Разработка модулярного КИХ фильтра на базе теоретико-числового БПФ
DimaT (обсуждение | вклад) |
DimaT (обсуждение | вклад) |
||
| Строка 13: | Строка 13: | ||
* Последовательно-параллельная | * Последовательно-параллельная | ||
| − | Последовательная схема характеризуется малым числом вычислительных блоков, интенсивным обменом с памятью и низкой производительностью. В крайнем проявлении эта схема представляет собой умножитель с накоплением и управляющее устройство, которое обеспечивает загрузку нужных коэффициентов из памяти. В этом случае, для нахождения одного выходного отсчета требуется <math>N</math> тактов. | + | Последовательная схема характеризуется малым числом вычислительных блоков, интенсивным обменом с памятью и низкой производительностью. В крайнем проявлении эта схема представляет собой умножитель с накоплением и управляющее устройство, которое обеспечивает загрузку нужных коэффициентов из памяти. В этом случае, для нахождения одного выходного отсчета требуется <math>N</math> тактов. Этот метод реализуется программным методом на сигнальных процессорах или компьютерах общего назначения. |
| + | |||
| + | В случае, если производительности DSP процессора не хватает, то фильтр реализуют аппаратно, используя параллельные архитектуры. Параллельные схемы эксплуатируют метод конвееризации, разделяя этапы конвейера регистрами. | ||
[[Файл:Модулярная свертка.JPG]] | [[Файл:Модулярная свертка.JPG]] | ||
Версия 15:38, 9 октября 2013
Цель настоящей работы состояла в том, чтобы разработать модулярный КИХ фильтр с постоянными коэффициентами, базируясь на идее "Теоремы о Свертке" и ее аналога в конечном поле Галуа.
Краткое теоретическое обоснование
Фильтр с конечной импульсной характеристикой, по своей сути, является ни чем иным, как линейной сверткой входной последовательности некоторых цифровых отсчетов с последовательностью коэффициентов фильтра. Фильтры могут быть с фиксированными и изменяемыми коэффициентами. Задача выбора тех или иных коэффициентов фильтра - сложная, и в нашей работе не рассматривается. В настоящее время существует большое количество программных продуктов, которые позволяют рассчитывать коэффициенты фильтра для различных задач.
Абстрагируясь от значений коэффициентов, обратимся непосредственно к вычислению линейной свертки. Формула для ее вычисления выглядит следующим образом:
, 
... 
Архитектуры для вычисления линейных сверток могут быть совершенно различными. Выделяют несколько типов архитектур.
- Последовательная
- Параллельная
- Последовательно-параллельная
Последовательная схема характеризуется малым числом вычислительных блоков, интенсивным обменом с памятью и низкой производительностью. В крайнем проявлении эта схема представляет собой умножитель с накоплением и управляющее устройство, которое обеспечивает загрузку нужных коэффициентов из памяти. В этом случае, для нахождения одного выходного отсчета требуется 
тактов. Этот метод реализуется программным методом на сигнальных процессорах или компьютерах общего назначения.
В случае, если производительности DSP процессора не хватает, то фильтр реализуют аппаратно, используя параллельные архитектуры. Параллельные схемы эксплуатируют метод конвееризации, разделяя этапы конвейера регистрами.
