专利摘要

专利摘要

一种FIR低通滤波器，设置在数据源与上位机之间，所述滤波器包括下位滤波执行机构和上位参数控制机构；所述下位滤波执行机构包括依次通信连接的输入接口、存储模块、数据运算模块和输出接口，其中输入接口与所述数据源通信连接，输出接口与所述上位机通信连接；所述上位参数控制机构包括依次通信连接的滤波参数接口、滤波器系数计算模块、滤波器系数量化模块和上位通信接口，滤波参数接口与所述上位机通信连接，滤波器系数量化模块还与滤波参数接口通信连接，上位通信接口与所述输入接口通信连接。本发明提供一种FIR低通滤波器，能够根据需求实时改变滤波器系数，实现所需要的滤波功能，灵活性更强。

权利要求

1.一种FIR低通滤波器，设置在数据源与上位机之间，其特征在于：所述滤波器包括下位滤波执行机构和上位参数控制机构；

所述下位滤波执行机构包括依次通信连接的输入接口、存储模块、数据运算模块和输出接口，其中输入接口与所述数据源通信连接，输出接口与所述上位机通信连接；

所述上位参数控制机构包括依次通信连接的滤波参数接口、滤波器系数计算模块、滤波器系数量化模块和上位通信接口，滤波参数接口与所述上位机通信连接，滤波器系数量化模块还与滤波参数接口通信连接，上位通信接口与所述输入接口通信连接。

2.如权利要求1所述的一种FIR低通滤波器，其特征在于：所述输入接口包括数据输入接口和下位通信接口，所述存储模块包括输入数据缓存子模块和滤波器系数存储子模块，数据输入接口与输入数据缓存子模块通信连接，下位通信接口与滤波器系数存储子模块和所述上位通信接口均通信连接，输入数据缓存子模块和滤波器系数存储子模块均与所述数据运算模块通信连接。

3.如权利要求2所述的一种FIR低通滤波器，其特征在于：所述存储模块还包括输出数据缓存子模块，输出数据缓存子模块与所述数据运算模块和所述输出接口均通信连接。

4.如权利要求2所述的一种FIR低通滤波器，其特征在于：所述上位通信接口与所述下位通信接口通过FSMC总线通信连接。

5.如权利要求1所述的一种FIR低通滤波器，其特征在于：所述数据运算模块设置为快速卷积模块。

6.如权利要求1所述的一种FIR低通滤波器，其特征在于：所述滤波参数接口设置为SPI接口。

7.如权利要求1所述的一种FIR低通滤波器，其特征在于：所述输入接口和所述输出接口均设置为并行接口。

说明书

技术领域

本实用新型涉及滤波器领域，具体的说是一种FIR低通滤波器。

背景技术

FIR(Finite Impulse Response)滤波器即有限长单位冲激响应滤波器，又称为非递归型滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。因此，FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。

目前FIR滤波器的硬件实现主要采用集成电路、数字信号处理芯片或者可编程逻辑器件实现，不同实现方式的优点不同，应用的场景也不一样，例如集成电路的结构简单，成本低廉，但是性能有限，适用于对滤波性能要求不高的稳态系统。但是无论哪种方式，都存在一个不足，就是灵活性差，难以在实际应用中根据当前的滤波需求对滤波参数进行调整。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种FIR低通滤波器，能够根据需求实时改变滤波器系数，实现所需要的滤波功能，灵活性更强。

为了实现上述目的，本实用新型采用的具体方案为：一种FIR低通滤波器，设置在数据源与上位机之间，所述滤波器包括下位滤波执行机构和上位参数控制机构；所述下位滤波执行机构包括依次通信连接的输入接口、存储模块、数据运算模块和输出接口，其中输入接口与所述数据源通信连接，输出接口与所述上位机通信连接；所述上位参数控制机构包括依次通信连接的滤波参数接口、滤波器系数计算模块、滤波器系数量化模块和上位通信接口，滤波参数接口与所述上位机通信连接，滤波器系数量化模块还与滤波参数接口通信连接，上位通信接口与所述输入接口通信连接。

作为上述FIR低通滤波器的进一步优化：所述输入接口包括数据输入接口和下位通信接口，所述存储模块包括输入数据缓存子模块和滤波器系数存储子模块，数据输入接口与输入数据缓存子模块通信连接，下位通信接口与滤波器系数存储子模块和所述上位通信接口均通信连接，输入数据缓存子模块和滤波器系数存储子模块均与所述数据运算模块通信连接。

作为上述FIR低通滤波器的进一步优化：所述存储模块还包括输出数据缓存子模块，输出数据缓存子模块与所述数据运算模块和所述输出接口均通信连接。

作为上述FIR低通滤波器的进一步优化：所述上位通信接口与所述下位通信接口通过FSMC总线通信连接。

作为上述FIR低通滤波器的进一步优化：所述数据运算模块设置为快速卷积模块。

作为上述FIR低通滤波器的进一步优化：所述滤波参数接口设置为SPI接口。

作为上述FIR低通滤波器的进一步优化：所述输入接口和所述输出接口均设置为并行接口。

有益效果：本实用新型能够根据滤波要求通过运算实现设定的滤波功能，并且可以实时地进行调整，具有很强的灵活性。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，一种FIR低通滤波器，设置在数据源与上位机之间，滤波器包括下位滤波执行机构和上位参数控制机构。

下位滤波执行机构包括依次通信连接的输入接口、存储模块、数据运算模块和输出接口，其中输入接口与数据源通信连接，输出接口与上位机通信连接。其中输入接口用于从数据源获取滤波前数据；存储模块用于缓存滤波前数据、来自于上位参数控制机构的控制参数和数据运算模块对滤波前参数进行计算后得到的滤波后数据；数据运算模块用于对滤波前数据进行计算得到滤波后数据，即执行滤波过程；输出接口用于将滤波后数据上传到上位机。

上位参数控制机构包括通信连接的滤波参数接口、滤波器系数计算模块、滤波器系数量化模块和上位通信接口，滤波参数接口与上位机通信连接，滤波器系数量化模块还与滤波参数接口通信连接，上位通信接口与输入接口通信连接。其中滤波参数接口用于接收来自于上位机的窗函数、阶数、采样频率和截止频率等滤波器参数以及向上位机输出计算出的滤波器系数和滤波器系数的量化值；滤波器系数计算模块用于根据滤波器参数接口接收的各项参数计算出滤波器系数；滤波器系数量化模块用于对滤波器系数计算模块计算出的滤波器系数进行量化，使之能够应用到下位滤波执行机构中；上位通信接口用于向下位通信接口传输量化后的滤波器系数。

在使用时，首先通过上位机向上位参数控制机构发送滤波器参数；然后滤波器系数计算模块根据滤波器参数计算出滤波器系数并且将滤波器系数通过滤波器参数接口发送给上位机；接着滤波器系数量化模块对滤波器系数进行量化，得到量化系数并且将量化系数通过上位通信接口和输入接口的发送到数据运算模块，同时将量化系数通过滤波器参数接口发送给上位机；之后输入接口从数据源获取到滤波前数据并且发送到数据运算模块；随后数据运算模块根据量化系数对滤波前数据进行计算得到滤波后数据，并且通过输出接口将滤波后数据发送给上位机，完成滤波过程。

本实用新型能够根据滤波要求通过运算实现设定的滤波功能，并且可以实时地进行调整，具有很强的灵活性。

考虑到滤波前数据和量化系数的形式不同，为了避免分别对滤波前数据和量化系数进行转换，输入接口包括数据输入接口和下位通信接口，存储模块包括输入数据缓存子模块和滤波器系数存储子模块，数据输入接口与输入数据缓存子模块通信连接，下位通信接口与滤波器系数存储子模块和上位通信接口均通信连接，输入数据缓存子模块和滤波器系数存储子模块均与数据运算模块通信连接。数据输入接口与数据源通信连接，用于获取来自于数据源的滤波前数据，下位通信接口用于从上位通信接口获取量化后的滤波器系数，利用数据输入接口和下位通信接口分别接收滤波前数据和滤波器系数，可以根据数据源和上位通信接口的类型做相应调整，从而避免进行数据转换，能够提高滤波器的运行效率以及滤波结果的准确度。

在滤波前数据和量化参数分别存储的基础上，存储模块还包括输出数据缓存子模块，输出数据缓存子模块与数据运算模块和输出接口均通信连接，滤波器所涉及到的三种数据均分别存储，能够提高数据管理效率，确保数据安全性。

在本实用新型一个具体的实施方式中，下位滤波执行机构采用FPGA，型号为EP4CE10F17C8N，上位参数控制机构采用STM32F407IFT6单片机；数据运算模块设置为快速卷积模块；输入数据缓存子模块和滤波器系数存储子模块利用FPGA内建的RAM实现，位宽为16位，深度为2048；输出数据缓存子模块利用FPGA内建的RAM实现，位宽为32位，深度为2048；滤波参数接口设置为串行外设接口；输入接口和输出接口均设置为并行接口，输入接口数据总线宽度为16位，输出接口数据总线宽度为16位，双边沿数据发送，上升沿发送16位数据，下降沿发送高16位数据；上位通信接口与下位通信接口通过FSMC总线通信连接；滤波器系数计算模块、滤波器系数量化模块均采用ARM单片机的计算核心实现。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

一种FIR低通滤波器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。