DE102005004371A1

DE102005004371A1 - Filterverfahren unf Filtervorrichtung

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Publication number: DE102005004371A1
Application number: DE200510004371
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dr. Sträußnigg; Gerhard Dr. Paoli
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Germany Holding GmbH
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2025-02-01
Also published as: DE102005004371B4

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Filtern einer Eingangssignalfolge (a) bereitgestellt. Die Eingangssignalfolge wird durch Filtermittel (5-28) gefiltert, um mindestens zwei gefilterte Signalfolgen zu erzeugen. Die gefilterten Signalfolgen werden in der Art eines Brückenfilters (2) oder eines Polyphasenfilters (3) zusammengefasst, wobei durch Auswahlmittel (4) eine gewünschte Ausgangssignalfolge (b) ausgewählt wird. Die Eigenschaften der Filtermittel (5-28) können durch Schaltmittel (29-39, 74) geändert werden, wobei insbesondere Filter verschiedener Ordnung wahlweise parallel oder in Serie geschaltet werden können, um gewünschte Filterzweige zu realisieren. Hierdurch ist die platzsparende Realisierung eines für verschiedene Übertragungsstandards geeigneten Filters in DSL-Kommunikationssystemen möglich.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filterverfahren und eine Filtervorrichtung. Insbesondere betrifft sie ein Filterverfahren und eine Filtervorrichtung zum Filtern digitaler Signale in Interpolations- und/oder Dezimationsfilterketten in Frontends von DSL-Übertragungssystemen („Digital Subscriber Line").

Bei der Entwicklung von analogen Frontends für Kommunikationssysteme, welche für mehrere Übertragungsstandards z.B. DSL-Standards wie ADSL und VDSL(„Asymmetric Digital Subscriber Line" bzw. „Very High Bit Rate Digital Subscriber Line") ausgelegt sind (so genannte Multistandard-Frontends), müssen typischerweise digitale Interpolations- und Dezimationsfilterketten implementiert werden, um eine Datenrate, welche von dem jeweiligen Übertragungsstandard abhängt, einer Datenrate zur internen Verarbeitung anzupassen. Bevorzugt werden zur Realisierung dabei benötigte Filter so genannte Wellendigitalfilter verwendet, welche durch Kaskadierung von Filtern, insbesondere Allpässen, erster oder zweiter Ordnung aufgebaut sind. Die einzelnen Filter werden dabei durch Verzögerungsglieder in Verbindung mit so genannten Adaptoren realisiert.

Dies soll im Folgenden am Beispiel von Filtern für Datenübertragung nach dem ADSL-Standard und dem VDSL-Standard näher erläutert werden. Beide Verfahren arbeiten üblicherweise mit dem Modulationsverfahren der diskreten Multitonmodulation (DMT).

Für ADSL-Signale, welche verglichen mit VDSL-Signalen eine niedrigere Taktrate aufweist, wird zum Filtern bevorzugt eine so genannte Brückenfilterstruktur (Lattice-Struktur) in Form eines Wellendigitalfilters verwendet. Ein derartiges Filter ist schematisch in 2 dargestellt. Dabei wird eine digitale Eingangssignalfolge a einem ersten Filterzweig, umfassend Filterabschnitte 40-43, und einem zweiten Filterzweig, umfassend Filterabschnitte 44-46 zugeführt, wobei jeder der Filterabschnitte 40-46 jeweils einen Eingang a1 und einen Ausgang b1 aufweist. Unter einer Signalfolge wird dabei im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein eine Abfolge von Abtastwerten bzw. Elementen insbesondere digitaler Daten oder Signale verstanden. Wie jeweils durch drei Punkte angedeutet, kann der erste Filterzweig und/oder der zweite Filterzweig auch mehr als drei Filterabschnitte enthalten. Die Filterabschnitte 40-46 sind jeweils als Allpassfilter erster oder zweiter Ordnung ausgestaltet, wie später näher erläutert werden wird.

Der Ausgang b1 des Filterabschnitts 43 ist mit einem Eingang eines Addierers 53 und einem positiven Eingang eines Subtrahierers 54 verbunden, während der Ausgang b1 des Filterabschnitts 46 ebenfalls mit einem Eingang des Addierers 53 und einem negativen Eingang des Subtrahierers 54 verbunden ist. An einem Ausgang des Addierers 53 ist ein Summenausgangssignals bs und an einem Ausgang des Subtrahierers 54 ein Differenzausgangssignal bd abgreifbar. Addierer 53 und Subtrahierer 54 sind dabei als so genannte Sättigungsaddierer bzw. -subtrahierer ausgelegt, das heißt bei einer Bereichsüberschreitung wird der jeweilige Extremwert ausgegeben.

Im Folgenden soll nun anhand der 3-5 der Aufbau der Filterabschnitte 40-46 erläutert werden. Wie bereits erwähnt können die Filterabschnitte 40-46 Allpässe erster bzw. zweiter Ordnung sein. In 3 ist ein derartiger Allpass erster Ordnung gezeigt, in 4 ein Allpass zweiter Ordnung. Die Allpässe aus 3 und 4 weisen dabei jeweils einen Eingang a1 und einen Ausgang b1 auf und sind aus so genannten Adaptoren 47, 49, 51 und Verzögerungsgliedern 48, 50, 52, welche einen eingehenden Abtastwert um einen Takt verzögern, aufgebaut. Die Adaptoren 47, 49, 51 weisen jeweils einen ersten Eingang c1, einen zweiten Eingang c2, einen ersten Ausgang d1 und einen zweiten Ausgang d2 auf. Für den Allpass erster Ordnung aus 3 entspricht der erste Eingang c1 des Adaptors 47 dem Eingang a1 und der erste Ausgang d1 des Adaptors 47 dem Ausgang b1, während das Verzögerungsglied 48 zwischen den zweiten Ausgang d2 und den zweiten Eingang c2 geschaltet ist. Bei dem Allpass zweiter Ordnung aus 4 entspricht der erste Eingang c1 des Adaptors 49 dem Eingang a1 und der erste Ausgang d1 des Adaptors 49 dem Ausgang b1. Der zweite Ausgang d2 des Adaptors 49 ist mit dem ersten Eingang c1 des Adaptors 51 verschaltet, während ein Verzögerungsglied 50 zwischen den ersten Ausgang d1 des Adaptors 51 und den zweiten Eingang c2 des Adaptors 49 geschaltet ist. Ein weiteres Verzögerungsglied 52 ist zwischen den zweiten Ausgang d2 des Adaptors 51 und den zweiten Eingang c2 des Adaptors 51 geschaltet. Die Verzögerungsglieder 48, 50, 52 können durch entsprechende Register realisiert sein.

Der Aufbau der Adaptoren 47, 49, 51 ist beispielhaft in

5 dargestellt. Dabei ist der erste Eingang 51 mit einer Expansionseinheit 55 und der zweite Eingang c2 mit einer Expansionseinheit 56 verschaltet. Die Expansionseinheiten 55 und 56 fügen ihnen zugeführten Daten, welche eine vorgegebene Anzahl von Bits umfassen, so genannte Guardbits hinzu, welche dazu dienen, Bereichsüberschreitungen bei in dem Adaptor ausgeführten arithmetischen Operationen korrekt zu behandeln. Ein Ausgang der Expansionseinheit 55 ist mit einem negativen Eingang eines Subtrahierers 57 und einem negativen Eingang eines Subtrahierers 59 verschaltet. Ein Ausgang der Expansionseinheit 56 ist mit einem positiven Eingang des Subtrahierers 57 und einem negativen Eingang eines Subtrahierers 60 verschaltet. Ein Ausgang des Subtrahierers 57 ist mit einem Eingang eines Multiplizierers 58 verschaltet, welcher einen ihm zugeführten Datenwert mit einem einstellbaren Faktor g multipliziert. In den Filtervorrichtungen von 3 und 4 kann so durch Einstellen des Faktors g des Adaptors 47 bzw. der Faktoren g der Adaptoren 49 und 51 das Frequenzverhalten des jeweiligen Filters eingestellt werden, die Faktoren g stellen somit einstellbare Koeffizienten des Filters dar.

Ein Ausgang des Multiplizierers 58 ist mit einem positiven Eingang des Subtrahierers 59 und einem positiven Eingang des Subtrahierers 60 verschaltet. Ein Ausgang des Subtrahierers 59 ist über eine Reduktionseinheit 61 mit dem zweiten Ausgang d2 verschaltet, während ein Ausgang des Subtrahierers 60 über eine Reduktionseinheit 62 mit dem ersten Ausgang d1 verschaltet ist. Die Reduktionseinheiten 61, 62 dienen zum Entfernen der jeweiligen Guard Bits.

Somit kann, wie vorstehend unter Bezugnahme auf 2 bis 5 dargestellt, mittels Adaptoren und Verzögerungsgliedern ein Brückenfilter zur Verarbeitung von ADSL-Signalen aufgebaut werden.

Zur Verarbeitung von VDSL-Signalen, welche höhere Taktraten aufweisen als ADSL-Signale, werden demgegenüber bevorzugt so genannte Polyphasenfilter verwendet. 6 stellt beispielhaft ein als Interpolationsfilter ausgestaltetes Polyphasenfilter dar. Dem Filter wird dabei wiederum eine Eingangsdatenfolge a von Abtastwerten zugeführt. Die Eingangsdatenfolge a wird dann drei parallelen Filterzweigen oder Subfiltern, welche die einzelnen Polyphasen repräsentieren, zugeführt. Ein erster Filterzweig umfasst dabei Filterelemente 63-66, welche beispielsweise als Allpassfilter erster Ordnung mit jeweiligen einstellbaren Koeffizienten realisiert sein können. Ein zweiter Filterzweig umfasst Filterelemente 67-69, während ein dritter Filterzweig Filterelemente 70-72 umfasst. Auch die Filterelemente 67-72 können als Allpassfilter erster Ordnung mit jeweiligen einstellbaren Koeffizienten ausgestaltet sein. Insbesondere können die Filterelemente 63-72 als Allpassfilter entsprechend 3, das heißt aufgebaut aus jeweils einem Adaptor und einem Verzögerungsglied, realisiert werden. Prinzipiell ist auch eine Realisierung mit Allpässen höherer Ordnung, insbesondere zweiter Ordnung wie in 4 gezeigt, denkbar.

Eine Abtasteinheit 73 tastet dann sukzessive die drei Filterzweige ab, wobei die Abtastung beim vorliegenden Fall mit der dreifachen Abtastrate der Eingangsdatenfolge a erfolgt, so dass für jeden Abtastwert der Eingangsdatenfolge a jeder Filterzweig einmal abgetastet wird. Dementsprechend weist eine Aungangsdatenfolge b der Filtervorrichtung von 6 die dreifache Abtastrate der Eingangsdatenfolge a auf.

Bei den eingangs erwähnten Multistandard-Frontends, welche mehrere Übertragungsstandards, beispielsweise ADSL-Signale und VDSL-Signale, verarbeiten sollen, müssen nun sowohl Filter wie das in 2 gezeigte Filter als auch Filter wie das in 6 gezeigte Filter realisiert werden. Dies benötigt eine relativ große Chipfläche und bringt daher hohe Realisierungskosten mit sich.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Filtern einer Eingangsdatenfolge und eine entsprechende Filtervorrichtung bereitzustellen, womit unterschiedliche Filtertypen insbesondere für verschiedene Übertragungsstandards platzsparend und somit kostengünstig realisiert werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 6 bzw. eine Vorrichtung gemäß Anspruch 15, 16 oder 18. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Verfahrens bzw. der Vorrichtung.

Erfindungsgemäß wird zum Filtern einer Eingangsdatenfolge vorgeschlagen, die Eingangsdatenfolge zu filtern, um eine Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen zu erzeugen, und in Abhängigkeit von der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen eine Ausgangssignalfolge zu bilden, wobei in Abhängigkeit von einem Auswahlsignal Elemente der Ausgangssignalfolge entweder jeweils als Kombination von Elementen von mindestens zwei Signalfolgen der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen gebildet werden oder sukzessive durch jeweils ein Element einer Signalfolge der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen gebildet werden. Hierdurch können zwei verschiedene Filterungen wahlweise unter Verwendung im Wesentlichen derselben Filtermittel zum Erzeugen der Mehrzahl gefilterter Signalfolgen erzeugt werden. Dabei wird insbesondere ausgenutzt, dass beispielsweise bei Multistandard-Frontends zur Datenkommunikation jeweils zu einem beliebigen Zeitpunkt nur ein Standard verwendet wird, so dass Filterelemente für mehrere Standards gemeinsam genutzt werden können.

Durch das Kombinieren, insbesondere Addieren oder Subtrahieren, von Elementen mindestens zweier Signalfolgen der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen kann insbesondere ein Brückenfilter realisiert werden, während durch Bilden der Elemente der Ausgangsdatenfolge sukzessive durch jeweils ein Element einer Signalfolge der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen ein Polyphasenfilter gebildet werden kann. Somit kann insbesondere ein Verfahren zum wahlweisen Filtern von ADSL- und VDSL-Signalen realisiert werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel wird in Abhängigkeit von einem Auswahlsignal eine Mehrzahl gefilterter Signalfolgen entweder durch Filtern einer Eingangssignalfolge oder durch Filtern von einer Mehrzahl von Teilsignalfolgen, welche jeweils einen Teil der Elemente der Eingangsdatenfolge umfassen, gewonnen.

Das Filtern der Eingangssignalfolge zum Erzeugen der zwei gefilterten Signalfolgen kann insbesondere durch Filtermittel erfolgen, welche eine Mehrzahl von Grundelementen umfassen. Die Grundelemente können dabei bevorzugt abhängig von einem oder mehreren Steuersignalen auf verschiedene Weise verschaltet werden, um Filter verschiedener Ordnung und/oder verschiedene Filterstrukturen zu bilden. Insbesondere umfassen die Grundelemente bevorzugt Adaptoren und Verzögerungsglieder, welche abhängig von den einen oder mehreren Steuersignalen zu Allpässen erster oder zweiter Ordnung, welche in Reihe und/oder parallel zueinander geschaltet sind, verschaltet werden können, um auf diese Weise wahlweise z.B. Polyphasen- oder Brückenfilterstrukturen zu bilden.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung,
2 ein Wellendigitalfilter in Form eines Brückenfilters,
3 einen Allpass erster Ordnung,
4 einen Allpass zweiter Ordnung,
5 ein Blockschaltbild eines Adaptors, und
6 ein Blockschaltbild eines Wellendigitalfilters in Form eines Polyphasenfilters zur Interpolation.
In 1 ist ein Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dargestellt. Insbesondere zeigt 1 ein Wellendigitalfilter (WDF), welches sowohl als Brückenfilter (Lattice-Filter) als auch als Polyphasenfilter einsetzbar ist. Zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels wird im Folgenden auch auf die bereits in der Beschreibungseinleitung beschriebenen 2-6 Bezug genommen.
Die in 1 gezeigte Filtervorrichtung umfasst eine Eingabe/Ausgabeeinheit 1 sowie eine schaltbare Filteranordnung 5-39, 74. Die schaltbare Filteranordnung umfasst dabei Adaptoren 5-16, welche entsprechend dem bereits in der Beschreibungseinleitung beschriebenen Adaptor vor 5 aufgebaut sein können, Verzögerungsglieder 17-28, Schaltblöcke 29-34 sowie Schalter 74. Die Eingabe/Ausgabeeinheit 1 umfasst Kombiniermittel 2, Abtastmittel 3 sowie Auswahlmittel 4.
Wie in 1 gezeigt wird der Eingabe/Ausgabeeinheit 1 eine Eingangsdatenfolge a zugeführt. Die Eingangsdatenfolge a wird je nach Stellungen der Schalter der Schaltereinheiten 29-34 und der Schalter 74 den Adaptoren 9-16 und den Verzögerungsgliedern 17-28 in verschiedener Weise zugeführt. Ausgänge der Adaptoren 5-16 sind mit den Kombiniermitteln 2 und den Abtastmitteln 3 verbunden, wobei gestrichelte Pfeile in 1 Leitungen andeuten, welche z.B. durch die Kombiniermittel 2 hindurch zu den Abtastmitteln 3 verlaufen bzw. umgekehrt. Die Kombiniermittel 2 addieren oder subtrahieren, wie durch einen Block 2A dargestellt, die Ausgänge zweier durch die Adaptoren 5-16 und die Verzögerungsglieder 17-28 gebildete Filterzweige, um ein Brückenfilter-Ausgangssignal 2bl zu bilden, sie entsprechen also den Elementen 53, 54 aus 2. Die Abtastmittel 3 hingegen tasten von den Adaptoren 5-16 gelieferte Abtastwerte sukzessive ab, wie durch eine Einheit 3A angedeutet, um ein Polyphasen-Ausgangssignal bp zu bilden. Dieses Abtasten erfolgt wie bei den Abtastmitteln 73 aus der bereits erläuterten 6. Die Auswahlmittel 4 geben dann abhängig von einem Auswahlsignal c entweder das Brückenfilterausgangssignal bl oder das Polyphasenausgangssignal bp als Ausgangssignalfolge b aus, wodurch abhängig von dem Auswahlsignal c die Filtervorrichtung aus 1 als Brückenfilter oder als Polyphasenfilter arbeitet.
Mittels der Adaptoren 5-16, der Verzögerungsglieder 17-28, der Schalteinheiten 29-34 und der Schalter 74 können dabei verschiedene Filterstrukturen, beispielsweise eine Struktur wie die in 2 gezeigte und bereits in der Beschreibungseinleitung beschriebene Brückenfilterstruktur oder die in 6 dargestellte und ebenfalls bereits in der Beschreibungseinleitung beschriebene Polyphasenfilterstruktur realisiert werden. Die Funktionsweise der Schalteinheiten 29-34 soll nun am Beispiel der Schalteinheit 29 erläutert werden. Die Schalteinheiten 30-34 sind dabei entsprechend der Schalteinheit 29 aufgebaut.
Die Schalteinheit 29 umfasst Schalter 35-39, wobei Schalter 36 und 38 sowie 37 und 39, wie durch die jeweiligen Schalter verbindenden Linien angedeutet, üblicherweise gemeinsam geschaltet werden. Bei der in 1 dargestellten Schalterstellung wird die Eingangssignalfolge a einem ersten Eingang des Adaptors 5 zugeführt. Ein erster Ausgang des Adaptors 5 ist mit dem Verzögerungsglied 17 verbunden. Das Verzögerungslied 17 ist über den Schalter 36 und den Schalter 38 zudem mit einem zweiten Eingang des Adaptors 5 verbunden. Ein zweiter Ausgang des Adaptors 5 ist mit den Abtastmitteln 3 sowie, wie durch den einen gestrichelten durch die Abtastmittel 3 hindurchgehenden Pfeil angedeutet, mit den Kombiniermitteln 2 verbunden. In dieser Schalterstellung bildet der Adaptor 5 zusammen mit dem Verzögerungsglied 17 also einen Allpass erster Ordnung wie in 3 dargestellt.
Des Weiteren wird die Eingangssignalfolge a über den Schalter 35 der Schalteinheit 29 einem ersten Eingang des Adaptors 6 zugeführt. Ein erster Ausgang des Adaptors 6 ist über die Verzögerungseinheit 18 mit einem zweiten Eingang des Adaptors 6 verbunden. Ein zweiter Ausgang des Adaptors 6 ist über den Schalter 39 mit den Abtastmitteln 3 verbunden. Zudem ist auch hier eine entsprechende Verbindung mit den Kombiniermitteln 2 denkbar, falls dies erforderlich ist.
Der Adaptor 6 bildet also bei der dargestellten Schalterstellung zusammen mit dem Verzögerungsglied 18 ebenfalls einen Allpass erster Ordnung wie in 3 dargestellt.
Die Schalter 35-39 der Schalteinheit 29 sind durch ein Steuersignal d schaltbar. Auch wenn nur ein einziges Steuersignal d dargestellt ist, können getrennte Steuersignale für die verschiedenen Schalter 35-39 vorgesehen sein. In gleicher Weise sind weitere (nicht dargestellte) Steuersignale für die Schalteinheiten 30-34 vorgesehen. Werden nun die Schalter 35-39 der Schalteinheit 29 derart angesteuert, dass sie alle wie durch Pfeile in 1 angedeutet geschaltet werden, das heißt jeweils den nicht in 1 dargestellten Schaltzustand einnehmen, ist im Gegensatz zu dem dargestellten Zustand ein Ausgang der Verzögerungseinheit 17 über die Schalter 36 und 35 mit dem ersten Eingang des Adaptors 6 verbunden, während der zweite Ausgang des Adaptors 6 über den Schalter 38 mit dem zweiten Eingang des Adaptors 5 verbunden ist. In diesem Fall bilden die Adaptoren 5 und 6 zusammen mit den Verzögerungsgliedern 17 und 18 einen Allpass zweiter Ordnung wie in 4 dargestellt. Somit können mittels der Schalteinheit 29 gesteuert durch das Steuersignal d aus den Adaptoren 5 und 6 und den Verzögerungselementen 17 und 18 wahlweise 2 Allpässe erster Ordnung wie in 3 dargestellt oder ein Allpass zweiter Ordnung wie in 4 dargestellt gebildet werden. Gleiches gilt für die übrigen Adaptoren 7-16 zusammen mit den übrigen Verzögerungsgliedern 19-28.
Koeffizienten der Adaptoren 5-16 (entsprechend einem Faktor g des in der Beschreibungseinleitung unter Bezugnahme auf 5 beschriebenen Adaptors) können je nach Bedarf durch weitere (nicht dargestellte) Steuersignale eingestellt werden, um das Filterverhalten den Bedürfnissen anzupassen und das Frequenzverhalten des jeweiligen Filters zu bestimmen.
Ferner kann, indem die Schalter 37 und 39 der Schalteinheit 29 in dem in 1 nicht dargestellten Schaltzustand gebracht werden, der zweite Ausgang des Adaptors 5 über die Schalter 37 und 39 sowie über den Schalter 74 in der dargestellten Stellung mit einem ersten Eingang des Adaptors 7 verschaltet werden. Andererseits kann jedoch auch, wenn sich der Schalter 74 in der in Figur nicht dargestellten durch einen Pfeil angedeuteten Stellung befindet, dem ersten Eingang des Adaptors 7 die Eingangssignalfolge a direkt zugeführt werden. Somit lassen sich insbesondere über die Schalter 74 wahlweise Hintereinander- oder Parallelschaltungen von einzelnen Allpässen erster oder zweiter Ordnung realisieren. Insgesamt können somit mit den dargestellten Schaltern beispielsweise Filteranordnungen wie die in 2 und 6 dargestellten, welche zwei (im Fall von 2) oder drei (im Fall von 6) parallele Filterzweige aufweisen, welche (im Fall von 2) Allpässe erster und zweiter Ordnung oder (im Fall von 6) nur Allpässe erster Ordnung enthalten.
Dabei ist zu bemerken, dass die dargestellten Schalter lediglich als beispielhafte Möglichkeit der Verschaltung der Adaptoren 5-16 und der Verzögerungsglieder 17-28 zu verstehen sind. Selbstverständlich ist eine Vielzahl anderer Realisierungsmöglichkeiten derartiger Schalter, mit denen verschiedene Filteranordnungen aufgebaut werden können, ebenfalls denkbar. Insbesondere sind auch dreidimensionale Anordnungen von Adaptoren und Verzögerungsgliedern in Verbindung mit entsprechenden Schaltern vorstellbar.
Neben dem Zusammenfassen der benötigten Ausgänge der so aufgebauten Filteranordnung, wie durch Blöcke 2a und 3a angedeutet, werden in den Kombiniermitteln 2 und den Abtastmitteln 3 die jeweiligen benötigten Filterzweige auch zu den Blöcken 2a und 3a durchgeschleift. Zudem kann auch in den Kombiniermitteln 2 sowie den Abtastmitteln 3 ein zusätzliches Verschalten verschiedener Adaptoren bzw. Allpassfilter erfolgen, wozu entsprechend zusätzliche Leitungen, welche aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind, nötig sind.
Es ist zu bemerken, dass es prinzipiell denkbar ist, anstelle der Auswahlmittel 4 einen einfachen Addierer vorzusehen, welcher die Ausgangssignalfolgen bp und bl addiert, um die Ausgangssignalfolge b zu erhalten, und Schalter vorzusehen, welche die entsprechenden Ausgänge der Adaptoren 5-16 abhängig von dem Auswahlsignal c nur den Kombiniermitteln 2 oder den Abtastmitteln 3 zuführen, so dass die gerade nicht benötigten Mittel der Kombiniermittel 2 und der Abtastmittel 3 als Ausgangssignalfolge eine Nullfolge ausgeben.
Die Abtastmittel 3 können ausgestaltet sein, eine variable Anzahl von Filterzweigen sukzessive abzutasten, so dass sich nicht nur Polyphasenfilter zur Interpolation um einen festen Faktor (im Falle des Blocks 3A L) realisieren lässt, sondern verschiedene Faktoren möglich sind.
Zudem ist auch eine entsprechende Realisierung eines Dezimationsfilters möglich. In diesem Fall wird die Eingangssignalfolge a sukzessive auf eine Mehrzahl von parallelen Filterzweigen, welche wiederum durch die Adaptoren 5-16, die Verzögerungseinheiten 17-28 sowie die Schalteinheiten 29-34 und die Schalter 74 realisiert werden können, verteilt. Die Ausgänge der Mehrzahl von Filterzweigen wird dann durch einen Addierer zusammengefasst.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch die erfindungsgemäße Filteranordnung verschiedene Filtertypen, insbesondere Brücken- und Polyphasenfilter, platzsparend realisiert werden können. Hierzu wird ausgenutzt, dass bei Anwendungen wie beispielsweise Multistandard-Frontends für DSL-Kommunikation zu einem Zeitpunkt jeweils nur ein Filtertyp benötigt wird, so dass Grundbausteine der Filter, insbesondere Adaptoren und Verzögerungsglieder, für beide benötigte Filtertypen gemeinsam verwendet werden können und durch Schalter entsprechend verschaltet werden können.
Zu bemerken ist, dass im Allgemeinen das Steuersignal d und das Auswahlsignal c insofern voneinander abhängig sein werden, als dass für ein bestimmtes Auswahlsignal c, welches angibt, ob die Filtervorrichtung als Polyphasenfilter oder Brückenfilter arbeiten soll, auch bestimmte Schalterstellungen erforderlich sein werden. Prinzipiell sind das Auswahlsignal c und das Steuersignal d jedoch voneinander unabhängig, so dass sowohl für den Betrieb als Brückenfilter als auch für den Betrieb als Polyphasenfilter verschiedene Konfigurationen der jeweils benötigten Filterzweige mittels der Schalteinheiten 29-34 sowie der Schalter 74 eingestellt werden können. Prinzipiell ist es auch denkbar, anstelle der Kombiniermittel 2 und der Abtastmittel 3 nur Kombiniermittel oder nur Abtastmittel vorzusehen, so dass die Filtervorrichtung nur als Brückenfilter oder nur als Polyphasenfilter arbeitet, wobei durch die Verwendung von Schaltern verschiedene Filtereigenschaften flexibel realisiert werden können.

Claims

Verfahren zum Filtern einer Eingangssignalfolge (a), wobei die Eingangssignalfolge (a) gefiltert wird, um eine Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen zu erzeugen, wobei in Abhängigkeit von der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen eine Ausgangssignalfolge (b) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von einem Auswahlsignal (c) Elemente der Ausgangssignalfolge (b) entweder jeweils als Kombination von Elementen von mindestens zwei Signalfolgen der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen gebildet werden oder sukzessive durch jeweils ein Element einer Signalfolge der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen gebildet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Zwischensignalfolge (bl) derart gebildet wird, dass Elemente der ersten Zwischensignalfolge (bl) jeweils als Kombination von Elementen mindestens zweier Signalfolgen der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen gebildet werden, dass eine zweite Zwischensignalfolge (bp) derart gebildet wird, dass Elemente der zweiten Zwischensignalfolge (bp) sukzessive durch jeweils ein Element einer Signalfolge der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen gebildet werden, und dass in Abhängigkeit von dem Auswahlsignal (c) entweder die erste Zwischensignalfolge (bl) oder die zweite Zwischensignalfolge (bp) als Ausgangssignalfolge (b) ausgewählt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bilden der Elemente der Ausgangssignalfolge (b) durch Kombination von Elementen von mindestens zwei Signalfolgen der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen die Elemente der mindestens zwei Signalfolgen addiert oder subtrahiert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bilden der Elemente der Ausgangssignalfolge (b) durch jeweils ein Element einer Signalfolge der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen sukzessive jeweils ein Element jeder der mindestens zwei gefilterten Signalfolgen ein Element der Ausgangssignalfolge bildet.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, in dem die Elemente der Ausgangssignalfolge sukzessive durch jeweils ein Element einer Signalfolge der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen gebildet werden, die Ausgangssignalfolge (b) eine Abtastrate aufweist, welche um einen Faktor, welcher einer Anzahl der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen entspricht, höher ist als eine Abtastrate der Eingangssignalfolge (a).
Verfahren zum Filtern einer Eingangssignalfolge (a), wobei in Abhängigkeit von der Eingangssignalfolge (a) eine Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen gebildet wird, wobei in Abhängigkeit der Mehrzahl von Signalfolgen eine Ausgangssignalfolge (b) gebildet wird, indem jeweils Elemente von mindestens zwei Signalfolgen der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen kombiniert werden, um jeweils ein Element der Ausgangssignalfolge (b) zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von einem Auswahlsignal jede der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen entweder durch Filterung der Eingangssignalfolge (a) erzeugt wird oder durch Filterung von jeweiligen Teilsignalfolgen erzeugt werden, wobei die Teilsignalfolgen jeweils einen Teil von Elementen der Eingangssignalfolge (a) umfassen.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilsignalfolgen gebildet werden, indem den Teilsignalfolgen abwechselnd jeweils ein Element der Eingangssignalfolge (a) zugeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangssignalfolge (a) eine Abtastrate aufweist, welche um einen Faktor, welcher einer Anzahl der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen entspricht, höher ist als eine Abtastrate der Ausgangssignalfolge (b).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen durch eine Filteranordnung erzeugt werden, welche Grundelemente (5-28) umfasst, und dass die Grundelemente (5-28) in Abhängigkeit von einem Steuersignal (d) zu Filterzweigen verschaltet werden, wobei jeweils eine Signalfolge der Mehrzahl von gefilterten Signalfolgen in einem der Filterzweige erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundelemente Adaptoren (5-16) und Verzögerungselemente (17-28) umfassen, welche in Abhängigkeit von dem Steuersignal (d) wahlweise zu in Serie geschalteten oder parallel geschalteten Allpassfiltern mit einer von dem Steuersignal (d) abhängigen Ordnung verschaltet werden, um die Filterzweige zu bilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (d) in Abhängigkeit von dem Auswahlsignal (c) gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangssignalfolge (a) eine xDSL-Signalfolge ist.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Auswahlsignal (c) in Abhängigkeit von einem Übertragungsstandard der Eingangssignalfolge (a) gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungsstandard aus der Gruppe bestehend aus ADSL und VDSL ausgewählt ist.
Vorrichtung zum Filtern einer Eingangssignalfolge (a) mit einer Mehrzahl von Filterzweigen umfassenden Filtermitteln (5-34, 74), wobei ein jeweiliger Eingang jedes Filterzweiges der Mehrzahl von Filterzweigen mit einem Haupteingang zum Zuführen der Eingangssignalfolge (a) verschaltet ist, gekennzeichnet durch Kombinationsmittel (2), welche derart ausgestaltet sind, dass sie eine erste Zwischensignalfolge (bl) derart erzeugen, dass die Elemente der ersten Zwischensignalfolge (bl) durch Kombination von Elementen mindestens zweier von der Mehrzahl von Filterzweigen ausgegebener Signalfolgen gebildet werden, durch Abtastmittel (3), welche derart ausgestaltet sind, dass sie eine zweite Zwischensignalfolge (bp) derart bilden, dass Elemente der zweiten Zwischensignalfolge (bp) jeweils durch ein Element einer der von der Mehrzahl von Filterzweigen ausgegebenen Signalfolgen gebildet werden, und durch Auswahlmittel (4), welche derart ausgestaltet sind, dass sie in Abhängigkeit von einem Auswahlsignal (c) entweder die erste Zwischensignalfolge (bp) oder die zweite Zwischensignalfolge (bp) als Aungangssignalfolge (b) ausgeben.
Vorrichtung zum Filtern einer Eingangssignalfolge (a) mit einer Mehrzahl von Filterzweigen umfassenden Filtermitteln (5-34, 74), wobei ein jeweiliger Ausgang jedes Filterzweiges der Mehrzahl von Filterzweigen mit einem Hauptausgang zum Abgreifen einer Aungangssignalfolge (b) verschaltet ist, gekennzeichnet durch erste Verteilmittel, welche derart ausgestaltet sind, dass sie die Eingangssignalfolge (a) jedem der mindestens zwei Filterzweige zuführen, durch zweite Verteilmittel, welche derart ausgestaltet sind, dass sie Elemente der Eingangssignalfolge (a) abwechselnd den mindestens zwei Filterzweigen zuführen, und durch Aktivierungsmittel, welche derart ausgestaltet sind, dass sie in Abhängigkeit von einem Auswahlsignal (c) wahlweise die ersten Verteilmittel oder die zweiten Verteilmittel aktivieren.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermittel Adaptoren (5-16), Verzögerungsglieder (17-28) und Schaltmittel (29-39, 74) umfassen, wobei die Schaltmittel derart ausgestaltet sind, dass sie in Abhängigkeit von einem Steuersignal (d) die Adaptoren (5-16) und die Verzögerungsglieder (17-28) zu der Mehrzahl von Filterzweigen verschalten.
Vorrichtung zum Filtern einer Eingangssignalfolge (a), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Grundelemente (5-28) und Schaltmittel (29-34, 74) umfasst, und dass die Schaltmittel derart ausgestaltet sind, dass sie in Abhängigkeit von einem Steuersignal (d) die Grundelemente (5-28) zu einer Mehrzahl von Filterzweigen zum Filtern der Eingangssignalfolge (a) verschalten.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundelemente (5-28) Adaptoren (5-16) und Verzögerungsglieder (17-28) umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15-19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in Abhängigkeit von einem Auswahlsignal (c) wahlweise als Polyphasenfilter oder als Brückenfilter betreibbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15-20, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgestaltet ist.
Multistandard-Kommunikationseinrichtung zur Verarbeitung von Kommunikationssignalfolgen gemäß verschiedener Übertragungsstandards, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15-21 zum Filtern einer von der Kommunikationssignalfolge abhängigen Eingangssignalfolge, wobei ein Auswahlsignal (c) der Vorrichtung in Abhängigkeit von dem jeweiligen Übertragungsstandard ausgewählt wird.