[发明专利]一种一体化补偿数字滤波器设计方法

权利要求书

1.一种一体化补偿数字滤波器设计方法，其特征在于：包括

(1)设计滤波器系数，兼顾完成对下变频高频分量的抑制，对发端成型滤波器的匹配以及对变速率处理的抗混叠滤波；

(2)对滤波器系数重组后进行存储，其中所述重组方式适应不同速率，同时易于并行计算的实现；

(3)计算参与运算的有效数据长度以及进行采样数据恢复的数据个数，完成相应的滤波器复用运算；

(4)利用位定时得到的残留偏差信息完成补偿，该补偿包括对参与滤波运算的系数的补偿和输入数据的补偿两部分；

(5)根据调整后的系数和数据，采用并行加流水混合的实现方式完成最后滤波结果的计算；

所述步骤(1)中设计滤波器系数的具体方法为：

11)设计根升余弦滤波器，3dB带宽选择为系统符号速率的一半；

12)该滤波器阶数为Z，Z为偶数，则系数个数为：L＝Z+1；将最后一个系数重复一次，得到最终的系数个数L_all＝L+1＝Z+2；

所述步骤(2)的具体方法为：

21)假定变速率因子为P/Q，如果该系统需要支持多种符号速率且几种速率之间为2的幂次倍数关系，则选择最低的速率档，即内插倍数最小的一组内插因子Pmin，该组内插因子即作为滤波器系数存储的地址长度，对应地址为(0,....,Pmin-1)；

22)计算得到系统的采样速率f_sample在系统时钟f_clk下的间隔M＝f_clk/f_sambol；进而得到用于滤波计算的流水线处理周期M'≤M；一个时钟周期需要的乘法器资源个数N_mul＝L_all/M'，即需要的滤波器系数的个数最少为N_mul；

23)计算得到参与运算的数据个数D＝L_all/P_min，计算一个地址存储的数据位宽W＝D×W₀；其中，W₀为一个滤波器系数的量化位宽；采用均分n段的方式，存储在不同的存储器中，即D＝[D_{_p1},D_{_p2},…,D_{_pn}]，其中D_p是每一个存储器存储的数据长度，采用均分的方式，每一段的数据个数为：D_p＝D/n，D_p的长度大于N_mul；

24)将整个L_all长度的滤波器系数进行重组，形成P_min行D列的重组后数据；将该数据均匀拆分为n段，每段均为P_min行，D_p列的系数矩阵，分别存储在n个存储器中。

2.根据权利要求1所述的一种一体化补偿数字滤波器设计方法，其特征在于：所述步骤(3)的具体方法为：

31)根据参与当前使能位置数据恢复运算所需要的有效数据个数D和相邻需要数据恢复的定时位置的间隔M，计算出需要并行处理的滤波器个数N_f≥D/M；

32)为输入使能添加N_f个不同的编号，从1到N_f循环，不同编号下的使能独立拥有自己的数据地址、系数地址以及控制信号。

3.根据权利要求1所述的一种一体化补偿数字滤波器设计方法，其特征在于：所述步骤(4)的具体方法为：

41)将每一个时钟周期再细分为Pmin个位置，即0～Pmin-1，假定有效数据处于最后一个位置Pmin-1；

42)根据不同使能下输入的不同残留偏差信息Phase_in分别补偿每一个时钟周期的滤波计算，调整参与滤波运算的滤波器系数；

43)根据不同使能下输入的不同残留偏差信息Phase_in分别补偿每一个时钟周期的计算，调整参与滤波运算的输入数据。