[发明专利]一种处理器、滤波方法及相关设备

说明书

本申请公开了一种处理器、滤波方法及相关设备，其中处理器包括：第一存储器，用于存储目标滤波数据，目标滤波数据包括N个输入样本、以及对N个输入样本进行M级滤波所对应的M组滤波系数；控制器，用于根据M与X之间的大小关系，将第一存储器中的N个输入样本、M组滤波系数调度至运算器中；运算器，用于基于N个输入样本和M组滤波系数，计算得到N个输入样本经过M级滤波的最终输出结果，并存储至第一存储器中；其中，当X小于M时，X个运算单元中至少一个运算单元用于计算至少两级滤波的中间输出结果；第二存储器，用于存储N个输入样本经过第i级滤波的中间输出结果。采用本申请，可以在通用处理器中实现灵活、高效的滤波功能。

技术领域

本发明涉及处理器技术领域，尤其涉及一种处理器、滤波方法及相关设备。

背景技术

滤波器通常在数据或信号处理中使用，可以用于改变数据或信号，通常通过移除数据或信号的不期望的成分或部分，例如来改善数据或信号的质量、移除噪声或干扰成分、增强或引入数据或信号的某些属性等。

无限脉冲响应滤波器(Infinite impulse response filters，IIR)是数字信号处理的重要方法，是低通滤波的主要方法，常用于数字音频处理，包括但不限于耳机、助听器、音响、车载音频系统和主动降噪等算法。

双二阶滤波器是双二阶(两个极点和两个零点)的IIR滤波器，是最常用的滤波器之一。考虑到更高阶数的滤波器对系数敏感，双二阶可以单独使用，或者在更复杂的滤波器中作为基本的构建单元。IIR滤波通常是多块(Section)的，各个Section之间是串行的。一个IIR块(Section)的实现如图1所示，图1为现有技术中一种带负反馈的递归型滤波器的原理图，通过二阶差分方程可以表示为：y(n)＝b0*xn+b1*x(n-1)+b2*x(n-2)-a1*y(n-1)-a2*y(n-2)。其中，{b0，b1，b2，a1，a2}是IIR系数，是提前由算法仿真确定出来的；{xn，x(n-1)，x(n-2)}是输入序列，例如，在音频领域，可以是采样数据，也可以是经过其他滤波(如高通滤波)后的调制数据。而xn是当前时刻的输入，x(n-1)是前一个时刻的输入，x(n-2)前两个时刻的输入。{y(n-1)，y(n-2)}是当前Section的输出信号。因为IIR是递归结构，所以较早时刻的输出，同时也是当前时刻的输入。其中，y(n-1)是前一个时刻的输出，y(n-2)是前两个时刻的输出。

在现有技术中，可以实现不同Section的并行处理，但是通用性较差。例如，M个Section是固定在芯片中的。而在数字信号处理，尤其是音频处理应用中，一般会有多个IIR低通滤波在用。这种情况下，一般M是变化的，当M变化时，现有技术不能满足灵活变化的需求。此外，现有技术中的芯片面积、功耗和成本都比较大，不适合在应用类产品中应用。

发明内容

本发明实施例提供一种处理器、滤波方法及相关设备，以在通用处理器中实现灵活、高效的滤波功能。

第一方面，本发明实施例提供了一种处理器，可包括：控制器、耦合于所述控制器的运算器、第一存储器和第二存储器，所述运算器包括X个运算单元，X为大于0的整数；

所述第一存储器，用于存储目标滤波数据，所述目标滤波数据包括N个输入样本、以及对所述N个输入样本进行M级滤波所对应的M组滤波系数；其中，N和M均为大于0的整数；

所述控制器，用于根据M与X之间的大小关系，将所述第一存储器中的所述N个输入样本、所述M组滤波系数调度至所述运算器中；

所述运算器，用于基于所述N个输入样本和所述M组滤波系数，计算得到所述N个输入样本经过所述M级滤波的最终输出结果，并存储至所述第一存储器中；其中，当X小于M时，所述X个运算单元中至少一个运算单元用于计算至少两级滤波的中间输出结果；所述N个输入样本经过第i级滤波的中间输出结果作为第i+1级滤波的输入参数，i取0、1、2、3、……M-2；