【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种半带滤波器链、加速方法及芯片，特别是一种电能计量芯片下级联半带滤波器链、加速方法及芯片。
技术介绍
1、本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息,其并不必然是现有技术。
2、随着智能电网的发展，泛在电力物联网中传感节点(电能计量asic)的部署数量急剧增加。作为传感节点核心的电能计量asic在整个系统中扮演着至关重要的角色。对于电能计量asic的要求主要包括以下几个方面：首先，需要满足高精度的计量要求；其次，需要带宽灵活调整以适应复杂环境下的新需求；此外，还需要实现低成本和低功耗的目标。这对计量算法的精度和灵活性、成本控制提出了巨大的挑战。具体来说：
3、第一，在新一代智能电能表技术规范中，不仅要求提供传统的全波及基波的计量和测量数据，还要求提供包括电能质量和电表运行状态等相关的数据，需要实现谐波分析和谐波计量的功能。因此，更高指标的高精度电能计量对计量算法以及计量滤波器的性能提出了更高的需求。
4、第二，电能计量通常需要定制算法以及定制滤波器，特定的滤波器设计难以在带宽灵活调整方面取得理想效果。当谐波计量次数发生变化时，滤波器设计往往需要做针对性的修改，缺乏灵活性与适应性。
5、第三，三相计量需要同时计算7路独立的信号，运算量巨大，通常需要更高的计算能力，这需要更高的主频，进而导致芯片功耗和成本的增加。
6、因此，在现有技术条件下，如何在保证高精度的同时实现带宽的灵活调整，并且控制成本和功耗，是一个亟待解决的难题。
7、需要说明的是，在上
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种电能计量芯片下级联半带滤波器链、加速方法及芯片。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种电能计量芯片下级联半带滤波器链、加速方法及芯片，其中，所述方法包括以下步骤：
3、步骤1，构建并入并出半带滤波器加速器；
4、步骤2，使用所述半带滤波器加速器进行级联计算，完成所述级联半带滤波器加速。
5、进一步的，所述并入并出半带滤波器加速器，具体包括：
6、用于进行计算的并入并出半带滤波器和用于控制所述并入并出半带滤波器的控制模块。
7、进一步的，所述并入并出半带滤波器，具体包括：
8、9个寄存器和5个加法单元；
9、其中，所述寄存器，具体包括：
10、4个半带滤波器输入寄存器，分别为第一输入寄存器xd0、第二输入寄存器xd1、第三输入寄存器xd2和第四输入寄存器xd3；
11、4个半带滤波器中间结果寄存器，分别为第一中间结果寄存器y1d1、第二中间结果寄存器y1d2、第三中间结果寄存器y2d1和第四中间结果寄存器y2d2；
12、以及1个半带滤波器结果寄存器y；
13、所述加法单元，具体包括：
14、第一加法器s1、第二加法器s2和第三加法器s3，分别用于计算第一中间结果寄存器y1d1、第三中间结果寄存器y2d1和半带滤波器结果寄存器y中的数据；
15、第四加法器s4，用于对第二输入寄存器xd1进行的乘法9/32运算转化为移位加法计算。
16、第五加法器s5，用于计算对第四中间结果寄存器y2d2进行的乘法-9/16运算转化为移位加法计算；
17、所述的第一输入寄存器xd0、第三输入寄存器xd2和第二中间结果寄存器y1d2作为输入，与第二加法器s2连接，第二加法器s2将上述输入相加后，输出至第一中间结果寄存器y1d1；
18、第二输入寄存器xd1、第四输入寄存器xd3寄存器和第四中间结果寄存器y2d2作为输入，与第三加法器s3连接，第三加法器s3加法器将上述输入相加后，输出至第三中间结果寄存器y2d1寄存器；
19、第一中间结果寄存器y1d1和第三中间结果寄存器y2d1作为输入，与第一加法器s1连接，第一加法器s1将上述输入相加后，输出至半带滤波器结果寄存器y；
20、第二输入寄存器xd1作为输入，与第四加法器s4连接，第四加法器s4将上述输入的移位值进行相加后，输出至第三加法器s3；
21、第四中间结果寄存器y2d2作为输入，与第五加法器s5加法器连接，第五加法器s5将上述输入的移位值进行相加后，输出至第三加法器s3。
22、进一步的，所述控制模块，具体包括：
23、用于进行读写控制的并入并出地址映射模块，所述并入并出地址映射模块，分别与所述9个寄存器数据连接，并进行数据交互；
24、所述并入并出地址映射模块，还与静态随机存取存储器sram数据连接，并进行数据交互，用于适应专用dsp模块和通用处理器；
25、所述并入并出地址映射模块，还与解码器decoder以及只读存储器rom数据连接，用于控制所述并入并出半带滤波器，所述控制，包括降噪采样控制、优先级控制和通道映射。
26、进一步的，所述并入并出半带滤波器的计算过程，采用硬件或软件实方式现；
27、所述并入并出半带滤波器加速器，采用硬件或软件方式实现；
28、其中，所述采用软件方式实现，即在不同指令集和不同流水线级别的处理器下以通过调用软件的方式实现。
29、本专利技术还提出一种电能计量芯片下级联半带滤波器链，基于上述级联半带滤波器加速方法，使用所述并入并出半带滤波器加速器作为半带滤波器，构建级联半带滤波器链，用于在所述电能计量芯片中选择不同半带滤波器的计算结果，进行所述电能计量。
30、进一步的，所述级联半带滤波器链，包括：
31、用于进行降采样的级联半带滤波器链，以及用于自由调取不同频率信号的级联半带滤波器链。
32、进一步的，所述用于进行降采样的级联半带滤波器链，具体包括：
33、使用半带滤波器加速器进行级联，实现所述用于进行降采样的级联半带滤波器链。
34、进一步的，所述用于自由调取不同频率信号的级联半带滤波器链，具体包括：
35、使用n级并入并出半带滤波器加速器进行级联，其中每一级并入并出半带滤波器加速器将输入信号频率将至一半输出，实现所述用于自由调取不同频率信号的级联半带滤波器链。
36、本专利技术还提出一种电能计量芯片，采用前述的方法，使用所述电力计量芯片中的程序存储器、数据存储器、指令译码器、通用寄存器、程序指针生成器和地址映射模块，构建前述的级联半带滤波器链，实现电能计量应用。
37、有益效果：
38、1、本专利技术设计的可灵活抽取的级联半带滤波器链，通过调整半带滤波器输出的级数，可以自由地调整电力计量信号的计量带宽。这种设计大大增强了系统的适应性，能够满足不同应用场景下的需求。
39、2、通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电能计量芯片下级联半带滤波器加速方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电能计量芯片下级联半带滤波器加速方法，其特征在于，所述并入并出半带滤波器加速器，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种电能计量芯片下级联半带滤波器加速方法，其特征在于，所述并入并出半带滤波器，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种电能计量芯片下级联半带滤波器加速方法，其特征在于，所述控制模块，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种电能计量芯片下级联半带滤波器加速方法，其特征在于，所述并入并出半带滤波器的计算过程，采用硬件或软件实方式现；
6.一种电能计量芯片下级联半带滤波器链，其特征在于，基于权利要求1至5任一所述的级联半带滤波器加速方法，使用所述并入并出半带滤波器加速器作为半带滤波器，构建级联半带滤波器链，用于在所述电能计量芯片中选择不同半带滤波器的计算结果，进行所述电能计量。
7.根据权利要求6所述的一种电能计量芯片下级联半带滤波器链，其特征在于，所述级联半带滤波器链，包括：
8.根据权
9.根据权利要求8所述的一种电能计量芯片下级联半带滤波器链，其特征在于，所述用于自由调取不同频率信号的级联半带滤波器链，具体包括：
10.一种电能计量芯片，其特征在于，采用权利要求1-5中任一所述的方法，使用所述电力计量芯片中的程序存储器、数据存储器、指令译码器、通用寄存器、程序指针生成器和地址映射模块，构建权利要求6-9中任一所述的级联半带滤波器链，实现电能计量应用。
...【技术特征摘要】
1.一种电能计量芯片下级联半带滤波器加速方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种电能计量芯片下级联半带滤波器加速方法，其特征在于，所述并入并出半带滤波器加速器，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种电能计量芯片下级联半带滤波器加速方法，其特征在于，所述并入并出半带滤波器，具体包括：
4.根据权利要求3所述的一种电能计量芯片下级联半带滤波器加速方法，其特征在于，所述控制模块，具体包括：
5.根据权利要求4所述的一种电能计量芯片下级联半带滤波器加速方法，其特征在于，所述并入并出半带滤波器的计算过程，采用硬件或软件实方式现；
6.一种电能计量芯片下级联半带滤波器链，其特征在于，基于权利要求1至5任一所述的级联半带滤波器加速方法，使用所述并入并出半带滤波器加速器作为半...
【专利技术属性】
技术研发人员：李昊，胡雯中，谭年熊，
申请(专利权)人：杭州万高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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