RF信号数字滤波方法、装置、CPLD芯片及超声设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了RF信号数字滤波方法，包括：确定滤波系数参数的分母幂指数数值和分子幂指数数值；根据RF信号确定滤波部分数据，将滤波部分数据分别向左移动各个分子幂指数数值位，将各个移动后的数据进行累加；并将累加后的数据向右移动分母幂指数数值位；该方法将滤波器中的乘法运算变换成移位和加法运算，在实现原有滤波器效果的同时，大大减少了其硬件资源，使得低成本的CPLD芯片上也能够兼容这套数字滤波方法，使得低成本的数字化胎心多普勒检测得以实现；本发明专利技术还公开了RF信号数字滤波装置、CPLD芯片及超声设备，具有上述有益效果。

【技术实现步骤摘要】
RF信号数字滤波方法、装置、CPLD芯片及超声设备
本专利技术涉及超声设备
，特别涉及一种RF信号数字滤波方法、装置、CPLD芯片及超声设备。
技术介绍
胎心多普勒检测，是一种利用超声回波来检测胎儿心跳情况的手段，用户可以使用手段听取与胎儿心跳频率相关的声波信号，并以此了解胎儿的心跳频率等参数。市场上所销售的胎心多普勒监测设备均是采用模拟解调的方式进行胎心超声波频移信息的提取。而目前，胎心设备的数字化是一种趋势，因此，越来越多的胎心多普勒厂家开始将研发重心慢慢转移至数字化道路上来，但是，由于超声技术的数字化道路，一直是基于彩超的硬件基础和理论算法在进行发展，因此胎心多普勒设备的数字化道路一直受制于成本控制，还难以使用低成本的硬件设计来实现多普勒信号的提取。现有模拟电路的解调功能能够提取出胎心的运动信息，实现之前模拟解调电路所不具备的功能。但是，由于模拟前端在对RF信号进行放大处理的过程中，不可避免要引入一些噪声，而这些噪声本身就是模拟前端造成的，不可能通过模拟滤波器进行滤除，使得系统接收的RF信号信噪比不高，因此，传统B型超声设备均采用数字滤波器进行前级滤波以消除这些噪声信号。而使用数字滤波器，无论是FIR或者IIR滤波器，都必须采用多级乘法器来实现，这样就极大地提高了运行硬件成本，使得无法使用低成本的CPLD器件来完成这些设计，极大地阻碍了胎心多普勒的数字化道路。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种RF信号数字滤波方法、装置、CPLD芯片及超声设备；将滤波器中的乘法运算变换成移位和加法运算，在实现原有滤波器效果的同时，大大减少了其硬件资源。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种RF信号数字滤波方法，包括：确定滤波系数参数的分母幂指数数值和分子幂指数数值；根据RF信号确定滤波部分数据，将所述滤波部分数据分别向左移动各个所述分子幂指数数值位，将各个移动后的数据进行累加；并将累加后的数据向右移动所述分母幂指数数值位。可选的，确定滤波系数参数的分母幂指数数值和分子幂指数数值，包括：确定初始滤波系数参数及参数转换误差精度；将所述初始滤波系数参数的分母变换为2的整数幂作为滤波系数参数的分母，并确定分母幂指数数值；根据所述参数转换误差精度及滤波系数参数的分母，确定滤波系数参数的分子，并将滤波系数参数的分子分解为n个2的整数幂相加形式，确定n个分子幂指数数值。可选的，确定初始滤波系数参数及参数转换误差精度，包括：当采样频率为20MSPS，设定-1dB截止频率为750KHz时，计算得到初始滤波系数参数为8/9；获取设定的参数转换误差精度为1％。可选的，当初始滤波系数参数为8/9及参数转换误差精度为1％，确定初始滤波系数参数为57/64，对应的分母幂指数数值为6和分子幂指数数值为5、4、3、0时，根据RF信号确定滤波部分数据，将所述滤波部分数据分别向左移动各个所述分子幂指数数值位，将各个移动后的数据进行累加；并将累加后的数据向右移动所述分母幂指数数值位，包括：根据RF信号确定滤波部分数据x(n)-x(n-1)+y(n-1)，将所述滤波部分数据x(n)-x(n-1)+y(n-1)分别向左移动5位，4位，3位，0位，将各个移动后的数据进行累加；并将累加后的数据向右移动6位；其中，x(n)为本次模数转换的采样值，x(n-1)为上一次模数转换的采样值，y(n-1)为上一次经过滤波之后的结果。本专利技术还提供一种RF信号数字滤波装置，包括：移位数据变化模块，用于确定滤波系数参数的分母幂指数数值和分子幂指数数值；移位模块，用于根据RF信号确定滤波部分数据，将所述滤波部分数据分别向左移动各个所述分子幂指数数值位，将各个移动后的数据进行累加；并将累加后的数据向右移动所述分母幂指数数值位。可选的，所述移位数据变化模块，包括：系数确定单元，用于确定初始滤波系数参数及参数转换误差精度；分母移位数据确定单元，用于将所述初始滤波系数参数的分母变换为2的整数幂作为滤波系数参数的分母，并确定分母幂指数数值；分子移位数据确定单元，用于根据所述参数转换误差精度及滤波系数参数的分母，确定滤波系数参数的分子，并将滤波系数参数的分子分解为n个2的整数幂相加形式，确定n个分子幂指数数值。可选的，所述系数确定单元具体为当采样频率为20MSPS，设定-1dB截止频率为750KHz时，计算得到初始滤波系数参数为8/9，并获取设定的参数转换误差精度为1％的单元。可选的，所述移位数据变化模块具体为当初始滤波系数参数为8/9及参数转换误差精度为1％，确定初始滤波系数参数为57/64，对应的分母幂指数数值为6和分子幂指数数值为5、4、3、0的模块；所述移位模块具体为根据RF信号确定滤波部分数据x(n)-x(n-1)+y(n-1)，将所述滤波部分数据x(n)-x(n-1)+y(n-1)分别向左移动5位，4位，3位，0位，将各个移动后的数据进行累加；并将累加后的数据向右移动6位的模块；其中，x(n)为本次模数转换的采样值，x(n-1)为上一次模数转换的采样值，y(n-1)为上一次经过滤波之后的结果。本专利技术还提供一种CPLD芯片，包括：左移器，用于将根据RF信号确定的滤波部分数据分别向左移动各个分子幂指数数值位；加法器，用于将各个左移后的数据进行累加；右移器，用于将累加后的数据向右移动分母幂指数数值位。本专利技术还提供一种超声设备，包括：如上述所述的CPLD芯片。本专利技术所提供的一种RF信号数字滤波方法，包括：确定滤波系数参数的分母幂指数数值和分子幂指数数值；根据RF信号确定滤波部分数据，将滤波部分数据分别向左移动各个分子幂指数数值位，将各个移动后的数据进行累加；并将累加后的数据向右移动分母幂指数数值位；可见，该方法将滤波器中的乘法运算变换成移位和加法运算，在实现原有滤波器效果的同时，大大减少了其硬件资源，使得低成本的CPLD芯片上也能够兼容这套数字滤波方法，使得低成本的数字化胎心多普勒检测得以实现；本专利技术还提供一种了RF信号数字滤波装置、CPLD芯片及超声设备，具有上述有益效果，在此不再赘述。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所提供的RF信号数字滤波方法的流程图；图2为本专利技术实施例所提供的RF信号数字滤波过程的示意图；图3为本专利技术实施例所提供的胎心多普勒检测的RF信号数字滤波的过程的示意图；图4为本专利技术实施例所提供的RF信号数字滤波装置的结构框图；图5为本专利技术实施例所提供的CPLD芯片的结构框图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种RF信号数字滤波方法、装置、CPLD芯片及超声设备；将滤波器中的乘法运算变换成移位和加法运算，在实现原有滤波器效果的同时，大大减少了其硬件资源。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种RF信号数字滤波方法，其特征在于，包括：确定滤波系数参数的分母幂指数数值和分子幂指数数值；根据RF信号确定滤波部分数据，将所述滤波部分数据分别向左移动各个所述分子幂指数数值位，将各个移动后的数据进行累加；并将累加后的数据向右移动所述分母幂指数数值位。

【技术特征摘要】
1.一种RF信号数字滤波方法，其特征在于，包括：确定滤波系数参数的分母幂指数数值和分子幂指数数值；根据RF信号确定滤波部分数据，将所述滤波部分数据分别向左移动各个所述分子幂指数数值位，将各个移动后的数据进行累加；并将累加后的数据向右移动所述分母幂指数数值位。2.根据权利要求1所述的RF信号数字滤波方法，其特征在于，确定滤波系数参数的分母幂指数数值和分子幂指数数值，包括：确定初始滤波系数参数及参数转换误差精度；将所述初始滤波系数参数的分母变换为2的整数幂作为滤波系数参数的分母，并确定分母幂指数数值；根据所述参数转换误差精度及滤波系数参数的分母，确定滤波系数参数的分子，并将滤波系数参数的分子分解为n个2的整数幂相加形式，确定n个分子幂指数数值。3.根据权利要求2所述的RF信号数字滤波方法，其特征在于，确定初始滤波系数参数及参数转换误差精度，包括：当采样频率为20MSPS，设定-1dB截止频率为750KHz时，计算得到初始滤波系数参数为8/9；获取设定的参数转换误差精度为1％。4.根据权利要求3所述的RF信号数字滤波方法，其特征在于，当初始滤波系数参数为8/9及参数转换误差精度为1％，确定初始滤波系数参数为57/64，对应的分母幂指数数值为6和分子幂指数数值为5、4、3、0时，根据RF信号确定滤波部分数据，将所述滤波部分数据分别向左移动各个所述分子幂指数数值位，将各个移动后的数据进行累加；并将累加后的数据向右移动所述分母幂指数数值位，包括：根据RF信号确定滤波部分数据x(n)-x(n-1)+y(n-1)，将所述滤波部分数据x(n)-x(n-1)+y(n-1)分别向左移动5位，4位，3位，0位，将各个移动后的数据进行累加；并将累加后的数据向右移动6位；其中，x(n)为本次模数转换的采样值，x(n-1)为上一次模数转换的采样值，y(n-1)为上一次经过滤波之后的结果。5.一种RF信号数字滤波装置，其特征在于，包括：移位数据变化模块，用于确定滤波系数参数的分母幂指数数值和分子幂指数...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹凯，梁瑶，张瑞钦，李文煜，潘友华，王洪波，梁雷，
申请(专利权)人：中聚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43