MCIIR

FPGA デジタル信号処理ソリューション

これまで、ほとんどのデジタル信号処理はDSPで行われてきています。
DSPのアーキテクチャが改良され、処理能力は飛躍的に上がってきています。
また、DSPはマイクロプロセッサの一種であり、C言語などソフトウエアで処理内容を記述できる、大きなメリットがあります。
一方、フィルタ演算などが多用される用途においては、ハードウエアによる処理が圧倒的に有利となります。
弊社では、FPGAを用いて信号処理のハードウエア実装を行っており、特に音響・通信分野では多くの実績があります。
FPGAによる、信号処理を身近に・低コスト・短期で開発可能なように、信号処理モジュールのIPコア化を進めています。

   

MCIIR = Multi Channel IIR Filter

信号処理では必ず必要となるフィルタ処理。中でもIIRフィルタはアナログフィルタの設計手法が応用でき、演算処理量が少なく、遅延も少ないため多方面に利用されています。
MCIIRフィルタは、Xilinx Sprtan/Virtexシリーズに特化した設計を行い、多チャネル・高精度・低リソース消費を実現したIPコアです。

   

  • 多チャネル

    フィルタは目的の特性を得るために従属接続することが多く、また、多数の入力を扱うため、数十個のフィルタを実装することもあります。
    MCIIRフィルタは、FPGAの内部構造を有効に利用し、少ないリソース使用量で、多チャネルの演算を実現しています。
    チャネル数は、サンプリング周波数に依存します。
    Spartan3Eであれば、最大64チャネル(サンプリング周波数約48KHz)を1つのモジュールで実装可能です。

    高精度

    フィルタの係数・入出力は36ビットで行われます。
    一般にサンプリング周波数が高く、カットオフ周波数が低いほど演算誤差の影響を受けやすく、SN比が低下する特性を持ちます。MCIIRフィルタでは、36ビット精度と、ノイズシェーピング(オプション)によって、高精度(高SN比)の演算が可能です。

    低リソース消費量

    FPGAにおいては、リソース消費量(ゲート数)がコストに大きく影響します。
    MCIIRフィルタでは、FPGAの内部構造を有効に利用し、少ないリソースで、多チャネル高精度を実現しました。

    わかりやすいインタフェース

    MCIIRフィルタは、係数固定・可変のどちらでも対応可能です。
    また、マイクロプロセッサなどと共存することも考慮したわかりやすいインタフェースとなっています。
    フィルタの入出力は、時分割パラレルとなっており、簡単なマルチプレクサのみで、従属接続が可能です。

    ●MCIIRフィルタ製品資料

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