)輸入信號，或?qū)⒃揅IC濾波器的輸出信號作為CIC插值濾波器的后級電路的數(shù) 據(jù)輸入信號。
值得一提的是，在本實施方式中，利用復位模塊在全局復位和在模式轉(zhuǎn)換過程中， 給出復位信號reset，可有效避免在模式轉(zhuǎn)換過程中，已存儲的數(shù)據(jù)對新的運算操作的影 響。在實際應(yīng)用中，該復位模塊僅用兩個D觸發(fā)器和極少的組合邏輯電路即可實現(xiàn)，如圖9 所示，其中，rst_n信號為全局復位信號(低電平有效，使相關(guān)電路復位；高電平，電路正常 工作)，模塊910和920均為D觸發(fā)器，模塊930為異或門，模塊940為非門，模塊950為與 門。當?shù)碗娖?，或者rec_tran發(fā)生反轉(zhuǎn)變化時，reset產(chǎn)生低電平信號，作為復位 信號輸出給級聯(lián)積分器、抽取模塊、級聯(lián)梳狀濾波器和插值模塊；當高電平，并且 recjran保持不變時，reset信號為高電平，級聯(lián)積分器、抽取模塊、級聯(lián)梳狀濾波器和插 值模塊正常工作。
不難發(fā)現(xiàn)，在本實施方式中，由于級聯(lián)積分器和級聯(lián)梳狀濾波器既可以用于上頻 變的處理，也可以用于下頻變的處理，使得同一個CIC濾波器既可以在接收模式下作為CIC抽取濾波器進行工作，也可以在發(fā)送模式下作為CIC插值濾波器進行工作，從而無需在接 收通道和發(fā)送通道各設(shè)置一個CIC濾波器，在達到性能指標的同時，較好地節(jié)省邏輯資源， 降低了成本，可應(yīng)用于低壓電力線載波通信芯片。也就是說，使用如圖8所示的CIC濾波器， 相對于傳統(tǒng)的設(shè)計節(jié)省了一個CIC濾波器的級聯(lián)積分器和級聯(lián)梳狀濾波器的資源，即節(jié)省 了 2N個B位的加法器和(N+NM)個D觸發(fā)器的資源。
而且，通過利用若干個數(shù)據(jù)選擇器，實現(xiàn)級聯(lián)積分器和級聯(lián)梳狀濾波器的復用，使 得在需要進行下頻變時，CIC濾波器的工作狀態(tài)等同于CIC抽取濾波器。在需要進行上頻 變時，CIC濾波器的工作狀態(tài)等同于CIC插值濾波器，從而以較小的代價實現(xiàn)CIC濾波器的 復用。具體分析如下
以通信中常用的CIC濾波器(12比特輸入，12比特輸出，N = 6)為例，如果使用 full precision模型(全精度模型，即在設(shè)計過程中，每一級均使用最大有效位寬的寄存 器，從而避免溢出現(xiàn)象)，即CIC濾波器中間各級均使用最大位寬46bit，在輸出端口 data_ out處做truncation(切斷)，則4個數(shù)據(jù)選擇器在芯片hejian 0. 18um 3.3V lib中占用 的資源約為0. 56K門(復位模塊所占資源非常小，可忽略不計)，而節(jié)省的1個CIC濾波 器，在芯片he jian 0. 18um 3.3V lib中占用的資源約為9. 6K門，也就是說，收益為9. 6K 門-0. 56Κ門，約為9Κ門。
以通信中常用的CIC濾波器(12比特輸入，12比特輸出，N = 6)為例，如果使用 min bit-width模型，即CIC中間各級均使用rounding and truncation (舍入和截位)，以 減小資源占用，則4個數(shù)據(jù)選擇器在芯片hejianO. 18um 3.3V lib中占用的資源約為0. 28K 門(復位模塊所占資源非常小，可忽略不計)，而節(jié)省的1個CIC濾波器，在芯片hejian 0. 18um 3. 3V lib中占用的資源約為6. 2K門，也就是說，收益為6. 2K門-0. 28K門，約為6K 門。
通過以上分析比較可知，使用本實施方式，可以節(jié)省大約IfCIC filer電路的資 源。在常用的設(shè)計中，該節(jié)省的資源大約為6K門到9K門。并且，隨著設(shè)計中所需的CIC濾 波器的級數(shù)N的增加，該節(jié)省的資源將成正比增加。
本發(fā)明第二實施方式涉及一種濾波裝置。第二實施方式與第一實施方式基本相 同，區(qū)別主要在于
在第一實施方式中，標識信號為0時，表示當前處于發(fā)送模式，當標識信號為1時， 表示當前處于接收模式。而在本實施方式中，標識信號為0時，表示當前處于接收模式，當 標識信號為1時，表示當前處于發(fā)送模式。
也就是說，當recjran信號為0時，說明當前處于接收模式，則第一數(shù)據(jù)選擇器 810選擇CIC濾波器前級電路的輸出信號作為級聯(lián)積分器的輸入信號；第二數(shù)據(jù)選擇器820 選擇級聯(lián)積分器的輸出信號作為抽取模塊的輸入信號；第三數(shù)據(jù)選擇器830選擇抽取模塊 的輸出信號作為級聯(lián)梳狀濾波器的輸入信號；第四數(shù)據(jù)選擇器840選擇級聯(lián)梳狀濾波器的 輸出信號作為CIC濾波器的輸出信號。
當rec_tran信號為1，說明當前處于發(fā)送模式，則第三數(shù)據(jù)選擇器830選擇CIC濾 波器前級電路的輸出信號作為級聯(lián)梳狀濾波器的輸入信號，級聯(lián)梳狀濾波器的輸出信號為 插值模塊的輸入信號；第一數(shù)據(jù)選擇器810選擇插值模塊的輸出信號作為級聯(lián)積分器的輸 入信號；第四數(shù)據(jù)選擇器840選擇級聯(lián)積分器的輸出信號作為CIC濾波器的輸出信號。第二數(shù)據(jù)選擇器820選擇低電平作為抽取模塊的輸入信號。
本發(fā)明第三實施方式涉及一種CIC濾波器的濾波方法。在本實施方式中，利用第 一數(shù)據(jù)選擇器、第二數(shù)據(jù)選擇器、第三數(shù)據(jù)選擇器和第四數(shù)據(jù)選擇器，實現(xiàn)對級聯(lián)積分器和 級聯(lián)梳狀濾波器的復用。其中，第一數(shù)據(jù)選擇器在CIC濾波器前級電路的輸出信號和插值 模塊的輸出信號中，選擇一種作為級聯(lián)積分器的輸入信號；第二數(shù)據(jù)選擇器在級聯(lián)積分器 的輸出信號和低電平中，選擇一種作為抽取模塊的輸入信號；第三數(shù)據(jù)選擇器在抽取模塊 的輸出信號和Cic濾波器前級電路的輸出信號中，選擇一種作為級聯(lián)梳狀濾波器的輸入信 號；第四數(shù)據(jù)選擇器在級聯(lián)梳狀濾波器的輸出信號和級聯(lián)積分器的輸出信號中，選擇一種 作為CIC濾波器的輸出信號。第一數(shù)據(jù)選擇器、第二數(shù)據(jù)選擇器、第三數(shù)據(jù)選擇器和第四數(shù) 據(jù)選擇器，均根據(jù)用于表示當前處于接收或發(fā)送狀態(tài)的標識信號，進行選擇。在本實施方式 中，以標識信號為0時，表示當前處于發(fā)送模式，當標識信號為1時，表示當前處于接收模式 為例，進行具體說明。
具體流程如圖10所示，在步驟1000中，判斷當前的工作模式，如果當前工作在接 收模式，則標識信號為1 ；如果當前工作在發(fā)送模式，則標識信號為0。
如果標識信號為1，說明當前處于接收模式，則第一數(shù)據(jù)選擇器選擇CIC濾波器前 級電路的輸出信號作為級聯(lián)積分器的輸入信號，進入步驟1001。如果當前處于發(fā)送模式，如 果標識信號為0，說明當前處于發(fā)送模式，則第三數(shù)據(jù)選擇器選擇CIC濾波器前級電路的輸 出信號作為級聯(lián)梳狀濾波器的輸入信號，進入步驟1007。
在步驟1001中，由級聯(lián)積分器對CIC濾波器前級電路的輸出信號進行級聯(lián)積分處理。
接著，在步驟1002中，第二數(shù)據(jù)選擇器選擇級聯(lián)積分器的輸出信號作為抽取模塊 的輸入信號，由抽取模塊對級聯(lián)積分器輸出的信號進行抽取采樣。該抽取模塊的變頻倍數(shù) 為Rl。
接著，在步驟1003中，第三數(shù)據(jù)選擇器選擇抽取模塊的輸出信號作為級聯(lián)梳狀濾 波器的輸入信號，由級聯(lián)梳狀濾波器對抽取模塊輸出的信號進行梳狀濾波處理。
接著，在步驟1004中，第四數(shù)據(jù)選擇器選擇級聯(lián)梳狀濾波器的輸出信號作為CIC 濾波器的輸出信號輸出。該CIC濾波器的輸出信號經(jīng)過一個1路-2路數(shù)據(jù)分配器，通過該 1路-2路數(shù)據(jù)分配器將該CIC濾波器的輸出信號輸出給CIC抽取濾波器的后級電路。也 就是說，在接收模式下(即標識信號為1)，該CIC濾波器等同于一個CIC抽取濾波器，那么 CIC濾波器的輸出信號將輸入到現(xiàn)有技術(shù)中的CIC抽取濾波器的后級電路。
接著，在步驟1005中，判斷是否發(fā)生了接收模式和發(fā)送模式之間的切換和/或需 要全局復位，如果發(fā)生了模式切換和/或需要全局復位，則進入步驟1006，對級聯(lián)積分器、 抽取模塊、級聯(lián)梳狀濾波器及插值模塊進行復位，并在復位后進入步驟1000。如果未發(fā)生模 式切換并且也不需要全局復位，則回到步驟1001。
在步驟1007中，由級聯(lián)梳狀濾波器對CIC濾波器前級電路的輸出信號進行梳狀濾 波處理。
接著，在步驟1008中，由插值模塊對級聯(lián)梳狀濾波器的輸出信號進行插值，該插 值模塊的變頻倍數(shù)為R2。在本實施方式中，抽取模塊的變頻倍數(shù)Rl可以等于插值模塊的變 頻倍數(shù)R2，也可以不等于插值模塊的變頻倍數(shù)R2。
接著，在步驟1009中，第一數(shù)據(jù)選擇器選擇插值模塊的輸出信號作為級聯(lián)積分器 的輸入信號，由級聯(lián)積分器對插值模塊輸出的信號進行級聯(lián)積分處理。
接著，在步驟1010中，第四數(shù)據(jù)選擇器選擇級聯(lián)積分器的輸出信號作為CIC濾波 器的輸出信號。第二數(shù)據(jù)選擇器選擇低電平作為抽取模塊的輸入信號。該CIC濾波器的輸 出信號經(jīng)過一個1路-2路數(shù)據(jù)分配器，通過該1路-2路數(shù)據(jù)分配器將該CIC濾波器的輸 出信號輸出給CIC插值濾波器的后級電路。也就是說，在發(fā)送模式下(即標識信號為0)， 該CIC濾波器等同于一個CIC插值濾波器，那么CIC濾波器的輸出信號將輸入到現(xiàn)有技術(shù) 中的CIC插值濾波器的后級電路。
接著，在步驟1011中，判斷是否發(fā)生了接收模式和發(fā)送模式之間的切換和/或需 要全局復位，如果發(fā)生了模式切換和/或需要全局復位，則進入步驟1012，對級聯(lián)積分器、 抽取模塊、級聯(lián)梳狀濾波器、插值模塊進行復位，并在復位后進入步驟1000。如果未發(fā)生模 式切換并且也不需要全局復位，則回到步驟1007。
不難發(fā)現(xiàn)，本實施方式是與第一實施方式相對應(yīng)的方法實施方式，本實施方式可 與第一實施方式互相配合實施。第一實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細節(jié)在本實施方式中依然 有效，為了減少重復，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細節(jié)也可應(yīng)用 在第一實施方式中。
本發(fā)明第四實施方式涉及一種級聯(lián)積分梳狀濾波器的濾波方法。第四實施方式與 第三實施方式基本相同，區(qū)別主要在于
在第三實施方式中，標識信號為0時，表示當前處于發(fā)送模式，當標識信號為1時， 表示當前處于接收模式。而在本實施方式中，標識信號為0時，表示當前處于接收模式，當 標識信號為1時，表示當前處于發(fā)送模式。
不難發(fā)現(xiàn)，本實施方式是與第二實施方式相對應(yīng)的方法實施方式，本實施方式可 與第二實施方式互相配合實施。第二實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細節(jié)在本實施方式中依然 有效，為了減少重復，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細節(jié)也可應(yīng)用 在第二實施方式中。
需要說明的是，本發(fā)明的各方法實施方式均可以以軟件、硬件、固件等方式實現(xiàn)。 不管本發(fā)明是以軟件、硬件、還是固件方式實現(xiàn)，指令代碼都可以存儲在任何類型的計算 機可訪問的存儲器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固態(tài)的或 者非固態(tài)的，固定的或者可更換的介質(zhì)等等)。同樣，存儲器可以例如是可編程陣列邏輯 (Programmable Array Logic，簡稱“PAL”)、隨機存取存儲器(Random Access Memory，簡稱 “RAM”)、可編程只讀存儲器(Programmable Read Only Memory，簡稱“PROM”)、只讀存儲器 (Read-Only Memory，簡稱 “ROM”)、電可擦除可編程只讀存儲器(Electrically Erasable Programmable ROM，簡稱“EEPR0M”)、磁盤、光盤、數(shù)字通用光盤(Digital Versatile Disc, 簡稱“DVD”)等等。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施方式，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā) 明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種濾波裝置，包含級聯(lián)積分梳狀濾波器，其特征在于，所述級聯(lián)積分梳狀濾波器，用于當需進行下變頻時對輸入的信號進行抽取濾波處理后 輸出；以及用于當需進行上變頻時對輸入的信號進行插值濾波處理后輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濾波裝置，其特征在于，所述級聯(lián)積分梳狀濾波器包含級聯(lián)積分器、抽取模塊、級聯(lián)梳狀濾波器、插值模塊； 當需進行下變頻時，所述級聯(lián)積分器的輸入信號為級聯(lián)積分梳狀濾波器前級電路的輸 出信號，所述級聯(lián)積分器的輸出信號為所述抽取模塊的輸入信號；所述級聯(lián)梳狀濾波器的 輸入信號為所述抽取模塊的輸出信號，所述級聯(lián)梳狀濾波器的輸出信號為所述級聯(lián)積分梳 狀濾波器的輸出信號；當需進行上變頻時，所述級聯(lián)梳狀濾波器的輸入信號為所述級聯(lián)積分梳狀濾波器前級 電路的輸出信號，所述級聯(lián)梳狀濾波器的輸出信號為所述插值模塊的輸入信號；所述級聯(lián) 積分器的輸入信號為所述插值模塊的輸出信號，所述級聯(lián)積分器的輸出信號為所述級聯(lián)積 分梳狀濾波器的輸出信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的濾波裝置，其特征在于，所述級聯(lián)積分梳狀濾波器還包含 第一數(shù)據(jù)選擇器，用于在所述級聯(lián)積分梳狀濾波器前級電路的輸出信號和所述插值模塊的輸出信號中，選擇一種作為所述級聯(lián)積分器的輸入信號；第二數(shù)據(jù)選擇器，用于在所述級聯(lián)積分器的輸出信號和低電平中，選擇一種作為所述 抽取模塊的輸入信號；第三數(shù)據(jù)選擇器，用于在所述抽取模塊的輸出信號和所述級聯(lián)積分梳狀濾波器前級電 路的輸出信號中，選擇一種作為所述級聯(lián)梳狀濾波器的輸入信號；第四數(shù)據(jù)選擇器，用于在所述級聯(lián)梳狀濾波器的輸出信號和所述級聯(lián)積分器的輸出信 號中，選擇一種作為所述級聯(lián)積分梳狀濾波器的輸出信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的濾波裝置，其特征在于，所述級聯(lián)積分梳狀濾波器在同一時 刻工作在接收狀態(tài)或發(fā)送狀態(tài)；所述第一數(shù)據(jù)選擇器、所述第二數(shù)據(jù)選擇器、所述第三數(shù)據(jù)選擇器和所述第四數(shù)據(jù)選 擇器，均根據(jù)用于表示當前處于接收或發(fā)送狀態(tài)的標識信號，進行選擇。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的濾波裝置，其特征在于，所述第一數(shù)據(jù)選擇器在所述標識信 號表示當前處于接收狀態(tài)時，選擇所述級聯(lián)積分梳狀濾波器前級電路的輸出信號作為所述 級聯(lián)積分器的輸入信號，在所述標識信號表示當前處于發(fā)送狀態(tài)時，選擇所述插值模塊的 輸出信號作為所述級聯(lián)積分器的輸入信號；所述第二數(shù)據(jù)選擇器在所述標識信號表示當前處于接收狀態(tài)時，選擇所述級聯(lián)積分器 的輸出信號作為所述抽取模塊的輸入信號，在所述標識信號表示當前處于發(fā)送狀態(tài)時，選 擇所述低電平作為所述抽取模塊的輸入信號；所述第三數(shù)據(jù)選擇器在所述標識信號表示當前處于接收狀態(tài)時，選擇所述抽取模塊 的輸出信號作為所述級聯(lián)梳狀濾波器的輸入信號，在所述標識信號表示當前處于發(fā)送狀態(tài) 時，選擇所述級聯(lián)積分梳狀濾波器前級電路的輸出信號作為所述級聯(lián)梳狀濾波器的輸入信 號；所述第四數(shù)據(jù)選擇器在所述標識信號表示當前處于接收狀態(tài)時，選擇所述級聯(lián)梳狀濾 波器的輸出信號作為所述級聯(lián)積分梳狀濾波器的輸出信號，在所述標識信號表示當前處于發(fā)送狀態(tài)時，選擇所述級聯(lián)積分器的輸出信號作為所述級聯(lián)積分梳狀濾波器的輸出信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的濾波裝置，其特征在于，所述級聯(lián)積分梳狀濾波 器還包含復位模塊，用于對所述級聯(lián)積分器、所述抽取模塊、所述級聯(lián)梳狀濾波器、所述插值模 塊進行復位。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的濾波裝置，其特征在于，所述復位模塊在發(fā)生接收模式和發(fā) 送模式之間的切換和/或需要全局復位時，對所述級聯(lián)積分器、所述抽取模塊、所述級聯(lián)梳 狀濾波器、所述插值模塊進行復位。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的濾波裝置，其特征在于，所述抽取模塊的變頻倍 數(shù)與所述插值模塊的變頻倍數(shù)相等。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的濾波裝置，其特征在于，所述濾波裝置還包含一 個1路-2路數(shù)據(jù)分配器；所述級聯(lián)積分梳狀濾波器的輸出信號經(jīng)過所述1路-2路數(shù)據(jù)分配器，由該1路-2路 數(shù)據(jù)分配器選擇將該級聯(lián)積分梳狀濾波器的輸出信號作為級聯(lián)積分梳狀抽取濾波器的后 級電路的數(shù)據(jù)輸入信號，或?qū)⒃摷壜?lián)積分梳狀濾波器的輸出信號作為級聯(lián)積分梳狀插值濾 波器的后級電路的數(shù)據(jù)輸入信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項所述的濾波裝置，其特征在于，所述級聯(lián)積分梳狀濾 波器應(yīng)用于低壓電力線載波通信芯片。
11.一種級聯(lián)積分梳狀濾波器的濾波方法，其特征在于，包含以下步驟通過對級聯(lián)積分器和級聯(lián)梳狀濾波器的復用，在需進行下變頻時，所述級聯(lián)積分梳狀 濾波器對輸入的信號進行抽取濾波處理后輸出，當需進行上變頻時，所述級聯(lián)積分梳狀濾 波器對輸入的信號進行插值濾波處理后輸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的級聯(lián)積分梳狀濾波器的濾波方法，其特征在于，在需進行下變頻時，通過以下方式實現(xiàn)對輸入的信號進行抽取濾波處理由所述級聯(lián) 積分器對級聯(lián)積分梳狀濾波器前級電路的輸出信號進行級聯(lián)積分處理；由抽取模塊對所述 級聯(lián)積分器輸出的信號進行抽取采樣；由所述級聯(lián)梳狀濾波器對所述抽取模塊輸出的信號 進行梳狀濾波處理，并在梳狀濾波處理后作為所述級聯(lián)積分梳狀濾波器的輸出信號輸出；在需進行上變頻時，通過以下方式實現(xiàn)對輸入的信號進行插值濾波處理將所述級聯(lián) 積分梳狀濾波器前級電路的輸出信號經(jīng)所述級聯(lián)梳狀濾波器進行梳狀濾波處理；由插值模 塊對所述級聯(lián)梳狀濾波器輸出的信號進行插值；由所述級聯(lián)積分器對所述插值模塊輸出的 信號進行級聯(lián)積分處理，并將所述級聯(lián)積分器輸出的信號作為所述級聯(lián)積分梳狀濾波器的 輸出信號輸出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的級聯(lián)積分梳狀濾波器的濾波方法，其特征在于，通過以下 方式，實現(xiàn)所述對級聯(lián)積分器和級聯(lián)梳狀濾波器的復用利用第一數(shù)據(jù)選擇器，在所述級聯(lián)積分梳狀濾波器前級電路的輸出信號和所述插值模 塊的輸出信號中，選擇一種作為所述級聯(lián)積分器的輸入信號；利用第二數(shù)據(jù)選擇器，在所述級聯(lián)積分器的輸出信號和低電平中，選擇一種作為所述 抽取模塊的輸入信號；利用第三數(shù)據(jù)選擇器，在所述抽取模塊的輸出信號和所述級聯(lián)積分梳狀濾波器前級電路的輸出信號中，選擇一種作為所述級聯(lián)梳狀濾波器的輸入信號；利用第四數(shù)據(jù)選擇器，在所述級聯(lián)梳狀濾波器的輸出信號和所述級聯(lián)積分器的輸出信 號中，選擇一種作為所述級聯(lián)積分梳狀濾波器的輸出信號。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的級聯(lián)積分梳狀濾波器的濾波方法，其特征在于，所述級聯(lián) 積分梳狀濾波器在同一時刻工作在接收狀態(tài)或發(fā)送狀態(tài)；所述第一數(shù)據(jù)選擇器、所述第二數(shù)據(jù)選擇器、所述第三數(shù)據(jù)選擇器和所述第四數(shù)據(jù)選 擇器，均根據(jù)用于表示當前處于接收或發(fā)送狀態(tài)的標識信號，進行選擇。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的級聯(lián)積分梳狀濾波器的濾波方法，其特征在于，所述第一 數(shù)據(jù)選擇器在所述標識信號表示當前處于接收狀態(tài)時，選擇所述級聯(lián)積分梳狀濾波器前級 電路的輸出信號作為所述級聯(lián)積分器的輸入信號，在所述標識信號表示當前處于發(fā)送狀態(tài) 時，選擇所述插值模塊的輸出信號作為所述級聯(lián)積分器的輸入信號；所述第二數(shù)據(jù)選擇器在所述標識信號表示當前處于接收狀態(tài)時，選擇所述級聯(lián)積分器 的輸出信號作為所述抽取模塊的輸入信號，在所述標識信號表示當前處于發(fā)送狀態(tài)時，選 擇所述低電平作為所述抽取模塊的輸入信號；所述第三數(shù)據(jù)選擇器在所述標識信號表示當前處于接收狀態(tài)時，選擇所述抽取模塊 的輸出信號作為所述級聯(lián)梳狀濾波器的輸入信號，在所述標識信號表示當前處于發(fā)送狀態(tài) 時，選擇所述級聯(lián)積分梳狀濾波器前級電路的輸出信號作為所述級聯(lián)梳狀濾波器的輸入信 號；所述第四數(shù)據(jù)選擇器在所述標識信號表示當前處于接收狀態(tài)時，選擇所述級聯(lián)梳狀濾 波器的輸出信號作為所述級聯(lián)積分梳狀濾波器的輸出信號，在所述標識信號表示當前處于 發(fā)送狀態(tài)時，選擇所述級聯(lián)積分器的輸出信號作為所述級聯(lián)積分梳狀濾波器的輸出信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項所述的級聯(lián)積分梳狀濾波器的濾波方法，其特征在 于，還包含以下步驟當發(fā)生接收模式和發(fā)送模式之間的切換和/或需要全局復位時，對所述級聯(lián)積分器、 所述抽取模塊、所述級聯(lián)梳狀濾波器、所述插值模塊進行復位。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項所述的級聯(lián)積分梳狀濾波器的濾波方法，其特征在 于，在所述作為所述級聯(lián)積分梳狀濾波器的輸出信號輸出的步驟之后，還包含以下步驟利用1路-2路數(shù)據(jù)分配器將所述級聯(lián)積分梳狀濾波器的輸出信號輸出給級聯(lián)積分梳 狀抽取濾波器的后級電路或級聯(lián)積分梳狀插值濾波器的后級電路。
18.根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項所述的級聯(lián)積分梳狀濾波器的濾波方法，其特征在 于，所述級聯(lián)積分梳狀濾波器應(yīng)用于低壓電力線載波通信芯片。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，公開了一種濾波裝置及級聯(lián)積分梳狀濾波器的濾波方法。本發(fā)明中，通過對級聯(lián)積分梳狀濾波器中包含的級聯(lián)積分器和級聯(lián)梳狀濾波器的復用，使得同一個級聯(lián)積分梳狀濾波器既可以作為級聯(lián)積分梳狀抽取濾波器進行工作，也可以作為級聯(lián)積分梳狀插值濾波器進行工作，從而無需在接收通道和發(fā)送通道各設(shè)置一個級聯(lián)積分梳狀濾波器，在達到性能指標的同時，較好地節(jié)省邏輯資源，降低了成本。
文檔編號H03H17/02GK102035503SQ201010554649
公開日2011年4月27日 申請日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者馬濤 申請人:鉅泉光電科技(上海)股份有限公司