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滤波器算法误差

发布时间:2008/11/10 0:00:00 访问次数:498

  最严重的有限字长效应被称为算法误差。为说明算法误差的来源,考虑图1 所示的定点乘法-累加器(mac)或saxpy(s=ax+y)单元。假设a和x为n bit数字字,二者被送入全精度乘法器,产生一个2n bit的乘积。这个2n bit的全精度乘积在送人t bit累加器之前被缩减为s bit,其中,t≥s且s≤2n。在不同mac单元中这种缩减操作造成的舍人不同。如果t>s,则一般将其中的累加器称为具有扩展精度的累加器。t bit累加器的输出最终将被缩减成一个m bit的saxpy输出,其中,m≤t。如果m<2n,一般设舍人误差为

  其中,qf(q)表示实数q被量化后得到的数字,它具有f bit分数精度。误差方差为

  图1 级联结构中逐级的fy范数估计(从左上角起,按顺时针排列分别为:第1级,第2级,第4级,第3级)

  图2 定点mac单元

  式中,q=2-f。仅仅对舍人误差建模是不够的,真正的问题是推断误差发生后会产生什么后果。这点对于iir很重要,因为iir内部产生的误差将会在滤波器中无限再循环。

  欢迎转载,信息来自维库电子市场网(www.dzsc.com)



  最严重的有限字长效应被称为算法误差。为说明算法误差的来源,考虑图1 所示的定点乘法-累加器(mac)或saxpy(s=ax+y)单元。假设a和x为n bit数字字,二者被送入全精度乘法器,产生一个2n bit的乘积。这个2n bit的全精度乘积在送人t bit累加器之前被缩减为s bit,其中,t≥s且s≤2n。在不同mac单元中这种缩减操作造成的舍人不同。如果t>s,则一般将其中的累加器称为具有扩展精度的累加器。t bit累加器的输出最终将被缩减成一个m bit的saxpy输出,其中,m≤t。如果m<2n,一般设舍人误差为

  其中,qf(q)表示实数q被量化后得到的数字,它具有f bit分数精度。误差方差为

  图1 级联结构中逐级的fy范数估计(从左上角起,按顺时针排列分别为:第1级,第2级,第4级,第3级)

  图2 定点mac单元

  式中,q=2-f。仅仅对舍人误差建模是不够的,真正的问题是推断误差发生后会产生什么后果。这点对于iir很重要,因为iir内部产生的误差将会在滤波器中无限再循环。

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