專利名稱：數(shù)字濾波器、其合成裝置、合成程序及合成程序記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在各種領(lǐng)域的信號(hào)處理中所使用的數(shù)字濾波器，尤其
涉及實(shí)現(xiàn)小型化和高速化的IIR濾波器(Infinite Impulse Response Filter )、有限沖激響應(yīng)濾波器(Finite Impulse Response Filter )、以及
包含反饋系統(tǒng)處理的信號(hào)處理裝置。
背景技術(shù)：
目前，IIR數(shù)字濾波器是各領(lǐng)域的數(shù)字信號(hào)處理中所使用的運(yùn)算 器之一。作為數(shù)字濾波器， 一般有FIR濾波器(Finite Impulse Response Filter:有限沖激響應(yīng)濾波器)和IIR濾波器(Infinite Impulse Response Filter:無(wú)限沖激響濾波器)。IIR濾波器與FIR濾波器相比，實(shí)現(xiàn)同 等特性所需要的次數(shù)較少，可實(shí)現(xiàn)電路的小型化，但需要使運(yùn)算的位 數(shù)足夠大。
至今關(guān)于IIR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)，例如提出有專利文獻(xiàn)1、專利 文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3等各種專利申請(qǐng)。
圖14是表示IIR數(shù)字濾波器的以往一例的圖。在該圖中，l是加法 電路，2是乘法電路，3是延遲電路。輸入信號(hào)通常是二進(jìn)制補(bǔ)碼信號(hào) (帶符號(hào)的信號(hào))。
IIR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)存在幾種，而圖14示出了被稱為直接型II 的結(jié)構(gòu)。另外，圖14表示分母和分子為2次時(shí)的例子，其傳遞函數(shù)為 [式l]
剛=44=6()+61;'+62'" …(1)
延遲電路3提供1個(gè)采樣時(shí)間的延時(shí)，利用乘法電路2將各系數(shù)與各個(gè)輸出相乘，再利用加法電路1對(duì)乘法電路2的輸出進(jìn)行相加運(yùn)算。
在此，能夠通過(guò)改變乘法電路2的系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種類型的濾波器
(LPF、 HPF、 BPF、 BRF)。
在設(shè)計(jì)11R數(shù)字濾波器時(shí)，需要考慮用于滿足各特性的運(yùn)算的位 數(shù)和反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。
專利文獻(xiàn)l:日本特開(kāi)昭63 - 164606公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平2 - 166821公凈艮 專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)平3 - 26391(V^才艮

發(fā)明內(nèi)容
但是，在以往的IIR數(shù)字濾波器等數(shù)字濾波器中存在以下的問(wèn)題 在反饋處理中，需要在l個(gè)采樣(l個(gè)時(shí)鐘周期)中進(jìn)行乘法處理和若 干次加法處理，所以有礙電路工作的高速化。
另外，當(dāng)數(shù)字濾波器的次數(shù)增多時(shí)，存在乘法電路的個(gè)數(shù)和加法 電路的個(gè)數(shù)增加、電路規(guī)模增大這樣的問(wèn)題。
本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有的問(wèn)題而完成的，其目的在于提供可 實(shí)現(xiàn)電路工作的高速化和電路規(guī)模削減的數(shù)字濾波器及其合成裝置、 合成程序、合成程序記錄介質(zhì)。
為了達(dá)成以上的目的，在本發(fā)明中，不是包含多個(gè)乘法電路和多 個(gè)加法電路而構(gòu)成數(shù)字濾波器的構(gòu)成要素，而是由具有功能與這些相 同的 一個(gè)多輸入乘法加法電路構(gòu)成數(shù)字濾波器的構(gòu)成要素。
具體而言，本發(fā)明的數(shù)字濾波器的特征在于，包括移位寄存器， 其具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的多個(gè)寄存器，按每一次采樣使多個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)移 位；第一多輸入乘法加法電路，將輸入信號(hào)和上述移位寄存器的多個(gè) 輸出信號(hào)作為輸入，將來(lái)自上述移位寄存器的多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以 系數(shù)，將它們的相乘結(jié)果和上述輸入信號(hào)的全部加在一起計(jì)算，將其 相加結(jié)果的輸出作為上述移位寄存器的輸入，可進(jìn)行用于提高處理速 度的流水線處理；以及第二多輸入乘法加法電路，將上述移位寄存器 的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將該多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)，將其相乘結(jié)果全部加在一起計(jì)算，將該相加結(jié)果的輸出作為數(shù)字濾波器的輸 出，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理。
本發(fā)明的特征在于，在上述數(shù)字濾波器中，上述第一多輸入乘法 加法電路具有部分積生成電路和多輸入加法電路，上述部分積生成電 路將上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將該多個(gè)輸入信號(hào)分 別乘以系數(shù)來(lái)生成多個(gè)部分積，上述多輸入加法電路將上述輸入信號(hào) 和上述部分積生成電路的輸出作為輸入，將其全部的輸入信號(hào)加在一 起計(jì)算，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理。
本發(fā)明的特征在于，在上述數(shù)字濾波器中，上述第二多輸入乘法 加法電^各具有部分積生成電-各和多輸入加法電^各，上述部分積生成電 路將上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將該多個(gè)輸入信號(hào)分 別乘以系數(shù)來(lái)生成多個(gè)部分積，上述多輸入加法電^各將上述部分積生 成電路的輸出作為輸入，將其全部的輸入信號(hào)加在一起計(jì)算，可進(jìn)行 用于提高處理速度的流水線處理。
本發(fā)明的數(shù)字濾波器的特征在于，包括移位寄存器，其具有存 儲(chǔ)數(shù)據(jù)的多個(gè)寄存器，按每一次采樣使多個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)移位；以及 第 一 多輸入乘法加法電路，將輸入信號(hào)和上述移位寄存器的多個(gè)輸出 信號(hào)作為輸入，將來(lái)自上述移位寄存器的多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系 數(shù)，將它們的相乘結(jié)果與上述輸入信號(hào)的全部相加后的輸出作為數(shù)字 濾波器的輸出，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理。
本發(fā)明的特征在于，在上述數(shù)字濾波器中，上述第一多輸入乘法 加法電路具有部分積生成電路和多輸入加法電路，上述部分積生成電 路將上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將該多個(gè)輸入信號(hào)分 別乘以系數(shù)來(lái)生成多個(gè)部分積，上述多輸入加法電^^將上述輸入信號(hào) 和上述部分積生成電路的輸出作為輸入，將其全部的輸入信號(hào)加在一 起計(jì)算，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理。
本發(fā)明的特征在于，在上述數(shù)字濾波器中，上述第一多輸入乘法 加法電路和上述第二多輸入乘法加法電路被分別從外部輸入乘法系 數(shù)。本發(fā)明的特征在于，在上述數(shù)字濾波器中，上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)根據(jù)外部控制信號(hào)而被分別選擇。
本發(fā)明的特征在于，在上述數(shù)字濾波器中，上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)根據(jù)外部控制信號(hào)而被分別選擇。
本發(fā)明的數(shù)字濾波器的特征在于，包括移位寄存器，其具有將兩個(gè)信號(hào)作為輸入來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的兩組多個(gè)寄存器，按每一次采樣使上述兩組多個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)分別移位；第一多輸入乘法加法電路，將輸入信號(hào)和上述移位寄存器的兩組多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將來(lái)自上述移位寄存器的兩組多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)，將它們的相乘結(jié)果與上述輸入信號(hào)的全部加在一起計(jì)算，將其相加結(jié)果的輸出作為上述移位寄存器的第 一輸入，根據(jù)將來(lái)自上述移位寄存器的兩組多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)并將它們的相乘結(jié)果與上述輸入信號(hào)的全部相加后的輸出，來(lái)計(jì)算有無(wú)用于圓整處理的進(jìn)位，將其計(jì)算結(jié)果的輸出作為上述移位寄存器的第二輸入，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理；以及第二多輸入乘法加法電路，將上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將該多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)，將使該相乘結(jié)果全部相加后的輸出作為數(shù)字濾波器的輸出，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理。
本發(fā)明的數(shù)字濾波器的特征在于，包括移位寄存器，其具有將兩個(gè)信號(hào)作為輸入來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的兩組多個(gè)寄存器，按每一次采樣使上述兩組多個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)分別移位；以及第一多輸入乘法加法電路，將輸入信號(hào)和上述移位寄存器的兩組多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將來(lái)自上述移位寄存器的兩組多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)，將它們的相乘結(jié)果與上述輸入信號(hào)的全部加在一起計(jì)算，將其相加結(jié)果的輸出作為上述移位寄存器的第 一輸入，根據(jù)將來(lái)自上述移位寄存器的兩組多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)并將它們的相乘結(jié)果與上述輸入信號(hào)的全部相加后的輸出，來(lái)計(jì)算有無(wú)用于圓整處理的進(jìn)位，將其計(jì)算結(jié)果的輸出作為上述移位寄存器的第二輸入，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理。本發(fā)明的特征在于，在上述數(shù)字濾波器中，還包括輸入控制電路，其根據(jù)外部輸入控制信號(hào)進(jìn)行控制，使得對(duì)上述輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)定處理，將其控制后的信號(hào)輸出到上述第一多輸入乘法加法電路，上述第一多輸入乘法加法電路被從外部輸入乘法系數(shù)，上述第二多輸入乘法加法電路也被從外部輸入乘法系數(shù)。
本發(fā)明的特征在于，在上述數(shù)字濾波器中，上述輸入控制電路具
有根據(jù)外部輸入控制信號(hào)進(jìn)行輸入信號(hào)的位移(bit shift)處理的位移電路。
本發(fā)明的特征在于，在上述數(shù)字濾波器中，上述輸入控制電路具有進(jìn)行使輸入信號(hào)以彼此不同的位數(shù)進(jìn)行位移的處理的多個(gè)位移電路、和根據(jù)上述外部輸入控制信號(hào)選擇上述多個(gè)位移電路的輸出的選擇器。
本發(fā)明的信號(hào)處理裝置的特征在于，具有上述數(shù)字濾波器。本發(fā)明的數(shù)字濾波器的合成裝置的特征在于，由以下單元合成數(shù)字濾波器移位寄存器，其具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的多個(gè)寄存器，按每一次采樣使多個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)移位；第一多輸入乘法加法電路，將輸入信號(hào)和上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將來(lái)自上述移位寄存器的多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)，將它們的相乘結(jié)果與上述輸入信號(hào)的全部加在一起計(jì)算，將該相加結(jié)果的輸出作為上述移位寄存器的輸入，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理；以及第二多輸入乘法加法電路，將上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將該多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)，將該相乘結(jié)果全部加在一起計(jì)算，將該相加結(jié)果的輸出作為數(shù)字濾波器的輸出，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理。
本發(fā)明的數(shù)字濾波器的合成程序是使計(jì)算機(jī)合成數(shù)字濾波器的程序，其特征在于，包括合成移位寄存器的步驟，該移位寄存器具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的多個(gè)寄存器、并按每一次采樣使多個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)移位；合成第一多輸入乘法加法電路的步驟，該第一多輸入乘法加法電路將輸入信號(hào)和上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將來(lái)自上述移位寄存器的多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)，將它們的相乘結(jié)果與上述輸入信號(hào)的全部加在 一起計(jì)算，將其相加結(jié)果的輸出作為上述移位寄存器的輸入，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理；以及合成第二多輸入乘法加法電路的步驟，該第二多輸入乘法加法電路將上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將該多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)，將該相乘結(jié)果全部加在一起計(jì)算，將其相加結(jié)果的輸出作為數(shù)字濾波器的輸出，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理。
本發(fā)明的數(shù)字濾波器的合成程序記錄介質(zhì)的特征在于，記錄有上述數(shù)字濾波器的合成程序。
根據(jù)以上說(shuō)明，在本發(fā)明的數(shù)字濾波器中，作為構(gòu)成要素使用多輸入乘法加法電路，所以能夠?qū)崿F(xiàn)電路的小型化。而且，多輸入乘法加法電路能夠進(jìn)行用于高速化的流水線處理，因此能夠高速地進(jìn)行濾波器處理。
特別是，在本發(fā)明中，從外部輸入乘法系數(shù)，所以能夠使濾波器的特性可變，能夠簡(jiǎn)便地得到所希望的特性的數(shù)字濾波器。
另外，在本發(fā)明中，能夠從來(lái)自移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)中選擇任意的幾個(gè)輸出信號(hào)，所以能夠使濾波器的特性可變，能夠得到小型且高速的所希望特性的數(shù)字濾波器。
進(jìn)而，在本發(fā)明中，不是在多輸入加法的輸出時(shí)進(jìn)行用于圓整運(yùn)算的進(jìn)位處理，而是在反饋后的多輸入乘法時(shí)進(jìn)行用于圓整運(yùn)算的進(jìn)位處理，所以能夠得到小型且更加高速的數(shù)字濾波器。
再有，在本發(fā)明中，輸入控制電路能夠?qū)斎胄盘?hào)實(shí)施例如位移等預(yù)定處理，所以即使在從外部輸入的乘法系數(shù)的最低有效位的位數(shù)在其乘法系數(shù)之間不同的情況下，也能夠進(jìn)行正確的運(yùn)算，能夠?qū)崿F(xiàn)所希望的精度優(yōu)良的數(shù)字濾波器。
另外，在本數(shù)字濾波器的合成裝置、合成程序及其記錄介質(zhì)中，能夠合成如已述那樣的小型且高速的數(shù)字濾波器。
如以上說(shuō)明那樣，根據(jù)本發(fā)明，采用了多輸入乘法加法電路作為數(shù)字濾波器的構(gòu)成要素，所以可實(shí)現(xiàn)小型化，并且可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高速的數(shù)字濾波器。
特別是，在本發(fā)明中，不是在多輸入加法的輸出時(shí)進(jìn)行用于圓整運(yùn)算的進(jìn)位處理，而是在反饋后的多輸入乘法加法時(shí)進(jìn)行用于圓整運(yùn)算的進(jìn)位處理，所以能夠?qū)崿F(xiàn)更加高速的數(shù)字濾波器。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的IIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是表示實(shí)施方式1的IIR數(shù)字濾波器的具體結(jié)構(gòu)的框圖。圖3是表示可進(jìn)行流水線處理的IIR數(shù)字濾波器的一例的圖。圖4的(a)是表示可進(jìn)行流水線處理的IIR數(shù)字濾波器的另 一 例的
圖，圖4的(b)是表示將圖4的(a)的結(jié)構(gòu)變形而使輸出延遲2次采
樣的結(jié)構(gòu)的圖。
圖5是表示可進(jìn)行流水線處理的IIR數(shù)字濾波器的又 一 例的圖。圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的IIR數(shù)字濾波器的變形例的框圖。圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的IIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)的框圖。圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的IIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)的框圖。圖9是表示實(shí)施方式3的IIR數(shù)字濾波器中具備的移位寄存器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
圖10是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的IIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)的框圖。圖11是表示本發(fā)明實(shí)施方式5的IIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)的框圖。圖12是表示實(shí)施方式5的IIR數(shù)字濾波器中具備的輸入控制電路
的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。
圖13是表示實(shí)施方式5的IIR數(shù)字濾波器中具備的輸入控制電路
的變形例的圖。
圖14是表示以往的IIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)的框圖。
標(biāo)號(hào)^兌明
1:加法電^各2:乘法電3各3:延遲電路
4、 4a:第一多輸入乘法加法電-各5:第二多輸入乘法加法電路
6、 6a、 6b:移位寄存器
7、 7a:部分積生成電^各8:多輸入加法電路
9:輸出選擇電路10:進(jìn)位計(jì)算電路
11、 lla、 lib:輸入控制電路
12、 12a 12N:位移電路13:選擇器
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。(實(shí)施方式l )
使用圖l、圖2、圖3、圖4、圖5以及圖6來(lái)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式1的IIR數(shù)字濾波器。
圖1是IIR數(shù)字濾波器的框圖。在該圖中，4、 5是多輸入乘法加法電路，6是移位寄存器，其內(nèi)部具有多個(gè)寄存器(未圖示)。
IIR數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)一般用下式來(lái)表示。[式2 ]
圖14是被稱為直接型II的結(jié)構(gòu)，表示分母和分子為2次時(shí)的例子，傳遞函數(shù)如上述式(1 )那樣。
如圖14所示，IIR數(shù)字濾波器具有反饋環(huán)，在l次采樣(l個(gè)時(shí)鐘
周期)中必須進(jìn)行乘法運(yùn)算和加法運(yùn)算。該l次采樣(l個(gè)時(shí)鐘周期)中的乘法和加法的處理是不可能進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理的，因此，難以實(shí)現(xiàn)電路工作的高速化。另外，如果濾波器的次數(shù)增加，則傳遞函數(shù)的分母和分子的抽頭數(shù)增加，在硬件上會(huì)導(dǎo)致乘法電^各和加法電^各增加，從而難以實(shí)現(xiàn)電聘^見(jiàn)才莫的小型化。
圖1所示的IIR數(shù)字濾波器使用了可進(jìn)行流水線處理的多輸入乘
法加法電路4、 5,所以在可進(jìn)行流水線處理的IIR數(shù)字濾波器、例如
數(shù)字濾波器等情況下，對(duì)反饋環(huán)中的多輸入乘法加法電路4的多輸入乘法加法運(yùn)算進(jìn)行2級(jí)流水線處理，從而能夠提高電路的處理速度。
另外，不是如以往的IIR數(shù)字濾波器那樣使用多個(gè)乘法電路和多個(gè)加法電路，而是采用進(jìn)行多個(gè)輸入的乘法運(yùn)算和全部的加法運(yùn)算的多輸入乘法加法電路4、 5,由此還能夠?qū)崿F(xiàn)電路規(guī)模的小型化。另夕卜，即使僅設(shè)置1個(gè)移位寄存器6來(lái)共用，也能夠?qū)崿F(xiàn)電路規(guī)模的小型化。
圖2表示IIR數(shù)字濾波器的框圖。在該圖中示出了多輸入乘法加法電路4、 5的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一例。在圖2中，4、 5是多輸入乘法加法電路，6是移位寄存器，7是配置在多輸入乘法加法電路4、 5內(nèi)的部分積生成電路，8是配置在多輸入乘法加法電路4、 5內(nèi)的多輸入加法電路。
上述多輸入乘法加法電路4、 5內(nèi)部的部分積生成電路7將多個(gè)輸入分別乘以各乘法系數(shù)來(lái)生成部分積。該部分積生成電路7是用l位乘法運(yùn)算來(lái)求取部分積的結(jié)構(gòu)，與執(zhí)行位運(yùn)算的邏輯"與"運(yùn)算(AND運(yùn)算)的結(jié)構(gòu)相同。另外，多輸入乘法加法電^各4、 5內(nèi)部的多輸入加法電路8是將來(lái)自部分積生成電路7的多個(gè)部分積的結(jié)果作為輸入來(lái)進(jìn)行這些輸入的加法運(yùn)算的電路，作為電路結(jié)構(gòu)，有華萊士樹(shù)(WallaceTree)加法電路等。
圖2所示的多輸入乘法加法電路4、 5可進(jìn)行用于提高電路的處理速度的流水線處理，所以可實(shí)現(xiàn)高速化。另外，由于進(jìn)行多輸入的乘法運(yùn)算和加法運(yùn)算，所以電路規(guī)模也變小。因此，可實(shí)現(xiàn)小型且高速
的IIR數(shù)字濾波器。
圖3是表示可使用圖1和圖22的IIR數(shù)字濾波器進(jìn)行流水線處理的IIR數(shù)字濾波器的一例的圖。在該圖中，l是加法電路，2是乘法電路，3是延遲電路。
以下，示出IIR數(shù)字濾波器的1次傳遞函數(shù)的式子[式3 ]
…。)
圖3所示的電路是將IIR數(shù)字濾波器的1次傳遞函數(shù)的式(3)的分母和分子分別乘以式(4)的電路，[式4]
l-"i.z-1 ... (4)
改變后的傳遞函數(shù)的式子為[式5]
刷=銷
—l + a2'.Z-2 …(5)
在此，在傳遞函數(shù)的分母式中，存在Z^的項(xiàng)，不存在Z"的項(xiàng)，因此，能夠使反饋環(huán)的乘法和加法的處理為2級(jí)的流水線處理，所以能夠提高處理速度。
圖4的(a)是表示可進(jìn)行流水線處理的IIR數(shù)字濾波器的另 一 例的圖。在該圖(a)中，l是加法電路，2是乘法電路，3是延遲電路。圖4的(b)是使圖4的(a)的輸出延遲2次采樣(2個(gè)延遲電路3相應(yīng)的
量)的圖。
圖4的(a)所示的電路是將圖14所示的以往的IIR數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)的式(1)的分母和分子分別乘以式(6)而得到的電路，[式6]+a2'Z-2 ... ( 6 )
改變后的傳遞函數(shù)的式子為
嚇

W) + W-Z—'2 l-al-Z一1+a2.Z—2
l + al.Z—1十a(chǎn)2'Z-2 l-al-Z一1+a2-Z—
=M + (W - al. 60)Z-1 + (62 - al' 61 + a2' 60)Z-2 + (al' 62 + a2' 61)Z-3 + "2' 62 Z-一 1 + (2-"2-al".Z-2 +a22 .Z-4
—60' + 61' Z-' + 62' + 63' Z-3 + 64' Z-4 ( 7 )
一 l + a2'-Z-2 +a4'.Z-4 …
在此，在傳遞函數(shù)的分母式中，不存在z"的項(xiàng)，存在乙2的項(xiàng)，
所以能夠使反饋環(huán)的乘法和加法的處理為2級(jí)的流水線處理，能夠提 高處理速度。
此外，在圖3和圖4中，也可以不進(jìn)行算式的變換而直接求取(近 似)如成為式(5)或式(7)的傳遞函數(shù)那樣的系數(shù)，來(lái)構(gòu)成圖3和 圖4的iir數(shù)字濾波器。
圖5是表示可進(jìn)行流水線處理的n r數(shù)字濾波器的又 一 例的圖。在
該圖中，l是加法電路，2是乘法電路，3是延遲電路。
圖5的IIR數(shù)字濾波器是與圖4的(b)的電路相同的結(jié)構(gòu)，是用圖
l所示的多輸入乘法加法電路4、 5和移位寄存器6的框來(lái)表示的圖。通
過(guò)形成這樣的結(jié)構(gòu)，能夠在反饋環(huán)的乘法和加法的處理中進(jìn)行用于提
高處理速度的流水線處理。
圖5所示的多輸入乘法加法電路4、 5由5個(gè)乘法器2和1個(gè)加法器1
構(gòu)成，^旦其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也可以由圖2所示的部分積生成電路7和多輸入加
法電^各8構(gòu)成。
圖6表示iir數(shù)字濾波器的又一例的框圖。在該圖中，4是多輸入 乘法加法電路，6是移位寄存器。圖6所示的IIR數(shù)字濾波器是不具有圖l的第二多輸入乘法加法電 路5的結(jié)構(gòu)，是僅存在反饋處理而僅有傳遞函數(shù)的分母項(xiàng)的結(jié)構(gòu)。
圖6所示的IIR數(shù)字濾波器使用可進(jìn)行流水線處理的多輸入乘法 加法電路4，所以能夠提高電路的處理速度。另外，不是如以往的IIR 數(shù)字濾波器那樣使用多個(gè)乘法電路和多個(gè)加法電路，而是采用以多個(gè) 輸入進(jìn)行乘法運(yùn)算和加法運(yùn)算的多輸入乘法加法電路4，所以還能夠 實(shí)現(xiàn)電路規(guī)模的小型化。
本實(shí)施方式中說(shuō)明的IIR數(shù)字濾波器也能夠用于各領(lǐng)域的數(shù)字信 號(hào)處理裝置。
此外，在本實(shí)施方式中，對(duì)IIR數(shù)字濾波器進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā) 明當(dāng)然能夠適用于其他的FIR數(shù)字濾波器和包含反饋系統(tǒng)處理的濾波 器，或者還能夠用于其他的信號(hào)處理裝置。
通過(guò)形成這樣的結(jié)構(gòu)，在本實(shí)施方式中，能夠利用多輸入乘法加 法電路實(shí)現(xiàn)電路的小型化，而且能夠進(jìn)行用于高速化的流水線處理， 所以能夠?qū)崿F(xiàn)小型且高速的II R數(shù)字濾波器。 (實(shí)施方式2)
接著，使用圖7說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式2的IIR數(shù)字濾波器。 圖7是表示IIR數(shù)字濾波器的框圖。在該圖中，4、 5是多輸入乘法 加法電路，6是移位寄存器，7a是部分積生成電路，8是多輸入加法電路。
圖7中的基本電路結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1的圖2相同。不同點(diǎn)是能夠從 外部輸入用于部分積生成電路7a的乘法運(yùn)算的系數(shù)。由于能夠從外部 輸入用于乘法運(yùn)算的系數(shù)，所以能夠使濾波器的特性可變?yōu)樗Ｍ奶匦浴?br> 另外，圖7所示的多輸入乘法加法電路4、 5能夠進(jìn)行用于提高電 路的處理速度的流水線處理，進(jìn)行多輸入的乘法運(yùn)算和加法運(yùn)算，所 以電路規(guī)模也變小。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)小型且高速的IIR數(shù)字濾波器。
通過(guò)形成這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使濾波器的特性可變?yōu)樗Ｍ奶?性，并且能夠利用多輸入乘法加法電路實(shí)現(xiàn)電路的小型化，而且，可進(jìn)行用于高速化的流水線處理，從而能夠?qū)崿F(xiàn)小型且高速的IIR數(shù)字
濾波器。
(實(shí)施方式3 )
接著，使用圖8和圖9說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式3的IIR數(shù)字濾波器。
圖8表示IIR數(shù)字濾波器的框圖。在該圖中，4、 5是多輸入乘法加 法電路，6a是移位寄存器，7是部分積生成電路，8是多輸入加法電路。
圖8中的基本電路結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1的圖2相同。不同點(diǎn)是能夠針 對(duì)從移位寄存器6a輸出的2組輸出按各組單獨(dú)地對(duì)構(gòu)成該組的多個(gè)輸 出的組合進(jìn)行外部控制。
在本實(shí)施方式中，由于能夠?qū)囊莆患拇嫫?a輸出的各組輸出的 組合進(jìn)行外部控制，所以能夠使濾波器的特性可變?yōu)樗Ｍ奶匦浴?br> 另外，由于能夠控制移位寄存器6a的各組輸出的組合，所以也能 夠變更為可進(jìn)行用于提高電路處理速度的流水線處理的電路結(jié)構(gòu)。
圖9是表示本實(shí)施方式3的移位寄存器6a的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。在該圖 中，3是延遲電路、6a是移位寄存器，9是輸出選擇電路。
對(duì)于上述移位寄存器6a,將圖8的多輸入乘法加法電路4的輸出和 外部的輸出控制信號(hào)作為輸入，輸出兩組輸出信號(hào)。 一組輸出信號(hào)成 為用于計(jì)算傳遞函數(shù)的分母項(xiàng)的多輸入乘法加法電路4的輸入，另一 組輸出信號(hào)成為用于計(jì)算傳遞函數(shù)的分子項(xiàng)的多輸入乘法加法電路5 的輸入。輸出選擇電路9在移位寄存器6a的內(nèi)部存在2個(gè)，按照外部的 輸出控制信號(hào)從多個(gè)延遲電路3的輸出中選擇并輸出若干輸出信號(hào)。
通過(guò)形成這樣的結(jié)構(gòu)，能夠利用多輸入乘法加法電路4、 5實(shí)現(xiàn)電 路的小型化，并且可進(jìn)行用于高速化的流水線處理，所以能夠?qū)崿F(xiàn)小 型且高速的IIR數(shù)字濾波器。 (實(shí)施方式4)
進(jìn)一步，使用圖10說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式4的IIR數(shù)字濾波器。 圖10表示IIR數(shù)字濾波器的框圖。在該圖中，4a、 5是多輸入乘法
加法電路，6b是移位寄存器，7是部分積生成電路，8是多輸入加法電
路，IO是進(jìn)位計(jì)算電路。在用于計(jì)算11 R數(shù)字濾波器的傳遞函數(shù)的分母項(xiàng)的反饋處理中，
通常，在最末級(jí)的加法中需要進(jìn)行下位的去位(bit cut)處理。該去
位處理有舍位、進(jìn)位、四舍五入等多種圓整處理的方法，但產(chǎn)生以下
的問(wèn)題在圓整處理時(shí)需要進(jìn)位(力口l的處理)的情況下，在最末級(jí)
的加法運(yùn)算后需要進(jìn)行該進(jìn)位處理時(shí)，用于圓整處理的運(yùn)算時(shí)間變
長(zhǎng)。進(jìn)位處理是加l的處理(one increment:增加l),所以產(chǎn)生從下位 向上位的進(jìn)位，因此運(yùn)算時(shí)間變長(zhǎng)。
圖IO的IIR數(shù)字濾波器不是在最末級(jí)的加法運(yùn)算后進(jìn)行進(jìn)位處 理，而是在由多輸入乘法加法電路4a的部分積生成電路7生成部分積 的同時(shí)進(jìn)行進(jìn)位處理。由此，與在最末級(jí)的加法運(yùn)算后進(jìn)行進(jìn)位處理 相比，能夠縮短進(jìn)位處理的運(yùn)算時(shí)間。
在圖10中，多輸入乘法加法電路4a的內(nèi)部的進(jìn)位計(jì)算電路10根據(jù) 多輸入加法電路8的輸出來(lái)計(jì)算有無(wú)圓整處理中的進(jìn)位，在有進(jìn)位時(shí) 輸出l,在沒(méi)有進(jìn)位時(shí)輸出0。圖1的移位寄存器6將多輸入乘法加法電 路4內(nèi)部的多輸入加法電路8的輸出作為輸入，但移位寄存器6b將多輸 入乘法加法電路4a內(nèi)部的多輸入加法電路8的輸出作為第 一輸入，將 進(jìn)位計(jì)算電路10的輸出作為第二輸入。兩個(gè)輸入信號(hào)由移位寄存器6b 以相同的定時(shí)進(jìn)行移位，在相同的輸出定時(shí)成為2組多個(gè)輸出信號(hào)， 成為多輸入乘法加法電路4 a內(nèi)部的部分積生成電路7的輸入。部分積 生成電路7的2組多個(gè)輸入信號(hào)中的用于進(jìn)位的多個(gè)輸入信號(hào)分別用 相應(yīng)的乘法系數(shù)進(jìn)行乘法運(yùn)算，生成進(jìn)位用的部分積。
在本實(shí)施方式中，與上述實(shí)施方式1的IIR數(shù)字濾波器相比，部分 積的數(shù)增加，但在進(jìn)位處理中不會(huì)產(chǎn)生進(jìn)位，所以與在最末級(jí)的加法 運(yùn)算后進(jìn)行用于圓整處理的進(jìn)位相比，能夠縮短運(yùn)算時(shí)間。
圖10所示的IIR數(shù)字濾波器在反饋環(huán)中進(jìn)行圓整處理，在向多輸 入乘法加法電路5的輸出中不進(jìn)行圓整處理，但對(duì)縮短運(yùn)算時(shí)間是有 效的。
通過(guò)形成這樣的結(jié)構(gòu)，能夠縮短進(jìn)位處理的運(yùn)算時(shí)間。并且，如 上所述，能夠利用多輸入乘法加法電路4a、 5實(shí)現(xiàn)電路的小型化，而且可進(jìn)行用于高速化的流水線處理，因而能夠?qū)崿F(xiàn)小型且高速的IIR
數(shù)字濾波器。
(實(shí)施方式5 )
接著，使用圖ll、圖12以及圖13說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式5的IIR數(shù)字
濾波器。
圖11是IIR數(shù)字濾波器的框圖。在該圖中，4、 5是多輸入乘法加 法電路，6是移位寄存器，7a是部分積生成電路，8是多輸入加法電路， ll是輸入控制電路。
圖11中的基本電路結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施方式1的圖2相同。不同點(diǎn)是能 夠利用外部輸入控制信號(hào)以輸入控制電路11來(lái)控制輸入信號(hào)、和能夠 外部輸入用于部分積生成電路7a的乘法運(yùn)算的系數(shù)。
由于能夠外部輸入用于乘法運(yùn)算的系數(shù)，所以能夠?qū)V波器的特 性可變?yōu)樗Ｍ奶匦浴?br> 在外部輸入用于乘法運(yùn)算的系數(shù)時(shí)，在系數(shù)的固定小數(shù)點(diǎn)的位置 不同的情況下，當(dāng)系數(shù)的位寬固定時(shí)，系數(shù)的最低有效位的位數(shù) (LSB: Less Significant Bit:最低有效位)不同。在這種情況下，在 如圖2那樣的結(jié)構(gòu)中，由于輸入信號(hào)的位數(shù)(LSB)固定，所以不能 進(jìn)行正確的運(yùn)算。為了解決該問(wèn)題，在本實(shí)施方式中，能夠通過(guò)利用 圖ll的輸入控制電路ll控制輸入信號(hào)的位數(shù)(LSB)來(lái)進(jìn)行正確的運(yùn) 算。
圖12是表示圖11中的輸入控制電路11的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的 一 例的圖。在 該圖中，lla是輸入控制電路，12是位移電路。按照外部輸入控制信 號(hào)控制位移電路12的位移量。此時(shí)，其位移量是與圖ll中的部分積生 成電路7a的系數(shù)的LSB對(duì)應(yīng)的位移量。
圖13是表示圖11中的輸入控制電路l 1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的又一例的圖。 在該圖中，llb是輸入控制電路，12a、 12b、 12N是多個(gè)位移電路，13 是選擇器。
上述多個(gè)位移電路12a、 12b、 12N是使輸入信號(hào)以各自的位移量 進(jìn)行位移的電路。此時(shí)的位移量是與圖11中的輸入到部分積生成電路
217a的各系數(shù)的LSB對(duì)應(yīng)的位移量。選擇器13按照來(lái)自外部的輸入控制 信號(hào)從上述多個(gè)位移電路12a、 12b、 12N的位移輸出中選擇被設(shè)定為 與輸入到部分積生成電路7a的實(shí)際系數(shù)LSB對(duì)應(yīng)的位移量的位移電路
的位移輸出。
通過(guò)形成這樣的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)V波器的特性可變?yōu)樗Ｍ奶?性。并且，如上所述，能夠利用多輸入乘法加法電路實(shí)現(xiàn)電路的小型 化，并且能夠進(jìn)行用于高速化的流水線處理，因而能夠?qū)崿F(xiàn)小型且高 速的IIR數(shù)字濾波器。
以上，說(shuō)明了IIR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明包括合成具有這 種結(jié)構(gòu)的IIR數(shù)字濾波器的合成裝置。進(jìn)而，本發(fā)明不僅包括物理上 具有已述結(jié)構(gòu)的11R數(shù)字濾波器，而且還包括制作這種結(jié)構(gòu)的數(shù)字濾 波器的合成程序、和記錄有該合成程序的記錄介質(zhì)。
如以上說(shuō)明那樣，本發(fā)明的數(shù)字濾波器通過(guò)采用可進(jìn)行流水線處 理的多輸入乘法加法電路，能夠?qū)崿F(xiàn)小型且高速的數(shù)字濾波器，所以 其作為各種數(shù)字信號(hào)處理中的例如IIR數(shù)字濾波器是有用的，并且可 應(yīng)用于光學(xué)式記錄信息裝置等、通信用途等以及其他所有數(shù)字信號(hào)處 理的運(yùn)算裝置。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字濾波器，其特征在于，包括移位寄存器，其具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的多個(gè)寄存器，按每一次采樣使多個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)移位；第一多輸入乘法加法電路，將輸入信號(hào)和上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將來(lái)自上述移位寄存器的多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)，將它們的相乘結(jié)果和上述輸入信號(hào)的全部加在一起計(jì)算，將其相加結(jié)果的輸出作為上述移位寄存器的輸入，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理；以及第二多輸入乘法加法電路，將上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將該多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)，將其相乘結(jié)果的全部加在一起計(jì)算，將其相加結(jié)果的輸出作為數(shù)字濾波器的輸出，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的數(shù)字濾波器，其特征在于，上述第 一 多輸入乘法加法電路具有部分積生成電路和多輸入加 法電路，其中，上述部分積生成電路將上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸 入，將該多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)來(lái)生成多個(gè)部分積，上述多輸入加法電路將上述輸入信號(hào)和上述部分積生成電路的 輸出作為輸入，將其全部的輸入信號(hào)加在一起計(jì)算，可進(jìn)行用于提高 處理速度的流水線處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的數(shù)字濾波器，其特征在于，上述第二多輸入乘法加法電路具有部分積生成電路和多輸入加 法電路，其中，上述部分積生成電路將上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸 入，將該多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)來(lái)生成多個(gè)部分積，上述多輸入加法電路將上述部分積生成電路的輸出作為輸入，將 其全部的輸入信號(hào)加在一起計(jì)算，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理。
4. 一種數(shù)字濾波器，其特征在于，包括移位寄存器，其具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的多個(gè)寄存器，按每一次采樣使多 個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)移位；和第 一 多輸入乘法加法電路，將輸入信號(hào)和上述移位寄存器的多個(gè) 輸出信號(hào)作為輸入，將來(lái)自上述移位寄存器的多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以 系數(shù)，把將它們的相乘結(jié)果和上述輸入信號(hào)的全部相加后的輸出作為 數(shù)字濾波器的輸出，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字濾波器，其特征在于，上述第 一 多輸入乘法加法電路具有部分積生成電路和多輸入加 法電路，其中，上述部分積生成電路將上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸 入，將該多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)來(lái)生成多個(gè)部分積，上述多輸入加法電路將上述輸入信號(hào)和上述部分積生成電路的 輸出作為輸入，將其全部的輸入信號(hào)加在一起計(jì)算，可進(jìn)行用于提高 處理速度的流水線處理。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字濾波器，其特征在于， 上述第一多輸入乘法加法電路和上述第二多輸入乘法加法電路被分別從外部輸入乘法系數(shù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的數(shù)字濾波器，其特征在于，上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)根據(jù)外部控制信號(hào)而被分別選擇。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字濾波器，其特征在于， 上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)根據(jù)外部控制信號(hào)而被分別選擇。
9. 一種數(shù)字濾波器，其特征在于，包括移位寄存器，其具有將兩個(gè)信號(hào)作為輸入來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的兩組多個(gè) 寄存器，按每一次采樣使上述兩組多個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)分別移位；第 一 多輸入乘法加法電路，將輸入信號(hào)和上述移位寄存器的兩組多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將來(lái)自該移位寄存器的兩組多個(gè)輸入信號(hào)分 別乘以系數(shù)，將它們的相乘結(jié)果和上述輸入信號(hào)的全部加在 一起計(jì) 算，將其相加結(jié)果的輸出作為上述移位寄存器的第一輸入，根據(jù)將來(lái) 自上述移位寄存器的兩組多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)并將它們的相 乘結(jié)果和上述輸入信號(hào)的全部相加后的輸出，來(lái)計(jì)算有無(wú)用于圓整處 理的進(jìn)位，將其計(jì)算結(jié)果的輸出作為上述移位寄存器的第二輸入，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理；以及第二多輸入乘法加法電路，將上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將該多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)，把將其相乘結(jié)果的全部相 加后的輸出作為數(shù)字濾波器的輸出，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水 線處理。
10. —種數(shù)字濾波器，其特征在于，包括移位寄存器，其具有將兩個(gè)信號(hào)作為輸入來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的兩組多個(gè) 寄存器，按每一次采樣使上述兩組多個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)分別移位；和第 一 多輸入乘法加法電路，將輸入信號(hào)和上述移位寄存器的兩組 多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將來(lái)自上述該移位寄存器的兩組多個(gè)輸入信 號(hào)分別乘以系數(shù)，將它們的相乘結(jié)果和上述輸入信號(hào)的全部加在 一 起 計(jì)算，將其相加結(jié)果的輸出作為上述移位寄存器的第一輸入，根據(jù)將 來(lái)自上述移位寄存器的兩組多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)并將它們的 相乘結(jié)果和上述輸入信號(hào)的全部相加后的輸出，來(lái)計(jì)算有無(wú)用于圓整 處理的進(jìn)位，將其計(jì)算結(jié)果的輸出作為上述移位寄存器的第二輸入， 可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的數(shù)字濾波器，其特征在于， 還包括輸入控制電路，該輸入控制電路根據(jù)外部輸入控制信號(hào)進(jìn)行控制以對(duì)上述輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)定處理，并將其控制后的信號(hào)向上述第一多輸入乘法加法電路輸出，上述第 一多輸入乘法加法電路被從外部輸入乘法系數(shù)， 上述第二多輸入乘法加法電路也被從外部輸入乘法系數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的數(shù)字濾波器，其特征在于，上述輸入控制電路具有根據(jù)外部輸入控制信號(hào)來(lái)進(jìn)行輸入信號(hào) 的位移處理的位移電。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的數(shù)字濾波器，其特征在于， 上述輸入控制電路具有進(jìn)行使輸入信號(hào)以彼此不同的位數(shù)進(jìn)行位移的處理的多個(gè)位移 電路；和根據(jù)上述外部輸入控制信號(hào)來(lái)選擇上述多個(gè)位移電路的輸出的選擇器。
14. 一種信號(hào)處理裝置，其特征在于， 具有權(quán)利要求l所述的數(shù)字濾波器。
15. —種數(shù)字濾波器的合成裝置，其特征在于，由移位寄存器、 第 一多輸入乘法加法電路、以及第二多輸入乘法加法電路來(lái)合成數(shù)字 濾波器，其中，上述移位寄存器，其具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的多個(gè)寄存器，按每一次采樣 使多個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)移位；上述第一多輸入乘法加法電路，其將輸入信號(hào)和上述移位寄存器 的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將來(lái)自上述移位寄存器的多個(gè)輸入信號(hào)分 別乘以系數(shù)，并將它們的相乘結(jié)果和上述輸入信號(hào)的全部加在一起計(jì) 算，將該相加結(jié)果的輸出作為上述移位寄存器的輸入，可進(jìn)行用于提 高處理速度的流水線處理；以及上述第二多輸入乘法加法電路，其將上述移位寄存器的多個(gè)輸出 信號(hào)作為輸入，將該多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)，并將它們的相乘結(jié) 果全部加在一起計(jì)算，將該相加結(jié)果的輸出作為數(shù)字濾波器的輸出， 可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理。
16. —種數(shù)字濾波器的合成程序，用于使計(jì)算機(jī)合成數(shù)字濾波器， 其特征在于，包括合成移位寄存器的步驟，該移位寄存器具有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的多個(gè)寄存 器，并按每一次采樣使多個(gè)寄存器的數(shù)據(jù)移位；合成第 一多輸入乘法加法電^"的步驟，該第 一多輸入乘法加法電路將輸入信號(hào)和上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將來(lái)自上述移位寄存器的多個(gè)輸入信號(hào)分別乘以系數(shù)，將它們的相乘結(jié)果和上:丄-、 乂士 丄A人_ii7 "A" ^ J:3 -、丄貧 乂 、'* 一'一 ^ci丄一力丄田丄人+人Jj 乂/" A 1_ ;士' 4念 i41鄰'J 5 "T w'V '王一^p刀p 一趁H開(kāi)，TT^f <"》々W力"盡w'v鄰'J ffi T尸刀JL還4少位寄存器的輸入，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理；以及合成第二多輸入乘法加法電路的步驟，該第二多輸入乘法加法電 路將上述移位寄存器的多個(gè)輸出信號(hào)作為輸入，將該多個(gè)輸入信號(hào)分 別乘以系數(shù)，將該相乘結(jié)果全部加在一起計(jì)算，并將該相加結(jié)果的輸 出作為數(shù)字濾波器的輸出，可進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理。
17. —種數(shù)字濾波器的合成程序記錄介質(zhì)，其特征在于，記錄有 權(quán)利要求16所述的數(shù)字濾波器的合成程序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種數(shù)字濾波器及其合成裝置、合成程序以及合成程序記錄介質(zhì)。例如在IIR數(shù)字濾波器中，代替多個(gè)乘法器和多個(gè)加法器而使用多輸入乘法加法電路來(lái)作為構(gòu)成要素。由此，由于不使用多個(gè)乘法器和多個(gè)加法器，所以能夠?qū)崿F(xiàn)電路的小型化，并且多輸入乘法加法電路的結(jié)構(gòu)使其能在反饋處理中進(jìn)行用于提高處理速度的流水線處理，因而還能實(shí)現(xiàn)濾波器處理的高速化。
文檔編號(hào)H03H17/04GK101553984SQ20078002938
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2007年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月8日
發(fā)明者永野孝一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社