JP5115764B2 - FIR filter circuit - Google Patents
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Description
本発明は、FIRフィルタ回路に関し、特に、伝送速度が異なる複数の信号を同時に送受信する無線システムにおけるFIRフィルタ回路に関する。 The present invention relates to an FIR filter circuit, and more particularly to an FIR filter circuit in a wireless system that simultaneously transmits and receives a plurality of signals having different transmission rates.
近年、無線システムにおいては、ベースバンド信号帯のデータ復調回路部の電力低減あるいは装置の小型化を図るために、通常、大規模集積回路(LSI)やプログラマブルロジックデバイス(FPGA)を導入している。また、複雑化した無線システムでは、伝送速度の異なる複数チャンネルのデジタル信号が入力されることが多い。例えば、16KHzの音声信号と1.28MHzのデータ伝送信号である。 In recent years, large-scale integrated circuits (LSIs) and programmable logic devices (FPGAs) are usually introduced in wireless systems in order to reduce the power of the data demodulation circuit unit in the baseband signal band or to reduce the size of the apparatus. . In a complicated wireless system, digital signals of a plurality of channels having different transmission speeds are often input. For example, a 16 KHz audio signal and a 1.28 MHz data transmission signal.
複数チャンネルのデジタル信号が入力する場合、FPGAの乗算器および回路素子の数が不足してくるために、同じ回路をチャンネル数だけ用意するか装置自体をチャンネル数台にする必要があった。これ回避するため、時分割処理方式により複数チャンネルのデジタル信号を同一フィルタ条件と同一伝送速度で処理することにより回路規模を縮小した技術が従来から種々提案されている。 When digital signals of a plurality of channels are input, the number of FPGA multipliers and circuit elements is insufficient, so that it is necessary to prepare the same circuit for the number of channels or the apparatus itself to have several channels. In order to avoid this, various techniques for reducing the circuit scale by processing digital signals of a plurality of channels at the same filter conditions and the same transmission speed by a time division processing method have been proposed.
図5は、従来のこの種の時分割処理方式の一例を示すブロック図を示す。このデジタルFIR回路は、2つのチャンネルのデジタル入力信号100,デジタル入力信号200をCLKに同期して、それぞれ第1シフト部12,第2シフト部13へ入力して、シフト動作を行なった後にCLKに同期して交互にデジタル信号を読み出して、FIR演算部20を時分割動作させることにより共用化したものである。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of this type of conventional time division processing method. This digital FIR circuit inputs the
マルチプレクサ14は、第1シフト部12側のデータか第2シフト部13側のデータかを選択して、FIR演算部20に時分割データとして供給するものである。CLKは、このための選択信号でもあり、CLKがハイレベルのときは第1シフト部12の出力データを出力し、CLKがローレベルのときは第2シフト部13の出力データを出力する。FIR演算部20は、マルチプレクサ14からのデータを受けて、乗算と加算によりFIRフィルタ演算を実施した後、デマルチプレクサ(DEMUX)15に供給する。
The
DEMUX15は、演算結果の時分割データを受けて、CLKの立下りエッジで第1チャンネル、立上りエッジで第2チャンネルのデータを各々ラッチして再生出力する。このような回路構成によって、回路規模の大部分を占めている多数の乗算器と加算器を半数にすることができ、全体としても回路規模がほぼ半減できる。しかし、この回路では、シフト部がチャンネル数だけ必要になるし、異なるフィルタ係数の用意が必要な異なるフィルタ条件に対応したものでもなく、入力してくるデジタル信号の伝送速度が異なる場合に対応したものでもない。 The DEMUX 15 receives the time division data of the calculation result, latches the data of the first channel at the falling edge of the CLK, and the data of the second channel at the rising edge, and reproduces and outputs them. With such a circuit configuration, the number of multipliers and adders that occupy most of the circuit scale can be halved, and the circuit scale as a whole can be halved. However, in this circuit, the shift unit is required for the number of channels, and it does not correspond to different filter conditions that require preparation of different filter coefficients, but corresponds to the case where the transmission speed of the input digital signal is different. Not a thing.
サンプリング周波数の異なる入力データを処理することが可能で、回路規模を簡素化した多チャンネル用のデジタルフィルタも知られている。この回路は、時分割多重化された入力データを異なるサンプリング周波数でチャンネルごとにシフトレジスタに格納し、順次に読み出して共通の演算部で乗算・累積加算した後でチャンネル対応に出力するというものである。 A multi-channel digital filter that can process input data with different sampling frequencies and has a simplified circuit scale is also known. This circuit stores time-division multiplexed input data in a shift register for each channel at different sampling frequencies, sequentially reads them, outputs them corresponding to the channels after multiplying and accumulating by a common arithmetic unit. is there.
しかし、この回路では、チャンネル対応に異なるフィルタ係数は用意しているが、やはりシフト部がチャンネル数だけ必要になる。なお、ここでの記載でいうところのチャンネルとは、サンプリング周波数が異なる入力データに対応し、各チャンネルのデータは1つの端子から時分割で入力してくることを想定している。 However, in this circuit, different filter coefficients corresponding to the channels are prepared, but the shift units are required as many as the number of channels. Note that a channel in the description here corresponds to input data having different sampling frequencies, and it is assumed that data of each channel is input from one terminal in a time division manner.
発明が解決しようとする問題点は、伝送速度が異なる複数の信号を同時に送受信する無線システムにおいて、回路規模の縮小が十分でない点である。 The problem to be solved by the invention is that the circuit scale is not sufficiently reduced in a wireless system that simultaneously transmits and receives a plurality of signals having different transmission rates.
本発明は、複数のチャンネルからの相異なる伝送速度のデジタル入力信号をチャンネルと1対1対応のクロックでチャンネルと1対1対応のFIFOに格納し、より高速の同一クロックで時分割にてシフトレジスタ群へ読み出すことを最も主要な特徴とする。 The present invention stores digital input signals of different transmission speeds from a plurality of channels in a one-to-one FIFO corresponding to the channel with a one-to-one correspondence clock, and shifts in a time-division manner with the same high-speed clock. Reading to a register group is the main feature.
本発明は、チャンネルと1対1対応のクロックでチャンネルと1対1対応のFIFOに入力データを格納し、より高速の同一クロックで時分割にてシフトレジスタ群へ読み出すこととしたため、乗算器と加算器は勿論、シフトレジスタ部をも各チャンネルで共用することができるので、伝送速度が異なる複数の信号を同時に送受信する無線システムにおいても、FIRフィルタ回路の回路規模の縮小化をより一層拡大できるという利点がある。 According to the present invention, input data is stored in a channel-to-one-to-one FIFO with a channel-to-one-to-one correspondence clock, and is read out to the shift register group in a time-sharing manner at the same high-speed clock. Since the shift register unit can be shared by each channel as well as the adder, the circuit scale of the FIR filter circuit can be further reduced even in a wireless system that simultaneously transmits and receives a plurality of signals having different transmission speeds. There is an advantage.
本発明では、同時に受信した伝送速度の異なる複数チャンネルの信号をチャンネルと1対1対応のFIFOに各受信速度で書き込み、各チャンネルの受信速度の内で最高の受信速度の2倍超の速度で、各FIFOデータを共通のFIRフィルタ部へ順次に読み出す。読出しクロック速度は同一であるため、FIRフィルタ部に入力される信号は単一チャンネルと見做せる。 In the present invention, simultaneously received signals of a plurality of channels having different transmission speeds are written in a channel-to-one-to-one correspondence FIFO at each reception speed, and at a speed more than twice the highest reception speed among the reception speeds of each channel. Each FIFO data is sequentially read out to a common FIR filter unit. Since the read clock speed is the same, the signal input to the FIR filter unit can be regarded as a single channel.
上記のように、受信したデータをFIFOにおいて速度変換してFIRフィルタ部へ時分割出力するため、FIRフィルタ部のシフトレジスタ部には一時的にデータが存在しない状態が現出することとなり、データの連続性を担保できず、正常に信号を処理できなくなる。そこで、直前のデータおよび直後のデータの各一部を当該データに連結してデータを冗長化する。 As described above, since the received data is speed-converted in the FIFO and time-division output to the FIR filter unit, a state in which no data exists temporarily appears in the shift register unit of the FIR filter unit. Cannot be ensured, and the signal cannot be processed normally. Therefore, the data is made redundant by connecting each part of the immediately preceding data and the immediately following data to the data.
また、連結データと連結データとの間に‘0’挿入することにより、シフトレジスタ部をクリアして他チャンネルのFIRフィルタ処理による不要データを一掃する。FIRフィルタ処理は、冗長化され‘0’が挿入されたデータについて行なう。その後でデータの冗長部分と挿入された‘0’を削除し受信時の伝送速度に戻して出力する。 Further, by inserting “0” between the concatenated data, the shift register unit is cleared and unnecessary data by the FIR filter processing of other channels is wiped out. The FIR filter processing is performed on data that is made redundant and inserted with '0'. Thereafter, the redundant portion of the data and the inserted “0” are deleted, and the data is returned to the transmission speed at the time of reception and output.
このようにして、伝送速度が異なる複数チャンネルのデジタル入力信号であっても、各チャンネルに対してシフトレジスタ部をも共用化したFIRフィルタ回路を実現した。 In this way, an FIR filter circuit in which a shift register unit is shared for each channel even when digital input signals of a plurality of channels having different transmission rates are realized.
図1は本発明のFIRフィルタ回路の実施例1を示すブロック図である。この回路は、伝送速度が異なる2つのチャンネルのデジタル入力信号100とデジタル入力信号200を入力し、1つの回路でFIRフィルタ処理を施して、2つのチャンネルのデジタル出力信号110とデジタル出力信号210を得るものである。
FIG. 1 is a block
そのために、FIRフィルタ処理を実行するシフトレジスタ部10,係数切替部50およびFIR演算部20から成るFIR中核部の前段にデータ冗長部30、後段にデータ抽出部40を備えている。データ冗長部30はチャンネルと1対1対応にデジタル入力信号100とデジタル入力信号200を入力し、データ抽出部40はチャンネルと1対1対応にデジタル出力信号110とデジタル出力信号210を出力する。それらの間に位置するFIR中核部はチャンネル対応にデータを時分割処理する。なお、デジタル入力信号100は、例えば、伝送速度が16KHzの音声信号であり、デジタル入力信号200は、例えば、伝送速度が1.28MHzのデータ伝送信号である。
For this purpose, a
データ冗長部30は、デジタル入力信号100とデジタル入力信号200を、より高速の同じ伝送速度に変換してシフトレジスタ部10へ時分割でバースト的に送付する。送付は、時分割で切り替えて行なわれる。このとき、送付するデジタル信号を冗長化することによりシフトレジスタ部10におけるデータの連続性を担保すると共に、バースト的なデータの間に‘0’を挿入することでシフトレジスタ部10をクリアして他チャンネルのデータ処理による不要データを一掃する。なお、冗長長はシフトレジスタ部10におけるシフト段数と同数である。
The
データ冗長部30は、2つのチャンネルと1対1対応のFIFO311,FIFO312と、選択回路32と、合成回路(MUX)33とで構成される。FIFO311にはデジタル入力信号100がその伝送速度に対応したCLK_1で書き込まれ、より高速なCLK_0で読み出される。同様に、FIFO312にはデジタル入力信号200がその伝送速度に対応したCLK_2で書き込まれ、より高速なCLK_0で読み出される。
The
これによってFIR演算の高速化を図る。また、FIFO311とFIFO312を共通のCLK_0で読み出すことによって、伝送速度が異なる2つのチャンネルに対してシフトレジスタ部10の減衰特性を不変とし、係数切替部50およびFIR演算部20は勿論のことシフトレジスタ部10をも単一化し、この結果によりFIRフィルタ回路の回路規模の縮小化をより一層拡大できるようになる。
This speeds up the FIR calculation. Further, by reading out the
CLK_0の周波数は、CLK_1の周波数とCLK_2の周波数の内の最高速の周波数の2倍超とされる。これは、CLK_1,CLK_2でFIFO311,FIFO31に同時に書き込まれた一群のシンボルから成るデジタル入力信号をCLK_0に同期して時分割で読み出し、シフトレジスタ部10でシフト動作を行うときに破綻をきたないようにするためである。
The frequency of CLK_0 is more than twice the highest speed of the CLK_1 and CLK_2 frequencies. This is because a digital input signal composed of a group of symbols simultaneously written in the
また、バースト的なデータをシフトレジスタ部10に入力する場合、シフトレジスタ部10内のデータを乗算して乗算結果の全体を加算するため、SR11のいずれかに過去のデータが残っていると、本来とは異なるデータとの加算になってしまう。そこで、パケットの直前に前信号の後半部およびパケットの直後に次信号の前半部を連結して冗長化する。この冗長化を欠くとシフトレジスタ部10には一時的にデータが存在しない状態が現出する。また、この連結された信号の前に‘0’を挿入し、シフトレジスタ部10をクリアにしておく。このような措置を講じることで、正常な出力が得られることとなるのである。
In addition, when burst data is input to the
選択回路32は、FIFO311とFIFO312のいずれか一方の出力を同じ時間間隔で切り替える。図2は、FIFO311の構成、およびFIFO311と選択回路&MUX(32&33)との間で授受される信号を示している。FIFO312についても同様である。FIFO311は、デジタル入力信号100(図1における100)がパラレルに入力される3つのFIFO1a,FIFO1bおよびFIFO1cから成る。これは、前述のデジタル信号の冗長化を行なうためである。
The
選択回路32は、FIFO1aへはデジタル入力信号100受信時には常にイネイブルとされるライトイネイブル信号wr_1aを出力し、FIFO1bへはデジタル入力信号100の1パケット(例えば16シンボル)の後半部分について所定の一部(例えば8シンボル)だけを受信時にイネイブルとされるライトイネイブル信号wr_1bを出力し、FIFO1cへはデジタル入力信号100の1パケット(例えば16シンボル)の前半部分について所定の一部(例えば8シンボル)だけを受信時にイネイブルとされるライトイネイブル信号wr_1cを出力する。ライトイネイブル信号wr_1bおよびライトイネイブル信号wr_1cのパルス幅は、1/2パケット長分のCLK_1の個数の合計パルス幅ということになる。
The
また、選択回路32は、FIFO1a,FIFO1b,FIFO1cを読み出すためのリードイネイブル信号rd_1a,rd_1b,rd_1cを出力する。リードイネイブル信号rd_1b,rd_1cのパルス幅は、ライトイネイブル信号wr_1b,wr_1cのパルス幅に、CLK_1の周波数/CLK_0の周波数を乗じたものとなり、リードイネイブル信号rd_1aのパルス幅はライトイネイブル信号wr_1b,wr_1cのパルス幅の2倍である。
The
リードイネイブル信号rd_1aは、ライトイネイブル信号wr_1bと一致したタイミングで出力される。そして、リードイネイブル信号rd_1bはリードイネイブルrd_1aの前に連結して、リードイネイブル信号rd_1cはリードイネイブル信号rd_1aの後に連結してそれぞれ出力される。 The read enable signal rd_1a is output at the same timing as the write enable signal wr_1b. The read enable signal rd_1b is connected before the read enable rd_1a, and the read enable signal rd_1c is output after being connected after the read enable signal rd_1a.
このため、図3を参照することにより明らかになるように、リードイネイブル信号rd_1bはライトイネイブル信号wr_1bに先行することになるので、リードイネイブル信号rd_1bでFIFO1bから読み出されるデータFIFO_1bは、当該パケットの1つ前のパケット(例えば16シンボル)の後半部分(例えば8シンボル)ということになる。また、リードイネイブル信号rd_1cの時点では、当該パケットの1つ後のパケットの前半部分が書き込まれているので、リードイネイブル信号rd_1cでFIFO1cから読み出されるデータFIFO_1cは、当該パケットの1つ後のパケットの前半部分(例えば8シンボル)となる。
Therefore, as will be apparent by referring to FIG. 3, since the read enable signal rd_1b precedes the write enable signal wr_1b, the data FIFO_1b read from the
以上の結果、リードイネイブル信号rd_1aでFIFO1aから読み出される当該パケットデータFIFO_1aの直前に1つ前のパケットの後半部分、直後に1つ後のパケットの前半部分が接続されたデータFIFO_1a〜FIFO_1cがFIFO311からMUX33へ出力される。同様にして、FIFO312からもデータFIFO_2a〜FIFO_2cがMUX33へ出力される。1つ前のパケットの後半部分は、当該パケットがFIFO1aへ書き込み始めるとき、また1つ後のパケットの前半部分は、当該パケットがFIFO1aへの書込みを終了し始めるときにデータの連続性を担保する。
As a result, data FIFO_1a to FIFO_1c in which the second half of the previous packet is connected immediately before the packet data FIFO_1a read from the FIFO 1a by the read enable signal rd_1a and the first half of the next packet immediately after are connected to the
FIFO311へのライトイネイブル信号wr_1とFIFO312へのライトイネイブル信号wr_2は同じ時間に重なって供給されるが、FIFO311へのリードイネイブル信号dr_1とFIFO312へのリードイネイブル信号rd_2は、FIFO311とFIFO312のいずれか一方のみからデータが読み出されるように時分割で供給される。このようにして、一定時間間隔でチャンネルルートを切替える。
The write enable signal wr_1 to the
MUX33は、前述のような理由により、データFIFO_1a〜FIFO_1cとデータFIFO_2a〜FIFO_2cそれぞれの前に一定長の‘0’データを挿入する。そして、このような2つのチャンネルのデータを合成してシフトレジスタ部10へCLK_0に同期して出力する。図2には、この合成されたデータをMUX_1として示している。
The
シフトレジスタ部10,係数切替部50およびFIR演算部20は周知のとおりである。シフトレジスタ部10は、MUX33からのデータについてSR11a〜SR11zによりSRz分だけ、CLK_0に同期してシフトし、係数切替部50は2つのチャンネルそれぞれに対応したフィルタ係数を送出する。前述のデータ冗長長はSRの段数z以上とされる。
The
FIR演算部20は、乗算器21a〜21zにより、シフトレジスタ部10からの信号に係数切替部50からのフィルタ係数を乗算し、加算器21a〜21yにより、乗算器21z〜21aにおける乗算結果を順次に累算加算していく。なお、係数切替部50はデータ冗長部30における選択回路32に同期して、一方のチャンネルに対してはフィルタ係数1、他方のチャンネルに対してはフィルタ係数2というように切り替える。
The
加算器21aで得られる最終的なFIR演算の結果がデータ抽出部40へ出力される。データ抽出部40において、データ抽出回路41は、加算器21aからのデータを受けて、冗長化されているデータ部分、即ち当該パケットの前後の部分をCLK_0に同期して取り除き必要なデータ(当該パケット)を抽出する。
The final FIR calculation result obtained by the
SEL42は、抽出された当該パケットをデータ冗長部30の選択回路32に同期してチャンネル毎に振り分けて、FIFO431とFIFO432へ出力する。FIFO431はデジタル入力信号100対応のデータ、FIFO432はデジタル入力信号200対応のデータをそれぞれCLK_0に同期して格納し、FIFO431からはCLK_1に同期してデジタル出力信号110、FIFO432からはCLK_2に同期してデジタル出力信号210が出力される。
The SEL 42 distributes the extracted packet for each channel in synchronization with the
次に、図3のタイムチャートを参照しながら、データ冗長化と‘0’挿入について詳細に説明する。CLK_0の周波数はCLK_1の周波数の4倍とする。図3において示すように、デジタル入力信号100がFIFO311に入力したとする。デジタル入力信号100の1パケットは16シンボルから成り、1番目のパケットはシンボル01〜016、2番目のパケットはシンボル11〜116、3番目のパケットはシンボル21〜216・・・とする。なお、図3にでは図面サイズの関係上、シンボル01〜007とシンボル31以下は割愛している。また、図3においても、例えばFIFO_1AはFIFO1aに書き込まれたデータ、FIFO_1aは、FIFO1aから読み出されたデータを表すものとする。
Next, data redundancy and “0” insertion will be described in detail with reference to the time chart of FIG. The frequency of CLK_0 is four times the frequency of CLK_1. Assume that a
ライトイネイブル信号wr_1aはALL:Enableであるので、FIFO1aにはデジタル入力信号100の全てのデータ(図3ではシンボル08〜216)が書き込まれる。この書込みデータをFIFO_1Aと記す。また、ライトイネイブル信号wr_1bは当該パケットの後半部分でイネイブルとなるので、FIFO1bには各パケットの後半部分(図3ではシンボル09〜016、19〜116、29〜216)のみが書き込まれる。この書込みデータをFIFO_1Bと記す。また、ライトイネイブル信号wr_1cは当該パケットの前半部分でイネイブルとなるので、FIFO1cには各パケットの前半部分(図3ではシンボル11〜18、21〜28)のみが書き込まれる。この書込みデータをFIFO_1Cと記す。この例では8シンボルが冗長化されるが、この冗長長はシフトレジスタ部10の段数以上とされる。
Since the write enable signal wr_1a is ALL: Enable, all data (symbols 08 to 216 in FIG. 3) of the
タイミングt0でFIFO1aから読み出されるデータFIFO_1aはシンボル11〜116であり、その直前にFIFO1cから読み出されるデータFIFO_1cはシンボル09〜016であり、その直後にFIFO1bから読み出されるデータFIFO_1bはシンボル21〜28である。これらを連結したバースト的なデータMUX_1の間に‘0’が挿入される。
The data FIFO_1a read from the FIFO 1a at the timing t0 is the symbols 11 to 116, the data FIFO_1c read from the FIFO 1c immediately before is the symbols 09 to 016, and the data FIFO_1b read from the
CLK_2の周波数はCLK_1の周波数とは異なるが、他方のチャンネルについても上述と同様な処理が行われる。ただし、チャンネル同士の信号が衝突しないように選択回路32がFIFO311の出力とFIFO312の出力を切り替え、それぞれのチャンネルの信号は他チャンネルの‘0’挿入部分に当たるようにする。
The frequency of CLK_2 is different from the frequency of CLK_1, but the same processing as described above is performed for the other channel. However, the
図4は2チャンネルの場合のより実際的なタイミングチャートである。ここでは、デジタル入力信号200の1パケット長を160シンボル、CLK_1の周波数はCLK_2の周波数の4倍とし、CLK_0の周波数はCLK_1の周波数の4倍とする。図4においては、デジタル入力信号100の各パケットは参照記号「DA」、デジタル入力信号200の各パケットは参照記号「DB」をそれぞれ冠して表している。また、シフトレジスタ部10のSR段数を49段、当該パケットの前後の冗長長を80シンボルとする。図4においても、例えばFIFO_1AはFIFO1aに書き込まれたデータ、FIFO_1aは、FIFO1aから読み出されたデータを表すものとする。
FIG. 4 is a more practical timing chart in the case of two channels. Here, the packet length of the
FIFO311のFIFO1aに1パケットの640シンボル(FIFO_1A)が書き込まれる間にFIFO312のFIFO2aに書き込まれるデータ(FIFO_2A)は160シンボルとなる。また、冗長分の80シンボルは、FIFO1bとFIFO1cに書き込まれる時間の4倍の時間で、FIFO312のFIFO2bとFIFO2cに書き込まれる。図4において、FIFO_2BとFIFO_2Cを示す時間はFIFO_1BとFIFO_1Cを示す時間帯の4倍になっていることが認められる。
The data (FIFO_2A) written to the FIFO 2a of the
FIFO1bにはデジタル入力信号100のパケットのシンボル581〜640(FIFO_1B)、FIFO1cにはデジタル入力信号100のパケットのシンボル1〜80(FIFO_1C)、FIFO2bにはデジタル入力信号200のパケットのシンボル81〜160(FIFO_2B)、FIFO2cにはデジタル入力信号200のパケットのシンボル1〜80(FIFO_2C)が書き込まれる。
The
選択回路32は同じ時間でチャンネルを切り替え、FIFO311とFIFO312の読出しにCLK_0を共用する。従って、FIFO1Aの読出しデータFIFO_1aの時間は、FIFO1Bの読出しデータFIFO_1bの時間の4倍であるが、FIFO1B,FIFO1Cの読出しデータFIFO_2b,FIFO_2cの時間は、FIFO312B,FIFO2Cの読出しデータFIFO_b2,FIFO_2cの時間と同じである。
The
FIFO_1bとFIFO_1aとFIFO_1cを連結したデータMUX_1、およびFIFO_2bとFIFO_2aとFIFO_2cを連結したデータMUX_2がMUX33で合成され、その出力MUX_0が49段のシフトレジスタ部10を経てFIR演算部20に入力する。係数切替部50によるFIR係数1とFIR係数2の切替タイミングは‘0’挿入部の中間時点で行うようにする。チャンネル対応のFIR演算を等間隔で切り分けて相互干渉を回避するためである。なお、FIR演算部20の出力信号は‘0’部分と冗長信号分の繋ぎ目で、SR段数分だけ広がるが、本信号部分には影響を与えない。
Data MUX_1 in which FIFO_1b, FIFO_1a, and FIFO_1c are concatenated, and data MUX_2 in which FIFO_2b, FIFO_2a, and FIFO_2c are concatenated are synthesized by
データ抽出部40においては、それぞれのチャンネルの本信号(FIFO_1a,FIFO_2a)だけが抽出される。SEL42は、選択回路32と同期して、FIFO_1aはFIFO431に、FIFO_2aはFIFO432に送出する。FIFO431からは、FIFO311への書込み時と同じCLK_1に同期してデータを読み出してデジタル出力信号110を得る。同様に、FIFO432からは、FIFO312への書込み時と同じCLK_2に同期してデータを読み出してデジタル出力信号210を得る。
In the
これにより、本実施例によれば、複数チャンネルのフィルタ係数おび伝送速度の異なるデジタル入力信号に対しても、同一のフィルタ回路を使用することにより、FIRフィルタ回路を1つのFIR演算部の共通化を可能にした。そのことにより、乗算器および加算器の削減ができ、小型化・低消費・装置の構成の簡素化ができる。 Thus, according to the present embodiment, the same filter circuit is used for digital input signals having different filter coefficients and transmission speeds of a plurality of channels, so that the FIR filter circuit can be shared by one FIR operation unit. Made possible. As a result, the number of multipliers and adders can be reduced, and downsizing, low consumption, and simplification of the device configuration can be achieved.
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例えば入力信号がバースト信号であり、複数の入力信号の関係が定倍関係にないシステムにも適用することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to a system in which, for example, the input signal is a burst signal, and the relationship between a plurality of input signals is not a fixed multiple relationship.
上記実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限定されない。 A part or all of the above embodiment can be described as in the following supplementary notes, but is not limited to the following.
(付記1)複数のチャンネルから入力する相異なる伝送速度のデジタル信号を前記チャンネルと1対1対応のFIFOに前記伝送速度で格納する手段と、前記格納されたデジタル信号を前記伝送速度の内の最高速度の2倍超の高速度で時分割にてシフトレジスタ群へ読み出す手段と、前記読み出されたデジタル信号について前記シフトレジスタ群を含む同一の回路でFIRフィルタ処理を行なう手段と、前記FIRフィルタ処理が行われたデジタル信号を前記高速度で前記チャンネルと1対1対応に振り分ける手段と、前記振り分けられデータ信号を前記伝送速度に戻して出力する手段を有することを特徴とするFIRフィルタ回路。 (Appendix 1) Means for storing digital signals of different transmission speeds inputted from a plurality of channels in a FIFO corresponding to the channels in a one-to-one correspondence, and storing the stored digital signals within the transmission speed Means for reading out to the shift register group in a time-sharing manner at a speed higher than twice the maximum speed, means for performing FIR filter processing on the read digital signal in the same circuit including the shift register group, and the FIR An FIR filter circuit comprising means for distributing the filtered digital signal in a one-to-one correspondence with the channel at the high speed, and means for returning the distributed data signal to the transmission speed and outputting it. .
(付記2)前記格納時に、当該デジタル信号の前に直前のデジタル信号の後半部分、後に直後のデジタル信号の前半部分を前記シフトレジスタ群の少なくとも段数分だけ連結することにより冗長化する手段と、前記連結されたデジタル信号の間に‘0’を挿入する手段と、前記冗長化され‘0’が挿入されたデジタル信号について前記FIRフィルタ処理の後で当該デジタル信号を抽出して前記振分けに供する手段を有することを特徴とする付記1に記載のFIRフィルタ回路。
(Appendix 2) Means for making redundant by connecting at least the number of stages of the shift register group the second half of the immediately preceding digital signal before the digital signal and the first half of the immediately following digital signal after the digital signal at the time of storage A means for inserting '0' between the connected digital signals and the digital signal with the redundant '0' inserted are extracted after the FIR filter processing and used for the distribution. The FIR filter circuit according to
(付記3)複数のチャンネルから入力する相異なる伝送速度のデジタル信号に対してシフトレジスタ群を含む同一の回路でFIRフィルタ処理を行なうFIRフィルタ回路において、前記当該デジタル信号が冗長して前記伝送速度で書き込まれ、前記伝送速度の内の最高速度の2倍超の高速度で、直前のデジタル信号の後半部分、当該デジタル信号,直後のデジタル信号の前半部分が順次に読み出される前記チャンネルと1対1対応の入力FIFOと、いずれかの前記入力FIFOから読み出されるデジタル信号を時分割にて時間選択する選択回路と、前記選択されたデジタル信号について、前記当該デジタル信号の前に直前のデジタル信号の後半部分、後に直後のデジタル信号の前半部分を前記シフトレジスタ群の少なくとも段数分だけ連結し、かつ連結されたデジタル信号の間に‘0’を挿入して前記シフトレジスタ群へ出力する合成回路と、前記冗長化され‘0’が挿入されたデジタル信号について前記FIRフィルタ処理の後に当該デジタル信号を前記高速度で抽出するデータ抽出回路と、前記抽出された当該デジタル信号を前記高速度で前記チャンネルと1対1対応に振り分けるSELと、前記振り分けられたデジタル信号を前記高速度で書き込み、前記伝送速度で読み出される前記チャンネルと1対1対応の出力FIFOを有することを特徴とするFIRフィルタ回路。 (Supplementary Note 3) In an FIR filter circuit that performs FIR filter processing on digital signals having different transmission speeds input from a plurality of channels using the same circuit including a shift register group, the digital signals are redundant and the transmission speeds are increased. And a pair with the channel from which the latter half of the immediately preceding digital signal, the digital signal, and the first half of the immediately following digital signal are sequentially read out at a high speed more than twice the maximum of the transmission speeds. 1 corresponding input FIFO, a selection circuit for time-selecting a digital signal read from any one of the input FIFOs, and for the selected digital signal, the digital signal immediately before the digital signal The latter half and the first half of the digital signal immediately after are connected by at least the number of stages of the shift register group. And a synthesis circuit that inserts '0' between the connected digital signals and outputs the result to the shift register group, and the redundant digital signal with '0' inserted after the FIR filter processing. A data extraction circuit that extracts the digital signal at the high speed, a SEL that distributes the extracted digital signal in a one-to-one correspondence with the channel at the high speed, and writes the distributed digital signal at the high speed An FIR filter circuit comprising an output FIFO corresponding to the channel read out at the transmission rate.
(付記4)前記入力FIFOは、第1のFIFOと第2のFIFOと第3のFIFOから成り、前記選択回路からのライトイネイブル信号により、前記第1のFIFOはデジタル信号の全て、前記第2のFIFOはデジタル信号の後半部分、前記第3のFIFOはデジタル信号の前半部分をそれぞれ書き込み、前記選択回路からのリードイネイブル信号により、前記第1のFIFOは当該デジタル信号、前記第2のFIFOは当該デジタル信号の直前のデジタル信号の後半部分、前記第3のFIFOは当該デジタル信号の直後のデジタル信号の前半部分をそれぞれ前記合成回路へ読み出すことを特徴とする付記3に記載のFIRフィルタ回路。
(Supplementary Note 4) The input FIFO includes a first FIFO, a second FIFO, and a third FIFO, and the first FIFO includes all of the digital signals by a write enable signal from the selection circuit. The second FIFO writes the second half of the digital signal, the third FIFO writes the first half of the digital signal, and the first FIFO reads the digital signal and the second FIFO by the read enable signal from the selection circuit. The FIR filter according to
(付記5)前記FIRフィルタ処理では、前記シフトレジスタ群からの出力に対して、チャンネル毎に異なるフィルタ係数を乗算することを特徴とする付記1〜付記4に記載のFIRフィルタ回路。
(Supplementary Note 5) The FIR filter circuit according to any one of
(付記6)前記フィルタ係数の切替タイミングは前記‘0’挿入部の中間時点で行うことを特徴とする付記5に記載のFIRフィルタ回路。
(Supplementary Note 6) The FIR filter circuit according to
10 シフトレジスタ部
11 シフトレジスタ(SR)
20 FIR演算部
21 乗算器
22 加算器
30 データ冗長部
31 FIFO
32 選択回路
33 MUX(合成回路)
40 データ抽出部
41 データ抽出回路
42 SEL
43 FIFO
50 係数切替部
311 FIFO
312 FIFO
431 FIFO
432 FIFO
10 Shift register section 11 Shift register (SR)
20 FIR operation part 21
32
40
43 FIFO
50
312 FIFO
431 FIFO
432 FIFO
Claims (6)
前記格納されたデジタル信号を前記伝送速度の内の最高速度の2倍超の高速度で時分割にてシフトレジスタ群へ読み出す手段と、
前記読み出されたデジタル信号について前記シフトレジスタ群を含む同一の回路でFIRフィルタ処理を行なう手段と、
前記FIRフィルタ処理が行われたデジタル信号を前記高速度で前記チャンネルと1対1対応に振り分ける手段と、
前記振り分けられデータ信号を前記伝送速度に戻して出力する手段を有することを特徴とするFIRフィルタ回路。 Means for storing digital signals of different transmission speeds input from a plurality of channels in a one-to-one correspondence FIFO with the channels at the transmission speeds;
Means for reading the stored digital signal to the shift register group in a time-sharing manner at a high speed more than twice the maximum speed among the transmission speeds;
Means for performing FIR filter processing on the read digital signal in the same circuit including the shift register group;
Means for distributing the FIR filter processed digital signal in a one-to-one correspondence with the channel at the high speed;
An FIR filter circuit comprising means for returning the sorted data signal to the transmission rate and outputting the data signal.
前記連結されたデジタル信号の間に‘0’を挿入する手段と、
前記冗長化され‘0’が挿入されたデジタル信号について前記FIRフィルタ処理の後で当該デジタル信号を抽出して前記振分けに供する手段を有することを特徴とする請求項1に記載のFIRフィルタ回路。 Means for making redundant by connecting at least the number of stages of the shift register group the second half of the immediately preceding digital signal before the digital signal and the first half of the immediately following digital signal after the digital signal at the time of storage;
Means for inserting a '0' between the concatenated digital signals;
2. The FIR filter circuit according to claim 1, further comprising means for extracting the digital signal after the FIR filter processing for the redundant digital signal into which “0” has been inserted and using the digital signal for the distribution. 3.
前記当該デジタル信号が冗長して前記伝送速度で書き込まれ、前記伝送速度の内の最高速度の2倍超の高速度で、直前のデジタル信号の後半部分、当該デジタル信号,直後のデジタル信号の前半部分が順次に読み出される前記チャンネルと1対1対応の入力FIFOと、
いずれかの前記入力FIFOから読み出されるデジタル信号を時分割にて時間選択する選択回路と、
前記選択されたデジタル信号について、前記当該デジタル信号の前に直前のデジタル信号の後半部分、後に直後のデジタル信号の前半部分を前記シフトレジスタ群の少なくとも段数分だけ連結し、かつ連結されたデジタル信号の間に‘0’を挿入して前記シフトレジスタ群へ出力する合成回路と、
前記冗長化され‘0’が挿入されたデジタル信号について前記FIRフィルタ処理の後に当該デジタル信号を前記高速度で抽出するデータ抽出回路と、
前記抽出された当該デジタル信号を前記高速度で前記チャンネルと1対1対応に振り分けるSELと、
前記振り分けられたデジタル信号を前記高速度で書き込み、前記伝送速度で読み出される前記チャンネルと1対1対応の出力FIFOを有することを特徴とするFIRフィルタ回路。 In an FIR filter circuit that performs FIR filter processing on the same circuit including a shift register group for digital signals of different transmission rates input from a plurality of channels,
The digital signal is redundantly written at the transmission speed, and the second half of the immediately preceding digital signal, the digital signal, and the first half of the immediately following digital signal at a speed higher than twice the highest speed among the transmission speeds. A one-to-one input FIFO corresponding to the channel from which the portions are read sequentially;
A selection circuit that selects a digital signal read from any of the input FIFOs in a time-sharing manner;
Concerning the selected digital signal, the last half of the immediately preceding digital signal is connected before the digital signal, and the first half of the immediately following digital signal is connected by at least the number of stages of the shift register group, and the connected digital signal A synthesizing circuit that inserts '0' between them and outputs to the shift register group;
A data extraction circuit for extracting the digital signal at the high speed after the FIR filter processing with respect to the redundant digital signal into which “0” is inserted;
SEL that distributes the extracted digital signal in a one-to-one correspondence with the channel at the high speed;
An FIR filter circuit comprising: an output FIFO that has a one-to-one correspondence with the channel that writes the distributed digital signal at the high speed and reads the digital signal at the transmission speed.
前記選択回路からのライトイネイブル信号により、前記第1のFIFOはデジタル信号の全て、前記第2のFIFOはデジタル信号の後半部分、前記第3のFIFOはデジタル信号の前半部分をそれぞれ書き込み、
前記選択回路からのリードイネイブル信号により、前記第1のFIFOは当該デジタル信号、前記第2のFIFOは当該デジタル信号の直前のデジタル信号の後半部分、前記第3のFIFOは当該デジタル信号の直後のデジタル信号の前半部分をそれぞれ前記合成回路へ読み出すことを特徴とする請求項3に記載のFIRフィルタ回路。 The input FIFO consists of a first FIFO, a second FIFO, and a third FIFO,
According to the write enable signal from the selection circuit, the first FIFO writes all of the digital signal, the second FIFO writes the second half of the digital signal, and the third FIFO writes the first half of the digital signal,
According to the read enable signal from the selection circuit, the first FIFO is the digital signal, the second FIFO is the second half of the digital signal immediately before the digital signal, and the third FIFO is immediately after the digital signal. 4. The FIR filter circuit according to claim 3, wherein the first half of the digital signal is read out to the synthesis circuit.
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