采用部分和重用的降采样的制作方法
【专利摘要】通过存储一系列数字信号的部分和，而非存储信号本身，来降低数字信号的采样率，从而减少执行采样率缩减所需的存储器大小。
【专利说明】采用部分和重用的降采样
【技术领域】
[0001]本发明的实施例涉及数字信号处理，并且尤其涉及抗混叠滤波器(ant1-aliasingfilter)。
【背景技术】
[0002]通过“采样”，即随着时间的推移或者在图像上反复地测量信号幅度，将模拟音频或图像信号转换为数字形式；由此得到的样本集构成对初始信号的数值逼近并且可用于再现该信号。抽取(decimation)或“降采样”是数字信号或数字图像处理中的操作，其中减少了样本集的大小。例如，可通过选择最能代表由原始100个样本限定的模拟信号的50个样本来将该100个样本的集合抽取一半。可通过简单地选择每个奇数(或偶数)样本，或者在更复杂的操作中通过将每对原始样本用它们的均值来代替，从而进行该选择。
[0003]由于抽取降低了信号的有效采样率，然而，必须注意新的采样率至少是原始信号内任何关注的分量的频率(所谓的奈奎斯特频率，Nyquist frequency)的两倍。如果原始信号包括频率高于奈奎斯特频率的分量，它们会“混叠”并且破坏样本集中的关注的分量。可以使用抗混叠滤波器来移除这些高频分量；在抽取操作中，通常将均值滤波器用作抗混叠滤波器。给定输入点X的集合，均值滤波器通过为每个输出点y对N个输入点X取均值，来输出在位置η处的点y (即第η个点y)。等式(I)中形式化地描述了该操作
【权利要求】
1.一种用于对信号的数字样本进行计算降采样的方法，所述方法包括: 计算N个数字样本Xl/..Xm构成的第一集合的第一和sn，m，其中: 1.所述第一和Sn，m包括部分和S(m_p)，m,
i1.N>1, ii1.m=n+N_l,以及
iv.p〈N ； 将所述部分和S(m_p)，m存储到硬件寄存器中； 通过将所述部分和Sb),加上N-(P+1)个数字样本Xlrt...Xim-P^1)的和来计算N个数字样本 X(m-p) X(m-p+N-1) 构成的第二集合的第二和 ^(m-p), (m-p+N-1)， 其中数字样本的所述第一和第二集合重叠以包括一些共有样本；以及 至少部分基于所述第一和sn，m和所述第二和来抽取数字样本。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括将数字样本Xn存储到所述硬件寄存器中。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括通过从所述第一和Sn，m减去Xn并且加上另一个数字样本 X(m+1) 来计算第二和 S (11+1)，(m+1) °
4.根据权利要求1所述的方法，其中N为16且根据因子10.3抽取所述数字样本。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述数字样本对应于一维信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述数字样本对应于二维信号。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述二维信号对应于光栅扫描图像数据，并且其中所述方法还包括存储对应于输入数据的一行的部分和。
8.一种用于对数字样本进行降采样的系统，所述系统包括: 具有N个抽头的均值滤波器，其中N>1 ； 用于存储第一数字样本的第一存储器；以及 用于存储两个或更多数字样本的部分和的第二存储器， 其中所述均值滤波器使用存储的数字样本和存储的部分和来计算N个数字样本的均值。
9.根据权利要求8所述的系统，还包括用于在均值滤波器的输出之间进行插值的插值器。
10.根据权利要求8所述的系统，其中所述数字样本对应于一维信号。
11.根据权利要求8所述的系统，其中所述数字样本对应于二维信号。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述二维信号对应于光栅扫描图像数据，并且其中所述方法还包括存储对应于输入数据的一行的部分和。
【文档编号】H03H17/02GK103546120SQ201310219195
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年6月4日 优先权日:2012年6月6日
【发明者】B·勒纳, G·G·卡南 申请人:美国亚德诺半导体公司