Набор многофазных фильтров и быстрое преобразование Фурье - оптимизировано для генерации кода HDL
Системная панель инструментов DSP Поддержка HDL/Фильтрация
Блок оптимизации HDL каннелизатора разделяет широкополосный входной сигнал на множество узкополосных выходных сигналов. Она обеспечивает аппаратную скорость и оптимизацию области для приложений потоковой передачи данных. Блок принимает скалярный или векторный ввод вещественных или комплексных данных, обеспечивает аппаратные управляющие сигналы и имеет необязательные выходные сигналы управления кадром. С помощью векторного ввода можно достичь пропускной способности giga-sample-per-second (GSPS). Блок реализует многофазный фильтр с одним субфильтром на элемент входного вектора. Аппаратная реализация перемежает субфильтры, что приводит к совместному использованию каждого умножителя фильтра (FFT Length/Input Size) раз. Реализация FFT использует тот же конвейерный алгоритм Radix 2 ^ 2 FFT, что и блок FFT HDL Optimized.
Алгоритм многофазного фильтра требует субфильтра для каждого канала БПФ. Дополнительные сведения об архитектуре многофазного фильтра см. в разделе [1], а также на справочной странице блока Channel elizer.
Примечание
Выходной сигнал оптимизированного блока HDL каннелизатора не соответствует выходному сигналу выборки блока каннелизатора. Это несоответствие связано с тем, что блоки применяют входные выборки к субфильтрам в разных порядках. Блок оптимизации HDL каннелизатора применяет входной сигнал X (0) к субфильтру EM-1 (z), X (1) к субфильтру EM-2 (z),..., X (M-1) к субфильтру E0 (z). Каналы, обнаруженные обоими блоками, совпадают при анализе в нескольких кадрах.
Если размер входного вектора, M, равен длине БПФ, N, то блок реализует N субфильтров в аппаратном обеспечении. Каждый субфильтр представляет собой транспонированный КИХ-фильтр прямой формы с отводами NumCoeffs/N.
Если размер вектора меньше N, блок реализует один субфильтр для каждого элемента входного вектора. Умножители субфильтра совместно используются при необходимости для реализации N канальных фильтров. Совместно используемые отводы множителя имеют таблицу поиска N/M коэффициентов фильтра. За каждым отводом следует линия задержки из N/M-1 циклов.
Выходные данные субфильтров приводятся к указанному типу выходных данных Фильтр (Filter) с использованием выбранных параметров округления и переполнения. Каждый отвод фильтра в субфильтре конвейерно направлен на секции DSP FPGA.
Например, для длины БПФ 8 и размера входного вектора 4 блок реализует четыре фильтра. Каждый множитель используется совместно N/M раз или дважды. Каждый отвод применяет два коэффициента, и линия задержки составляет N/M-1 циклов.
Для скалярного ввода блок реализует один фильтр. Каждый множитель совместно используется N раз. Каждый отвод применяет N коэффициентов, и линия задержки составляет N-1 циклов.
На этой диаграмме показаны validIn и validOut сигналы для смежных входных данных с размером вектора 16 и длиной БПФ 512.
На диаграмме также показаны дополнительные параметры startOut и endOut сигналы, указывающие границы кадра. Если включено, startOut импульсы в течение одного цикла с первым validOut кадра, и endOut импульсы в течение одного цикла с последним validOut рамы.
При применении непрерывных входных кадров (без зазоров в validIn между кадрами), выход также будет непрерывным после начальной задержки.
validIn сигнал может быть несмежным. Данные, сопровождаемые validIn сохраняют сигнал до заполнения кадра. Затем данные выводятся в непрерывном кадре N (длина БПФ) циклов. Эта диаграмма показывает несмежный вход и смежный выход для длины БПФ 512 и размера вектора 16 выборок.
[1] Харрис, F. J., К. Дик и М. Райс. «Цифровые приемники и передатчики, использующие банки многофазных фильтров для беспроводной связи». Транзакции IEEE по теории и методам микроволн. Том 51, № 4, апрель 2003 года.
