IIR数字滤波器的Matlab和FPGA实现

提出一种通过两个二阶节级联构成四阶IIR数字椭圆滤波器的设计方法,并利用Matlab仿真软件设计了通带内波纹不大于0.1 dB,阻带衰减不小于42 dB的IIR数字滤波器。论述了一种采用可编程逻辑器件,通过VHDL硬件描述语言实现该滤波器的方法。给出了在QuartusⅡ软件下的仿真结果,并在FPGA器件上验证实现。实验证明,这种方法是切实可行的。     

改进型CIC抽取滤波器设计与FPGA实现

为了改善级联积分梳状(CIC)滤波器通带不平和阻带衰减不足的缺点,给出一种改进型CIC滤波器.该滤波器在采用COSINE滤波器提高阻带特性的基础上,级联了一个SINE滤波器,补偿了其通带衰减.硬件实现时,采用新的多相分解方法结合非递归结构,不仅大大减少了存储单元数量,还使电路结构更加规则.经仿真和FPGA验证,改进型CIC滤波嚣使用较少硬件,实现了阻带衰减100.3 dB,通带衰减仅为0.000 1 dB.     

MTD雷达中滤波器组的设计和实现

在某MTD雷达信号处理系统中,采用切比雪夫一致逼近法设计MTD滤波器,讨论其硬件实现方法.测试结果表明,各滤波器副瓣在-50dB以下,该MTD系统对地杂波的改善因子达55dB以上,能够达到较好的检测效果.     

基于滤波器组的风廓线雷达信号处理技术

综述了风廓线雷达信号处理算法的新发展。目前，在实际的风廓线雷达中仍广泛使用经典的信号处理方法，一些新算法、新方案由于各种原因不能实用，还不能取代经典的处理算法。鉴于这些原因，并考虑到现在硬件水平迅速提高的实际，提出一个可行的改进方案。该方案取消了风廓线雷达经典信号处理中的时域积累，并用窄带滤波器组取代加窗FFT，由于滤波器组设计灵活，硬件实现方便，故可迅速地应用到现行风廓线雷达中。仿真实验表明，采用窄带滤波器组可以在单脉冲信噪比-38dB的条件下正确检测风廓线回波，检测性能比经典处理方法提高了3dB。     

一种用于过采样∑-△ A／D转换器的抽取滤波器

采用0．8μm CMOS工艺，实现了一种用于过采样∑-△ A／D转换器的数字抽取滤波器。该滤波器采用多级结构，梳状滤波器作为首级，用最佳一致逼近算法设计的FIR滤波器作为末级，并通过位串行算法硬件实现。芯片测试表明，该滤波器对128倍过采样率、2阶∑-△调制器的输出码流进行处理得到的信噪比为75dB。     

AIN薄膜有源SAW滤波器集成及性能研究

在AIN压电薄膜上（以SiO2／Si为衬底），使用MOS集成电路工艺制作叉指电极和单元电路，制成中心频率为320MHz的有源SAW滤波器并进行了测试。结果表明，该滤波器的插入损耗低于10dB，带外衰减高于45dB。     

声表面波纵向耦合谐振滤波器通带特性研究

在理论方面,作者应用COM理论分析研究了纵向耦合谐振滤波器通带波纹大小和耦合换能器与输入/输出换能器间距离的关系。在工艺上,作者采用剥离工艺制作了相应的纵向耦合谐振滤波器,并给出了所设计的纵向耦合谐振滤波器频率响应的测试结果。实验测得样品滤波器中心频率为895 MHz,1 dB带宽40.5 MHz,阻带抑制达到47 dB,插入损耗3.8 dB,通带波纹小于0.9 dB。实验与理论分析比较一致。     

超宽带高抑制无反射带通滤波器的设计

为了提高无反射带通滤波器的带宽和衰减,设计一款基于集成无源器件技术的小型化、超宽带、高带外抑制的无反射带通滤波器。该滤波器由无反射低通滤波器、无反射高通滤波器和匹配电路级联而成,无反射低通、高通滤波器级联可实现超宽带,通过在匹配电路的上下频带各引入一个零点的方法,将滤波器的带外抑制峰值提高到了40 dB。通过HFSS软件在硅衬底上对其进行建模仿真,最终实现了所需的无反射带通滤波器。该滤波器的中心频率f_0为2.43 GHz,中心频率处的插入损耗为1.17 dB,BW_(-3dB)≤1.86 GHz,带外抑制≥40 dB,回波损耗在12 dB左右,整体尺寸仅为2.65 mm×1.25 mm。三维电磁场仿真结果表明,该款无反射带通滤波器的相对带宽为76.5%,衰减为40 dB。     

基于IIR滤波器的窄带干扰抑制技术仿真与实现

研究了直扩通信中二阶自适应格型IIR陷波滤波器在抗窄带干扰中的应用,推导了系统信噪比改善因子和误比特率的闭合表达式,分析了算法的性能,并进行了MATLAB仿真。基础上,设计了FPGA可实现的自适应解扩重扩滤波器,该滤波器实现简单,硬件测试表明,滤波器达到了预期的性能指标,有效可抗窄带干扰在大约21dB。     

周界入侵检测系统宽带滤波器的设计及优化

针对传统m 推演型滤波器插入损耗大、带内平坦度不理想等问题,提出了一种改进型带通滤波器设计优化方法。本文首先介绍了滤波器各子级的设计方法,利用ADS 对滤波器参数进行迭代优化设计,并采用PCB 工艺制备了带通滤波器样品同时进行了传输特性的测量,最后将其实际应用于泄漏电缆周界入侵检测系统中提高了硬件前端的信噪比。测量结果表明,在25. 75 ~36. 25 MHz 的通带范围内,插入损耗小于1. 5 dB,带内平坦度优于0. 5dB,反射系数小于-15 dB,过渡带性能理想;在陷波点20 MHz、45 MHz 处衰减大于-50 dB。在本文的最后,对周界入侵检测系统漏报率、误报率、正确率进行了初步测试,结果表明虚警率从每小时1 次减少至2 天内未发生报警,该滤波器结构有效地解决了系统虚警率高的问题,提高了系统的稳定性。     

单槽双频微波带通滤波器设计与实现

在方形贴片上采用单槽线代替相互正交双槽线的方法设计出一款结构简单、紧凑的双频段带通滤波器。详细讨论了滤波器结构参数对滤波器性能的影响,并以2.45/5.2GHz双通带滤波器的设计为例,通过仿真优化得到了各结构参数,制作了相应的样品。测试结果表明：该滤波器在2.45GHz通带内回波损耗为20dB,通带内最小插损为0.9dB,相对带宽为10%;5.2GHz通带内回波损耗33.6dB,通带内最小插损为0.37dB,相对带宽为13.4%,其总体尺寸比文献中正交双槽线结构的滤波器缩小48%。     

基于耦合线的紧凑型巴伦带通滤波器设计北大核心CSCD

本文利用发卡滤波器和耦合线组合电路，提出了一款新型巴伦带通滤波器，其具有结构紧凑、简单及集成度高等优点。文中分析了三阶发卡滤波器原理和耦合线组合电路（即平行耦合线和终端短路反平行耦合线）输出180°相位差特性，将二者组合成巴伦带通滤波器，避免了传统巴伦带通滤波器在各路加载滤波器而造成整体系统结构尺寸偏大的问题。所设计的巴伦带通滤波器工作中心频率为2 GHz，实测3-dB带宽为6%，带内插入损耗为4.58 dB，相位差为180°±3.1°，幅度差为0 dB±0.29 dB。仿真和实测结果吻合良好，证明了该设计的可行性。     

基于LTCC工艺的小型化可调频带通滤波器的设计

设计了一款基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术的小型化带通滤波器。采用两谐振器之间的耦合效应,减小了器件的尺寸。在HFSS中建立滤波器模型并仿真,滤波器的中心频率为1.07 GHz,带宽为428 MHz,回波损耗大于22 dB,2 f_0处抑制大于45 dB,整体尺寸仅为6.5 mm×4 mm×0.9 mm。在此滤波器上模拟表贴变容二极管来调节两个谐振器中的电容实现中心频率可调。结果表明,滤波器的中心频率在1.05~1.23 GHz内连续变化,在中心频率变化过程中插损始终小于1 dB,回波损耗始终大于15 dB,2f_0处抑制大于45 dB。     

非相干UWB-PPM接收机前置滤波器带宽的优化选择

由于硬件实现简单,基于能量检测的非相干超宽带(Ultra-Wideband, UWB)接收机对一些低速数据应用具有较大的吸引力,但另一方面也存在误码性能不高的不利之处, 影响其性能的两个主要因素是能量积分时间和前置滤波器带宽选择。该文针对非相干接收机前置滤波器产生的多径分量干扰的影响进行了分析,并在推导出接收机误码性能闭式表达式的基础上对滤波器带宽的优化选择进行了分析。结果表明,在信道模型CM1~CM4下,前置滤波器产生的多径分量干扰平均来说对其输出能量的影响很小,并且一般来说存在一个最佳的滤波器带宽值。此外,在实际系统设计中采用高斯窄脉冲宽度倒数的2倍,或者脉冲信号的－3dB或－10dB带宽作为准最佳的滤波器带宽值基本上可以满足设计的优化需求,相应的误码性能损失约为0.5dB以内。     

C波段超宽带微型LTCC带通滤波器设计

基于低温共烧陶瓷(Low temperature co-fired ceramic,LTCC)技术设计了一款C波段超宽带、高抑制的带通滤波器,并通过LTCC技术对滤波器进行加工制作,满足了小体积、高性能、密集封装的应用需求。滤波器整体上采用了低通滤波器与高通滤波器串联的结构实现超宽通带,并引入传输零点来增加带外抑制,采用垂直叉指电容和双层螺旋电感来减少滤波器体积。最终实现的滤波器通带的中心频率为5.3 GHz,带宽为3 GHz,通带内插损小于0.8 dB,在DC～3 GHz处抑制达到了36 dB,在8～14 GHz处抑制达到了35 dB,通带回波损耗为12 dB。滤波器体积为：1.8 mm×1.0 mm×0.7 mm。     

低频大带宽声表面波滤波器

介绍了一种低频大带宽声表面波滤波器(SAWF)的设计方法，并介绍了最新研制的滤波器的性能。其中心频率16．28MHz，通带波动1．0dB，插入衰耗23dB，阻带抑制达40dB。     

体声波滤波器的片上测试与性能表征

为了表征制备的L波段体声波(BAW)滤波器的性能,采用射频探针台和矢量网络分析仪片上测试获得了BAW滤波器的S参数;在ADS软件环境下计算了BAW滤波器的各项性能参数。比较实测与仿真得到的S参数曲线,发现:低阻硅衬底会使BAW滤波器的带内插损显著增加;BAW滤波器中各薄膜体声波谐振器(FBAR)单元的薄膜沉积厚度误差会使BAW滤波器的带内波动偏大,且FBAR薄膜厚度较设计值增大时BAW滤波器的中心频率会向下偏移。以制备的一只BAW滤波器为例,测得其中心频率为1 495MHz,带宽为17MHz,带内插损为-46.413dB,带内波动为2.816dB,带外抑制为-72.525dB/-79.356dB,电压驻波比为1.940。该文给出的BAW滤波器片上测试与性能表征方法具有通用性。     

国外简讯

1—2GHz SAW带通滤波器 美国Sawtek公司制成一系列SAW带通滤波器,其工作频率范围为1—2GHz。该器件的插损为15—40dB,相对带宽为1—15％,矩形系数可小到1.5:1,带外抑制为30—45dB。一种典型的滤波器有如下的室温特性:中心频率为2005.36MHz,插损为31dB,3dB带宽为124.8MHz,纹波峰-峰值为0.8dB,幅度倾斜度为门1dB,在1500和2500MHz处信号抑制大于或等于30dB。滤波器封装在TO-5外壳内,是制备在128°旋转Y切LiNbO_3基片上的。基片温度系数为-75ppm/℃。     

基于GC5016的短波收发机数字上下变频设计

鉴于传统中频数字化短波收发机性能及复杂度受模拟前端电路制约,介绍了射频直接低通采样的数字化处理方案,其中GC5016用于数字上下变频,重点对GC5016中的级联积分梳状滤波器(CIC)和可编程有限冲激响应滤波器(PFIR)的联合设计进行了仿真研究和硬件验证.该数字上下变频的带外抑制达100 dB,带内平坦度控制在0.1dB,完全满足射频数字化收发机的设计要求.     

级联型声表面横波滤波器

该文介绍了在压电石英基片上具有一阶温度系数为0的声表面横波滤波器,制作出高频、高带外抑制窄带滤波器,并采用两只声表面横波滤波器联级后的方式,提高带外抑制性能。测试结果表明,滤波器的频率为1 219.4 MHz,损耗为9.38 dB,-1 dB带宽为0.743 MHz,-3 dB带宽为1.06 MHz,-40 dB带宽为2.94 MHz,群延时波动在偏离中心频率-100～100 kHz时的值小于100 ns,且输入、输出端驻波均小于2。