MSD编码与CSE结合优化FIR滤波器硬件资源

"基于MSD编码的FIR滤波器优化方法" 本文主要探讨了一种将Most Significant Digit (MSD)编码与Common Sub-expression Elimination (CSE)算法结合，用于优化固定系数Finite Impulse Response (FIR)滤波器的新方法。FIR滤波器在数字信号处理领域具有广泛应用，其性能和效率对系统整体性能至关重要。由于FIR滤波器的实现通常需要大量乘法器，这可能导致硬件资源的过度消耗和较高的功耗。 MSD编码是一种数字表示方式，其特点是将数字的最高有效位放在最前面，有助于减少乘法过程中所需的加法器数量。文章首先阐述了MSD编码的基本概念，并详细介绍了如何生成MSD编码。相比Canonical Signed Digit (CSD)编码，MSD编码在某些情况下可以提供更少的非零位数，从而降低硬件复杂度。 接着，文章提到了CSE算法，这是一种优化技术，通过识别并消除重复的中间计算（即“共同子表达式”），减少了计算过程中的加法操作，进而节省硬件资源。传统的做法是将CSD编码与CSE结合，但作者指出，他们的方法能发现更多的“共同子表达式”，从而更有效地减少加法器的数量。 通过实例分析，作者证明了所提出的方法相比于现有的CSD+CSE组合，可以进一步节省硬件资源，尤其是在减少加法器数目方面表现出优势。这不仅降低了硬件成本，还可能改善滤波器的运行速度和能效。 本文提出了一种创新的FIR滤波器优化策略，结合MSD编码和CSE算法，旨在解决FIR滤波器硬件资源消耗大的问题。这种方法对于数字信号处理系统的高效设计具有重要意义，尤其在嵌入式系统和低功耗应用中，能够实现更紧凑、更节能的滤波器实现。