Algorithmes rapides de filtrage a reponse impulsionelle finie adaptes a une implantation sur un processeur specialise en traitement du signal

Dsp implementation of fast finite impulse response filtering algorithms

• Auteur / Autrice : Anissa Mokraoui
• Direction : Pierre Duhamel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Parmi les algorithmes rapides qui ont ete proposes pour le filtrage a reponse impulsionnelle finie (rif), certains sont bases sur des proprietes de convolution cyclique ou de convolution classique, d'autres utilisent la transformee de fourier rapide (tfr) comme moyen de calcul intermediaire. La tfr utilise en general un grand bloc de donnees qui engendre un delai de traitement pouvant-etre incompatible avec l'application, de plus l'implantation de ces algorithmes ne tient pas compte de certaines caracteristiques materielles des processeurs de traitement du signal, la plus specifique residant dans la presence d'un multiplieur-accumulateur rapide (mac). De nouveaux algorithmes rapides de filtrage rif ont ete proposes. Ces algorithmes reduisent la complexite arithmetique tout en conservant la structure mac. Une technique d'imbrication de ces algorithmes, permet de reduire encore la charge de calcul. Cependant cette algorithmique ne prend pas en consideration les limitations materielles du processeur. En particulier le nombre de registres pointeurs d'adresse necessaires a l'implantation de l'algorithme ne peut depasser le nombre de pointeurs disponibles dans le processeur, sans se repercuter sur le nombre moyen de cycles machine necessaires pour calculer un point de sortie. Ce probleme a ete rencontre auparavant et signale dans de nombreuses communications. Nous proposons une solution qui consiste a optimiser l'organisation des donnees en memoire de maniere que l'algorithme ne necessite en general au total qu'un nombre invariant de 5 pointeurs. Ainsi, l'implantation proposee, permet de reduire dans la plupart des cas le temps de calcul de 50% environ par rapport a la convolution directe, tout en presentant un delai de traitement (entree/sortie) aussi petit que souhaite, independant de la longueur du filtre