一种整型计算方法、装置及医疗检测设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗电子领域，尤其涉及一种整型计算方法、装置及医疗检测设备。
【背景技术】
[0002]在信号采集、分析及显示过程中，由于复杂的现场环境以及信号自身的频谱特性，往往需要对系统输入信号的带宽做出限制，即需要运用滤波器对系统输入信号进行滤波，如可利用IIR数字滤波器对系统输入信号进行滤波以限制系统输入信号的带宽。
[0003]对于IIR数字滤波器，其滤波精度受到截断误差的影响。为了获得高的精度，现有的IIR数字滤波器主要有如下两种处理方案:一种是在IIR数字滤波器运算时采用浮点型运算，这样做的好处是滤波器精度高，但是对于不支持浮点型运算的CPU会导致CPU运算缓慢。另一种是限制滤波器及系统输入信号的精度，在IIR数字滤波器运算时采用整型计算，该方法的优点是对于不支持浮点型运算的CPU，CPU计算迅速，缺点是滤波器精度不高。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种整型计算装置及方法，用于保证不支持浮点型运算的CPU的滤波精度的同时，提高CPU的计算速度。
[0005]第一方面，一种整型计算装置，包括第一运算模块、第二运算模块、求和器及组合器，其中，
[0006]所述第一运算模块，用于将当前时刻以及当前时刻的前η个时刻的信号采样值(Xe, X1,, Xn)分别表示成具有预定底数和指数的子信号序列，将各级放大器的放大倍数(bo, bi，...，bn)分别表示成具有预定底数和指数的子放大序列，利用第一型放大运算器对所述子信号序列及子放大序列进行放大运算，生成第一输出序列(sx。，Sxl,Sxn)，并将所述第一输出序列(sx。，Sxl,Sxn)相加得到第一求和值Sx，其中，所述子信号序列及所述子放大序列里的数据均为整型数据；
[0007]所述第二运算模块，用于将各级放大器的放大倍数(a。，a1; , an)分别表示成具有预定底数和指数的子放大序列，利用第二型放大运算器将当前时刻的前m个时刻的输出值(Syl,...，Syn)分别与及所述各级放大器的放大倍数的子放大序列进行放大运算，生成第二输出序列(Sy, Sy- J ,并将所述第二输出序列(Sy, Sy- J相加得到的第二求和值Sy;
[0008]所述求和器，用于将所述第二求和值Sy与所述第一求和值S x相加，得到第三求和值Sy。，其中，所述第三求和值Sy。为当前时刻的输出值；
[0009]所述组合器，用于获取所述第三求和值Sy。的整数部分Y，以作为当前时刻的系统输出。
[0010]可选地，所述第一运算模块具体用于，将每个信号采样值X1 (O SiSn)表示为具有预定底数和指数的个子信号序列(X1 seg0, X1 segl,...，X1 segk)，将每个放大器的放大倍数4表不为具有预定底数和指数表不的子放大序列(Bi _，B i segl，..., Bi segt)，令所述(Xi seg。，Xi segl?...，Xi segk )的每一个子信号逐一与所述子放大序列(B1
segO? Bi segl，...，Bi segi) ?女宇日数关系进行乘法运算，生成Sxl;将所述S X1按指数求和运算得到所述第一求和值Sx，其中，所述Sxl及所述第一求和值S x均为序列。
[0011]可选地，所述第二运算模块具体用于，将每个放大器的放大倍数ai表示为具有预定底数和指数表示的t个子放大序列(A1 seg0, A1 segl,...，A1 Mgt)，将当前时刻的前m个时刻的输出值Syj (O彡j彡m)分别与所述子放大序列(A1 seg0, A1 segl,...，A , segt)按指数关系进行乘法运算，生成Sy,,，将所述\ ,按指数求和运算得到第二求和值Sy，其中，所述第二求和值Sy&Sy, j均为序列。
[0012]可选地，所述组合器具体用于，将所述第三求和值Sy。中与负指数对应的数据舍去，以获取所述第三求和值Sy。的整数部分Y，并作为当前时刻的系统输出。
[0013]可选地，所述信号采样值为整型数据，所述放大器的放大倍数为整型数据或浮点型数据。
[0014]第二方面，提供一种整型计算方法，至少包括如下步骤:
[0015]将当前时刻以及当前时刻的前η个时刻的信号采样值(X。，X1,...，Xn)分别表示成具有预定底数和指数的子信号序列，将各级放大器的放大倍数(b。，匕，...，bn)分别表示成具有预定底数和指数的子放大序列，利用第一型放大运算器对所述子信号序列及子放大序列进行运算，生成第一输出序列(Sx。，Sxl，...，Sxn)，并将所述第一输出序列(Sx0, Sxl, Sxn)相加得到第一求和值Sx，其中，所述子信号序列及所述子放大序列里的数据均为整型数据；
[0016]将各级放大器的放大倍数(a。，a1; , an)分别表示成具有预定底数和指数的子放大序列，利用第二型放大运算器对当前时刻的前m个时刻的输出值(Syl，...，SyJ与及所述各级放大器的放大倍数进行放大运算，生成第二输出序列(Sy, Sy- J，并将所述第二输出序列(Sy, Sy- J相加得到的第二求和值Sy;
[0017]将所述第二求和值Sy与所述第一求和值S x相加，得到第三求和值S y。，其中，所述第三求和值Sy。为当前时刻的输出值；
[0018]获取所述第三求和值Sy。的整数部分Y，以作为当前时刻的系统输出。
[0019]可选地，所述将当前时刻以及当前时刻的前η个时刻的信号采样值(X。，X1, , Xn)分别表示成具有预定底数和指数的子信号序列，将各级放大器的放大倍数(b。，b1;..., bn)分别表示成具有预定底数和指数的子放大序列，利用第一型放大运算器对所述子信号序列及子放大序列进行运算，生成第一输出序列(Sx。，Sxl, Sxn)，并将所述第一输出序列(Sx0, Sxl, Sxn)相加得到第一求和值Sx，包括:
[0020]将信号采样值X1 (O彡i彡η)表示为具有预定底数和指数的子信号序列(X1 seg0,X1 segl,...,X1 segk)及将每个放大器的放大倍数bi表示为具有预定底数和指数表示的子放大序列(B1 segO，Bi segl7...，segt)，
[0021]将所述(Xiseg0, Xi segl,...，Xi segk)的每一个子信号逐一与所述(Bi seg0, B,segl,..., B1 segt)按指数关系进行乘法运算，生成Sxl;及
[0022]将所述Sxl (O彡i彡η)通过指数求和运算得到所述第一求和值Sx。
[0023]可选地，所述将各级放大器的放大倍数(a。，ai，...，an)分别表示成具有预定底数和指数的子放大序列，利用第二型放大运算器对当前时刻的前m个时刻的输出值(Syl，...，SyJ与及所述各级放大器的放大倍数进行放大运算，生成第二输出序列(Sy- Sy- J，并将所述第二输出序列(Sy, Sy- J相加得到的第二求和值Sy，包括:
[0024]将每个放大器的放大倍数B1表示为具有预定底数和指数表示的η个子放大序列
(Ai segOi Ai segl J...J segt^，
[0025]将当前时刻的前m个时刻的输出值Syj (O ^ j ^ m)包含的子信号逐一与所述
segOi segl J * * * J segt )按指数关系进行乘法运算，生成Sy, 3?’及
[0026]将所述Sy,,按指数关系相加得到第二求和值S yD
[0027]可选地，所述信号采样值为整型数据，所述放大器的放大倍数为整型数据或浮点型数据。
[0028]第三方面，提供一种医疗检测设备，所述医疗检测设备包括上述的整型计算装置。
[0029]本发明实施例提供的整型计算装置，通过将所述信号采样值及放大器的放大倍数拆分为具有预定底数和指数的整型子序列，然后对所述子序列进行乘法放大运算，获得输出值Sy。。再通过所述组合器舍去所述输出值Sy。的小数部分(如指数位为负数的部分)，从而获得第三求和值Sy。的整数部分Y。由于在整个计算过程中都不涉及浮点计算，因而可以令不支持浮点型运算的CPU在保证滤波器精度的同时，提高CPU的计算速度。
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1是本发明实施例提供的整型计算装置的示意图。
[0032]图2是图1所示的整型计算装置的具体结构示意图。
[0033]图3是图2所示的第一型运算放大器的工作原理图。
[0034]图4是图2所示的第二型运算放大器的工作原理图。
[0035]图5是本发明实施例提供的整型计算方法的流程图。
【具体实施方式】
[0036]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037]请参阅图1及图2，本发明提供一种整型计算装置100，所述整型计算装置100包括第一运算模块10、第二运算模块20、求和器30及组合器40，所述第一运算模块10的输出端连接所述求和器30的输入端，所述第二运算模块20的输出端连接所述求和器30的输入端，所述求和器30的输出端连接所述第二运算模块20的输入端及所述组合器40。其中:
[0038]所述第一运算模块10，用于将当前时刻以及当前时刻的前η个时刻的信号采样值(Xe, X1,, Xn)分别表示成具有预定底数和指数的子信号序列，将各级放大器的放大倍数(bo, bi，...，bn)分别表示成具有预定底数和指数的子放大序列，利用第一型放大运算器对所述子信号序列及子放大序列进行放大运算，生成第一输出序列(sx。，Sxl,Sxn)，并将所述第一输出序列(sx。，Sxl,Sxn)相加得到第一求和值Sx，其中，所述子信号序列及子放大序列里的