濾波裝置及級聯積分梳狀濾波器的濾波方法

2023-10-05 10:52:04 1

專利名稱：濾波裝置及級聯積分梳狀濾波器的濾波方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，特別涉及通信領域中的上、下變頻技術。
背景技術
數字下變頻(DigitalDown Conversion，簡稱「DDC」)和數字上變頻(Digital Up Conversion，簡稱「DUC」)是通信系統中的關鍵技術之一。如圖1所示，在數字發射機中，基 帶數據經過DUC，將採樣率提高，再經過CFR (波峰因子衰減)和DPD (數字預失真)，然後經 過混頻和DAC (數模轉換器)，將有用信號搬移到RF (射頻)進行發送；在接收端，信號經模 數轉換(AD)後，經過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」)和有限衝激響應濾波器(Finite Impulse Response，簡稱「MR 濾波器」)構成。抽取濾波器的作用，是降低混頻後信號的採樣率，並進行頻率補償和低通 濾波，從而將有用信號搬移至基帶，並使該信號在較低的採樣頻率，從而極大降低後續基帶 處理的負擔。CIC濾波器具有良好的低通濾波特性。鑑於CIC濾波器具有無需乘法器、無需 係數存儲單元、結構簡單而規則、同一結構可以應用於較寬的頻率變換範圍，等等優點，CIC 濾波器作為DDC的關鍵單元，常常被用作抽取濾波器的第一級，如圖2所示，圖2中的NCO 表示數控振蕩器(Number Controlled Oscillator)。
DDC中的CIC濾波器結構如圖3所示，其中模塊320為抽取模塊，每R個採樣中，抽取一個採樣，從而完成R倍的下變頻，其中R為抽取率，即下變頻倍數。模塊310為級聯積分器，用於對輸入信號進行級聯積分處理後輸出，由N個積分器級聯構成，如圖4所示。信號/ 1 γ採樣頻率為fs。其中，N為CIC濾波器的階數，傳輸函數為—^ 。模塊330為U-2 )級聯梳狀濾波器，用於對輸入信號進行梳狀濾波處理後輸出，由N個梳狀濾波器級聯構成， 如圖5所示。信號採樣頻率*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，傳輸函數為=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，相鄰的兩個採樣值之間插入R-I個0，從而將採樣率提 高R倍。模塊310為上述的級聯積分器，模塊330為上述的級聯梳狀濾波器。
在半雙工通信中，接收與發送共用一個載波信道，但同一時刻只能發送或只能接 收數據。因此，半雙工通信設備，發送和接收功能是分時有效的。在發送模式下，發送功能 有效；在接收模式下，接收功能有效(如圖7所示)。在現有的設計中，設備的發送模式功 能和接收模式功能往往分別設計。因此，在發送功能模塊中有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，在傳統設計中，接收與發送通道中，存在2個CIC濾 波器。
然而，本發明的發明人發現，傳統的設計中，並沒有充分利用CIC插值濾波器和CIC抽取濾波器在特性和結構上的相似性，造成了邏輯資源的浪費。 發明內容
本發明的目的在於提供一種濾波裝置及級聯積分梳狀濾波器的濾波方法，使得在 達到性能指標的同時，較好地節省邏輯資源，降低成本。
為解決上述技術問題，本發明的實施方式提供了一種濾波裝置，包含級聯積分梳 狀濾波器，該級聯積分梳狀濾波器用於當需進行下變頻時對輸入的信號進行抽取濾波處理 後輸出；以及用於當需進行上變頻時對輸入的信號進行插值濾波處理後輸出。
本發明的實施方式還提供了一種級聯積分梳狀濾波器的濾波方法，包含以下步 驟
通過對級聯積分器和級聯梳狀濾波器的復用，在需進行下變頻時，級聯積分梳狀 濾波器對輸入的信號進行抽取濾波處理後輸出，當需進行上變頻時，級聯積分梳狀濾波器 對輸入的信號進行插值濾波處理後輸出。
本發明實施方式與現有技術相比，主要區別及其效果在於
在需進行下變頻時，級聯積分梳狀濾波器對輸入的信號進行抽取濾波處理後輸 出，當需進行上變頻時，級聯積分梳狀濾波器對輸入的信號進行插值濾波處理後輸出。由於 級聯積分器和級聯梳狀濾波器既可以用於上頻變的處理，也可以用於下頻變的處理，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送通道各設置一個CIC濾波器， 在達到性能指標的同時，較好地節省邏輯資源，降低了成本。
進一步地，利用若干個數據選擇器，實現級聯積分器和級聯梳狀濾波器的復用，使 得在需要進行下頻變時，CIC濾波器的工作狀態等同於CIC抽取濾波器；在需要進行上頻變 時，CIC濾波器的工作狀態等同於CIC插值濾波器，從而以較小的代價實現CIC濾波器的復用。
進一步地，在發生接收模式和發送模式之間的切換和/或需要全局復位時，通過 復位模塊對級聯積分器、抽取模塊、級聯梳狀濾波器、插值模塊進行復位，以避免在模式轉 換過程中，已存儲的數據對新的運算操作的影響。


圖1是根據現有技術中的DDC和DUC的處理示意圖2是根據現有技術中的DDC模塊的結構示意圖3是根據現有技術中的DDC內的CIC濾波器結構示意圖4是根據現有技術中的級聯積分器的結構示意圖5是根據現有技術中的級聯梳狀濾波器的結構示意圖6是根據現有技術中的DUC內的CIC濾波器結構示意圖7是根據現有技術中的半雙工通信設備接收與發送共用一個載波信道的示意 圖8是根據本發明第一實施方式的濾波裝置結構示意圖9是根據本發明第一實施方式中的復位模塊的結構示意圖。
圖10是根據本發明第三實施方式的級聯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細節。但是，本 領域的普通技術人員可以理解，即使沒有這些技術細節和基於以下各實施方式的種種變化 和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的實施 方式作進一步地詳細描述。
由於CIC濾波器的頻率特性只受它的3個參數影響抽取或插值倍數，即前文中提 到的R ；CIC的階數，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，針對同一種應用，信號 帶寬是相對固定的，在發送模式下進行的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(R、N、M)的CIC濾波器。比較參數(R、N、M)相同的CIC插值濾波器和 CIC抽取濾波器，可見，兩者的級聯積分器是相同的，並且工作在相同的時鐘頻率。同樣，兩 者的級聯梳狀濾波器也是相同的，並且工作在相同的時鐘頻率。只是在DUC的過程中，需要 使用CIC插值濾波器結構(圖6)，並使用一個插值模塊620 ；而在接收模式下，需要使用CIC 抽取濾波器結構(圖4)，並使用一個抽取模塊320。
基於以上分析，在本發明中，通過對級聯積分器和級聯梳狀濾波器的分時復用，使 得半雙工設備中的同一個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， 也可以在發送模式下作為CIC插值濾波器進行工作。
本發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 於，CIC濾波器用於當需進行下變頻時對輸入的信號進行抽取濾波處理後輸出；以及用於 當需進行上變頻時對輸入的信號進行插值濾波處理後輸出。
具體地說，該CIC濾波器的結構如圖8所示，該CIC濾波器包含
級聯積分器310，用於對輸入信號進行級聯積分處理後輸出。
抽取模塊320，用於對輸入信號進行抽取採樣後輸出，該抽取模塊的變頻倍數為 Rl。
級聯梳狀濾波器330，用於對輸入信號進行梳狀濾波處理後輸出。
插值模塊620，用於對輸入信號進行插值後輸出，該插值模塊的變頻倍數為R2。
第一數據選擇器810，用於在CIC濾波器前級電路的輸出信號和插值模塊的輸出 信號中，選擇一種作為級聯積分器的輸入信號。
第二數據選擇器820，用於在級聯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。
第三數據選擇器830，用於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，選擇一種作為級聯梳狀濾波器的輸入信號。
第四數據選擇器840，用於在級聯梳狀濾波器的輸出信號和級聯積分器的輸出信 號中，選擇一種作為CIC濾波器的輸出信號。
復位模塊，用於對級聯積分器、抽取模塊、級聯梳狀濾波器、插值模塊進行復位。該 復位模塊在發生接收模式和發送模式之間的切換和/或需要全局復位時，對級聯積分器、抽取模塊、級聯梳狀濾波器、插值模塊進行復位。
具體地說，數據選擇器810、820、830和840均根據用於表示當前處於接收或發送 狀態的標識信號，進行選擇。在本實施方式中，以標識信號為0時，表示當前處於發送模式， 當標識信號為1時，表示當前處於接收模式為例，進行具體說明。
如果標識信號為1，說明當前處於接收模式，則第一數據選擇器810選擇CIC濾 波器前級電路的輸出信號作為級聯積分器的輸入信號；第二數據選擇器820選擇級聯積分 器的輸出信號作為抽取模塊的輸入信號；第三數據選擇器830選擇抽取模塊的輸出信號作 為級聯梳狀濾波器的輸入信號；第四數據選擇器840選擇級聯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，說明當前處於發送模式，則第三數據選擇器830選擇CIC濾波 器前級電路的輸出信號作為級聯梳狀濾波器的輸入信號，級聯梳狀濾波器的輸出信號為插 值模塊的輸入信號；第一數據選擇器810選擇插值模塊的輸出信號作為級聯積分器的輸入 信號；第四數據選擇器840選擇級聯積分器的輸出信號作為CIC濾波器的輸出信號。第二 數據選擇器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 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，使相關電路復位；高電平，電 路正常工作)。datajn信號是數據輸入信號，來自該CIC濾波器的前級電路的數據輸出信 號。data_0Ut信號為數據輸出信號，該data_0Ut信號經過一個1路_2路數據分配器850 去往該CIC濾波器的後級電路。比如說，如果是在接收模式下(即recjran信號為1)，則 該CIC濾波器等同於一個CIC抽取濾波器，那麼data_0Ut信號將輸入到現有技術中的CIC 抽取濾波器的後級電路；如果是在發送模式下(即recjran信號為0)，則該CIC濾波器等 同於一個CIC插值濾波器，那麼data_0Ut信號將輸入到現有技術中的CIC插值濾波器的後 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過一個1路-2路數據分配 器，由該1路-2路數據分配器選擇將該CIC濾波器的輸出信號作為CIC抽取濾波器的後級 電路的數據輸入信號，或將該CIC濾波器的輸出信號作為CIC插值濾波器的後級電路的數 據輸入信號。
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換過程中， 給出復位信號reset，可有效避免在模式轉換過程中，已存儲的數據對新的運算操作的影 響。在實際應用中，該復位模塊僅用兩個D觸發器和極少的組合邏輯電路即可實現，如圖9 所示，其中，rst_n信號為全局復位信號(低電平有效，使相關電路復位；高電平，電路正常 工作)，模塊910和920均為D觸發器，模塊930為異或門，模塊940為非門，模塊950為與 門。當低電平，或者rec_tran發生反轉變化時，reset產生低電平信號，作為復位 信號輸出給級聯積分器、抽取模塊、級聯梳狀濾波器和插值模塊；當高電平，並且 recjran保持不變時，reset信號為高電平，級聯積分器、抽取模塊、級聯梳狀濾波器和插 值模塊正常工作。
不難發現，在本實施方式中，由於級聯積分器和級聯梳狀濾波器既可以用於上頻 變的處理，也可以用於下頻變的處理，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 收通道和發送通道各設置一個CIC濾波器，在達到性能指標的同時，較好地節省邏輯資源， 降低了成本，可應用於低壓電力線載波通信晶片。也就是說，使用如圖8所示的CIC濾波器， 相對於傳統的設計節省了一個CIC濾波器的級聯積分器和級聯梳狀濾波器的資源，即節省 了 2N個B位的加法器和(N+NM)個D觸發器的資源。
而且，通過利用若干個數據選擇器，實現級聯積分器和級聯梳狀濾波器的復用，使 得在需要進行下頻變時，CIC濾波器的工作狀態等同於CIC抽取濾波器。在需要進行上頻 變時，CIC濾波器的工作狀態等同於CIC插值濾波器，從而以較小的代價實現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，從而避免溢出現象)，即CIC濾波器中間各級均使用最大位寬46bit，在輸出埠 data_ out處做truncation(切斷)，則4個數據選擇器在晶片hejian 0. 18um 3.3V lib中佔用 的資源約為0. 56K門(復位模塊所佔資源非常小，可忽略不計)，而節省的1個CIC濾波 器，在晶片he jian 0. 18um 3.3V lib中佔用的資源約為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 (捨入和截位)，以 減小資源佔用，則4個數據選擇器在晶片hejianO. 18um 3.3V lib中佔用的資源約為0. 28K 門(復位模塊所佔資源非常小，可忽略不計)，而節省的1個CIC濾波器，在晶片hejian 0. 18um 3. 3V lib中佔用的資源約為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，可以節省大約IfCIC filer電路的資 源。在常用的設計中，該節省的資源大約為6K門到9K門。並且，隨著設計中所需的CIC濾 波器的級數N的增加，該節省的資源將成正比增加。
本發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，區別主要在於
在第一實施方式中，標識信號為0時，表示當前處於發送模式，當標識信號為1時， 表示當前處於接收模式。而在本實施方式中，標識信號為0時，表示當前處於接收模式，當 標識信號為1時，表示當前處於發送模式。
也就是說，當recjran信號為0時，說明當前處於接收模式，則第一數據選擇器 810選擇CIC濾波器前級電路的輸出信號作為級聯積分器的輸入信號；第二數據選擇器820 選擇級聯積分器的輸出信號作為抽取模塊的輸入信號；第三數據選擇器830選擇抽取模塊 的輸出信號作為級聯梳狀濾波器的輸入信號；第四數據選擇器840選擇級聯梳狀濾波器的 輸出信號作為CIC濾波器的輸出信號。
當rec_tran信號為1，說明當前處於發送模式，則第三數據選擇器830選擇CIC濾 波器前級電路的輸出信號作為級聯梳狀濾波器的輸入信號，級聯梳狀濾波器的輸出信號為 插值模塊的輸入信號；第一數據選擇器810選擇插值模塊的輸出信號作為級聯積分器的輸 入信號；第四數據選擇器840選擇級聯積分器的輸出信號作為CIC濾波器的輸出信號。第二數據選擇器820選擇低電平作為抽取模塊的輸入信號。
本發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 一數據選擇器、第二數據選擇器、第三數據選擇器和第四數據選擇器，實現對級聯積分器和 級聯梳狀濾波器的復用。其中，第一數據選擇器在CIC濾波器前級電路的輸出信號和插值 模塊的輸出信號中，選擇一種作為級聯積分器的輸入信號；第二數據選擇器在級聯積分器 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；第三數據選擇器在抽取模塊 的輸出信號和Cic濾波器前級電路的輸出信號中，選擇一種作為級聯梳狀濾波器的輸入信 號；第四數據選擇器在級聯梳狀濾波器的輸出信號和級聯積分器的輸出信號中，選擇一種 作為CIC濾波器的輸出信號。第一數據選擇器、第二數據選擇器、第三數據選擇器和第四數 據選擇器，均根據用於表示當前處於接收或發送狀態的標識信號，進行選擇。在本實施方式 中，以標識信號為0時，表示當前處於發送模式，當標識信號為1時，表示當前處於接收模式 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 ；如果當前工作在發送模式，則標識信號為0。
如果標識信號為1，說明當前處於接收模式，則第一數據選擇器選擇CIC濾波器前 級電路的輸出信號作為級聯積分器的輸入信號，進入步驟1001。如果當前處於發送模式，如 果標識信號為0，說明當前處於發送模式，則第三數據選擇器選擇CIC濾波器前級電路的輸 出信號作為級聯梳狀濾波器的輸入信號，進入步驟1007。
在步驟1001中，由級聯積分器對CIC濾波器前級電路的輸出信號進行級聯積分處理。
接著，在步驟1002中，第二數據選擇器選擇級聯積分器的輸出信號作為抽取模塊 的輸入信號，由抽取模塊對級聯積分器輸出的信號進行抽取採樣。該抽取模塊的變頻倍數 為Rl。
接著，在步驟1003中，第三數據選擇器選擇抽取模塊的輸出信號作為級聯梳狀濾 波器的輸入信號，由級聯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，第四數據選擇器選擇級聯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過一個1路-2路數據分配器，通過該 1路-2路數據分配器將該CIC濾波器的輸出信號輸出給CIC抽取濾波器的後級電路。也 就是說，在接收模式下(即標識信號為1)，該CIC濾波器等同於一個CIC抽取濾波器，那麼 CIC濾波器的輸出信號將輸入到現有技術中的CIC抽取濾波器的後級電路。
接著，在步驟1005中，判斷是否發生了接收模式和發送模式之間的切換和/或需 要全局復位，如果發生了模式切換和/或需要全局復位，則進入步驟1006，對級聯積分器、 抽取模塊、級聯梳狀濾波器及插值模塊進行復位，並在復位後進入步驟1000。如果未發生模 式切換並且也不需要全局復位，則回到步驟1001。
在步驟1007中，由級聯梳狀濾波器對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，由插值模塊對級聯梳狀濾波器的輸出信號進行插值，該插 值模塊的變頻倍數為R2。在本實施方式中，抽取模塊的變頻倍數Rl可以等於插值模塊的變 頻倍數R2，也可以不等於插值模塊的變頻倍數R2。
接著，在步驟1009中，第一數據選擇器選擇插值模塊的輸出信號作為級聯積分器 的輸入信號，由級聯積分器對插值模塊輸出的信號進行級聯積分處理。
接著，在步驟1010中，第四數據選擇器選擇級聯積分器的輸出信號作為CIC濾波 器的輸出信號。第二數據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 出信號經過一個1路-2路數據分配器，通過該1路-2路數據分配器將該CIC濾波器的輸 出信號輸出給CIC插值濾波器的後級電路。也就是說，在發送模式下(即標識信號為0)， 該CIC濾波器等同於一個CIC插值濾波器，那麼CIC濾波器的輸出信號將輸入到現有技術 中的CIC插值濾波器的後級電路。
接著，在步驟1011中，判斷是否發生了接收模式和發送模式之間的切換和/或需 要全局復位，如果發生了模式切換和/或需要全局復位，則進入步驟1012，對級聯積分器、 抽取模塊、級聯梳狀濾波器、插值模塊進行復位，並在復位後進入步驟1000。如果未發生模 式切換並且也不需要全局復位，則回到步驟1007。
不難發現，本實施方式是與第一實施方式相對應的方法實施方式，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技術細節在本實施方式中依然 有效，為了減少重複，這裡不再贅述。相應地，本實施方式中提到的相關技術細節也可應用 在第一實施方式中。
本發明第四實施方式涉及一種級聯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，區別主要在於
在第三實施方式中，標識信號為0時，表示當前處於發送模式，當標識信號為1時， 表示當前處於接收模式。而在本實施方式中，標識信號為0時，表示當前處於接收模式，當 標識信號為1時，表示當前處於發送模式。
不難發現，本實施方式是與第二實施方式相對應的方法實施方式，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技術細節在本實施方式中依然 有效，為了減少重複，這裡不再贅述。相應地，本實施方式中提到的相關技術細節也可應用 在第二實施方式中。
需要說明的是，本發明的各方法實施方式均可以以軟體、硬體、固件等方式實現。 不管本發明是以軟體、硬體、還是固件方式實現，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，固態的或 者非固態的，固定的或者可更換的介質等等)。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」)、磁碟、光碟、數字通用光碟(Digital Versatile Disc, 簡稱「DVD」)等等。
雖然通過參照本發明的某些優選實施方式，已經對本發明進行了圖示和描述，但 本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發 明的精神和範圍。
權利要求
1.一種濾波裝置，包含級聯積分梳狀濾波器，其特徵在於，所述級聯積分梳狀濾波器，用於當需進行下變頻時對輸入的信號進行抽取濾波處理後 輸出；以及用於當需進行上變頻時對輸入的信號進行插值濾波處理後輸出。
2.根據權利要求1所述的濾波裝置，其特徵在於，所述級聯積分梳狀濾波器包含級聯積分器、抽取模塊、級聯梳狀濾波器、插值模塊； 當需進行下變頻時，所述級聯積分器的輸入信號為級聯積分梳狀濾波器前級電路的輸 出信號，所述級聯積分器的輸出信號為所述抽取模塊的輸入信號；所述級聯梳狀濾波器的 輸入信號為所述抽取模塊的輸出信號，所述級聯梳狀濾波器的輸出信號為所述級聯積分梳 狀濾波器的輸出信號；當需進行上變頻時，所述級聯梳狀濾波器的輸入信號為所述級聯積分梳狀濾波器前級 電路的輸出信號，所述級聯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 積分器的輸入信號為所述插值模塊的輸出信號，所述級聯積分器的輸出信號為所述級聯積 分梳狀濾波器的輸出信號。
3.根據權利要求2所述的濾波裝置，其特徵在於，所述級聯積分梳狀濾波器還包含 第一數據選擇器，用於在所述級聯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積分器的輸入信號；第二數據選擇器，用於在所述級聯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；第三數據選擇器，用於在所述抽取模塊的輸出信號和所述級聯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梳狀濾波器的輸入信號；第四數據選擇器，用於在所述級聯梳狀濾波器的輸出信號和所述級聯積分器的輸出信 號中，選擇一種作為所述級聯積分梳狀濾波器的輸出信號。
4.根據權利要求3所述的濾波裝置，其特徵在於，所述級聯積分梳狀濾波器在同一時 刻工作在接收狀態或發送狀態；所述第一數據選擇器、所述第二數據選擇器、所述第三數據選擇器和所述第四數據選 擇器，均根據用於表示當前處於接收或發送狀態的標識信號，進行選擇。
5.根據權利要求4所述的濾波裝置，其特徵在於，所述第一數據選擇器在所述標識信 號表示當前處於接收狀態時，選擇所述級聯積分梳狀濾波器前級電路的輸出信號作為所述 級聯積分器的輸入信號，在所述標識信號表示當前處於發送狀態時，選擇所述插值模塊的 輸出信號作為所述級聯積分器的輸入信號；所述第二數據選擇器在所述標識信號表示當前處於接收狀態時，選擇所述級聯積分器 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於發送狀態時，選 擇所述低電平作為所述抽取模塊的輸入信號；所述第三數據選擇器在所述標識信號表示當前處於接收狀態時，選擇所述抽取模塊 的輸出信號作為所述級聯梳狀濾波器的輸入信號，在所述標識信號表示當前處於發送狀態 時，選擇所述級聯積分梳狀濾波器前級電路的輸出信號作為所述級聯梳狀濾波器的輸入信 號；所述第四數據選擇器在所述標識信號表示當前處於接收狀態時，選擇所述級聯梳狀濾 波器的輸出信號作為所述級聯積分梳狀濾波器的輸出信號，在所述標識信號表示當前處於發送狀態時，選擇所述級聯積分器的輸出信號作為所述級聯積分梳狀濾波器的輸出信號。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的濾波裝置，其特徵在於，所述級聯積分梳狀濾波 器還包含復位模塊，用於對所述級聯積分器、所述抽取模塊、所述級聯梳狀濾波器、所述插值模 塊進行復位。
7.根據權利要求6所述的濾波裝置，其特徵在於，所述復位模塊在發生接收模式和發 送模式之間的切換和/或需要全局復位時，對所述級聯積分器、所述抽取模塊、所述級聯梳 狀濾波器、所述插值模塊進行復位。
8.根據權利要求2至5中任一項所述的濾波裝置，其特徵在於，所述抽取模塊的變頻倍 數與所述插值模塊的變頻倍數相等。
9.根據權利要求2至5中任一項所述的濾波裝置，其特徵在於，所述濾波裝置還包含一 個1路-2路數據分配器；所述級聯積分梳狀濾波器的輸出信號經過所述1路-2路數據分配器，由該1路-2路 數據分配器選擇將該級聯積分梳狀濾波器的輸出信號作為級聯積分梳狀抽取濾波器的後 級電路的數據輸入信號，或將該級聯積分梳狀濾波器的輸出信號作為級聯積分梳狀插值濾 波器的後級電路的數據輸入信號。
10.根據權利要求2至5中任一項所述的濾波裝置，其特徵在於，所述級聯積分梳狀濾 波器應用於低壓電力線載波通信晶片。
11.一種級聯積分梳狀濾波器的濾波方法，其特徵在於，包含以下步驟通過對級聯積分器和級聯梳狀濾波器的復用，在需進行下變頻時，所述級聯積分梳狀 濾波器對輸入的信號進行抽取濾波處理後輸出，當需進行上變頻時，所述級聯積分梳狀濾 波器對輸入的信號進行插值濾波處理後輸出。
12.根據權利要求11所述的級聯積分梳狀濾波器的濾波方法，其特徵在於，在需進行下變頻時，通過以下方式實現對輸入的信號進行抽取濾波處理由所述級聯 積分器對級聯積分梳狀濾波器前級電路的輸出信號進行級聯積分處理；由抽取模塊對所述 級聯積分器輸出的信號進行抽取採樣；由所述級聯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，並在梳狀濾波處理後作為所述級聯積分梳狀濾波器的輸出信號輸出；在需進行上變頻時，通過以下方式實現對輸入的信號進行插值濾波處理將所述級聯 積分梳狀濾波器前級電路的輸出信號經所述級聯梳狀濾波器進行梳狀濾波處理；由插值模 塊對所述級聯梳狀濾波器輸出的信號進行插值；由所述級聯積分器對所述插值模塊輸出的 信號進行級聯積分處理，並將所述級聯積分器輸出的信號作為所述級聯積分梳狀濾波器的 輸出信號輸出。
13.根據權利要求12所述的級聯積分梳狀濾波器的濾波方法，其特徵在於，通過以下 方式，實現所述對級聯積分器和級聯梳狀濾波器的復用利用第一數據選擇器，在所述級聯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積分器的輸入信號；利用第二數據選擇器，在所述級聯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；利用第三數據選擇器，在所述抽取模塊的輸出信號和所述級聯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梳狀濾波器的輸入信號；利用第四數據選擇器，在所述級聯梳狀濾波器的輸出信號和所述級聯積分器的輸出信 號中，選擇一種作為所述級聯積分梳狀濾波器的輸出信號。
14.根據權利要求13所述的級聯積分梳狀濾波器的濾波方法，其特徵在於，所述級聯 積分梳狀濾波器在同一時刻工作在接收狀態或發送狀態；所述第一數據選擇器、所述第二數據選擇器、所述第三數據選擇器和所述第四數據選 擇器，均根據用於表示當前處於接收或發送狀態的標識信號，進行選擇。
15.根據權利要求14所述的級聯積分梳狀濾波器的濾波方法，其特徵在於，所述第一 數據選擇器在所述標識信號表示當前處於接收狀態時，選擇所述級聯積分梳狀濾波器前級 電路的輸出信號作為所述級聯積分器的輸入信號，在所述標識信號表示當前處於發送狀態 時，選擇所述插值模塊的輸出信號作為所述級聯積分器的輸入信號；所述第二數據選擇器在所述標識信號表示當前處於接收狀態時，選擇所述級聯積分器 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於發送狀態時，選 擇所述低電平作為所述抽取模塊的輸入信號；所述第三數據選擇器在所述標識信號表示當前處於接收狀態時，選擇所述抽取模塊 的輸出信號作為所述級聯梳狀濾波器的輸入信號，在所述標識信號表示當前處於發送狀態 時，選擇所述級聯積分梳狀濾波器前級電路的輸出信號作為所述級聯梳狀濾波器的輸入信 號；所述第四數據選擇器在所述標識信號表示當前處於接收狀態時，選擇所述級聯梳狀濾 波器的輸出信號作為所述級聯積分梳狀濾波器的輸出信號，在所述標識信號表示當前處於 發送狀態時，選擇所述級聯積分器的輸出信號作為所述級聯積分梳狀濾波器的輸出信號。
16.根據權利要求12至15中任一項所述的級聯積分梳狀濾波器的濾波方法，其特徵在 於，還包含以下步驟當發生接收模式和發送模式之間的切換和/或需要全局復位時，對所述級聯積分器、 所述抽取模塊、所述級聯梳狀濾波器、所述插值模塊進行復位。
17.根據權利要求12至15中任一項所述的級聯積分梳狀濾波器的濾波方法，其特徵在 於，在所述作為所述級聯積分梳狀濾波器的輸出信號輸出的步驟之後，還包含以下步驟利用1路-2路數據分配器將所述級聯積分梳狀濾波器的輸出信號輸出給級聯積分梳 狀抽取濾波器的後級電路或級聯積分梳狀插值濾波器的後級電路。
18.根據權利要求12至15中任一項所述的級聯積分梳狀濾波器的濾波方法，其特徵在 於，所述級聯積分梳狀濾波器應用於低壓電力線載波通信晶片。
全文摘要
本發明涉及通信領域，公開了一種濾波裝置及級聯積分梳狀濾波器的濾波方法。本發明中，通過對級聯積分梳狀濾波器中包含的級聯積分器和級聯梳狀濾波器的復用，使得同一個級聯積分梳狀濾波器既可以作為級聯積分梳狀抽取濾波器進行工作，也可以作為級聯積分梳狀插值濾波器進行工作，從而無需在接收通道和發送通道各設置一個級聯積分梳狀濾波器，在達到性能指標的同時，較好地節省邏輯資源，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 優先權日2010年11月19日
發明者馬濤 申請人:鉅泉光電科技(上海)股份有限公司