一种数字下变频抽取滤波器的设计

对一个针对数字下变频应用的抽取滤波器从设计指标到版图实现的设计过程进行了详细介绍.该抽取滤波器实现了20倍的降采样,由CIC滤波器、CIC补偿滤波器和半带滤波器三级依次串联而成.通过利用抽取滤波器的等价变换和多项分解性质,各滤波器级的硬件电路开销和运行功耗都得到了降低.     

一种短波数字化电台CIC抽取滤波器的设计

CIC抽取滤波器是数字化接收机数字下变频器的重要组成部分,其指标直接影响数字接收机的性能。本文在论述数字抽取理论及CIC抽取滤波器原理基础上,针对某一短波电台数字化接收机的具体要求,设计了一种CIC抽取滤波器。经过仿真测试,满足了系统要求。     

改进型CIC抽取滤波器的FPGA实现

为了解决以往设计的CIC抽取滤波器存在的数据速率高以及功耗高的问题,研究了改进型CIC抽取滤波器的FPGA实现过程,优化CIC抽取滤波器硬件实现结构,采用FPGA实现抽取滤波器的设计。分析CIC抽取滤波器的硬件实现结构和位宽,通过Hogenauer抽取滤波器结构,得到6级16抽取的CIC硬件实现结构,将该结构变换成4个CIC抽取滤波器的级联式FPGA实现,逐级降低数据速率,提升数据位宽。以FPGA实现CIC抽取滤波器过程中,分析了其运算时寄存器所需的最高位宽,避免产生数据溢出问题。实验结果表明,所设计的改进型CIC抽取滤波器是有效的,可降低数据速率和系统功耗。     

一种低功耗64倍降采样多级数字抽取滤波器设计

经典多级结构的数字抽取滤波器占用系统大量的功耗与面积资源,文章设计的改进型64倍降采样数字抽取滤波器采用由级联积分梳状滤波器、补偿FIR滤波器和半带滤波器组成,在保持Σ-ΔADC转换精度的约束下,实现了最大程度降低系统功耗与面积的设计目标。在多级级联积分梳状(CIC)滤波器的设计中,充分运用置换原则以优化各级级数并采用非递归结构实现方式,同时将多相结构运用到补偿滤波器与半带滤波器中,获得电路功耗与面积的明显降低。将Σ-Δ调制器输出信号作为测试激励,通过Matlab系统仿真、FPGA验证与FFT信号分析,得到的输出数据信噪比达到15bit有效位数精度,且系统速度满足要求。     

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.     

高性能CIC抽取滤波器研究与设计

针对采样率变换系统中CIC抽取滤波器存在通带失真较大和阻带衰减较小的问题,提出一种高性能CIC抽取滤波器的设计方法,该方法采用补偿滤波器技术和非递归并行结构.仿真结果表明,通带失真与阻带衰减特性明显优于传统的CIC,CIC-Cosine,ISOP-CIC等滤波器.因此,适用于对幅频特性要求较高的采样率变换系统.     

Lagrange半带滤波器在数字抽取滤波器中的应用

高阶CIC滤波器的补偿滤波器通带内波纹较大,且幅值增长很快,会引起补偿后的CIC滤波器通带不平坦和阻带放大,影响了它的性能的提高.实际中往往只采用低阶的CIC滤波器,并且放在整个数字抽取滤波器的前端.反之,Lagrange半带滤波器的通带较平坦,而且在混叠带内衰减很大.由于通带较平坦,因此可以不用对其进行补偿,从而高阶的Lagrange半带滤波器可以被使用,这样它在混叠带内的衰减比补偿后的CIC滤波器要大的多.Lagrange半带滤波器的抽头都是以2为底的分数,硬件实现较简单.实验说明使用4阶的CIC加8阶Lagrange半带加FIR滤波器的方式,滤波后的噪声功率比传统的4阶的CIC加FIR滤波器的方式要小,并且其功耗也较小.     

多速率采样中的CIC滤波器设计与分析

CIC滤波器是常用于多速率采样抽取或内插过程中的高效滤波器,具有结构简单,易于工程实现的特点。以提高采样速率为例,首先介绍了内插理论和CIC滤波器原理,重点给出了CIC滤波器设计方法,并分析了CIC滤波器级联级数和滤波器阶数的选取对通带衰减和旁瓣抑制的影响,仿真结果验证了设计方法的有效性和可行性。     

一种余弦调制正交镜象滤波器组的设计方法

本文将具有精确重建特性的余弦调制正交镜象滤波器的设计问题转化为一种带二次约束的最小二乘（ＱＣＬＳ）优化问题,其中所有的约束矩阵都是对称正定的,为了有效地求解该类ＱＣＬＳ优化问题,文中构造了一个代价函数,从而很容易地获得了全局最优解,最后给出的两个设计实例验证了本文方法的正确性和有效性。     

基于Matlab的Sigma-Delta ADC中抽取滤波器设计与分析

抽取滤波器是常用于降低Σ△调制器采样率的数字滤波器.详细讨论了音频Σ△ADC中抽取滤波器的设计方法,即确定了系统流程,深入地研究了CIC滤波器的原理及参数确定方法.并基于Matlab以128倍抽取滤波器的设计过程为例介绍了FDATool和Matlab语言2种滤波器设计方式.给出了滤波器仿真结果.     

DDC中的抽取滤波器设计及FPGA实现

本文介绍了在数字下变频（DDC）中的抽取滤波器系统设计方法和具体实现方案。采用CIC滤波器、HB滤波器、FIR滤波器三级级联的方式来降低采样率。通过实际验证，证明了设计的可行性。     

一种用于Σ-ΔADC的低功耗数字抽取滤波器

设计了一种适用于Σ-ΔADC(模数转换器)的低功耗数字抽取滤波器。该数字抽取滤波器采用三级结构实现,分别是CIC滤波器、补偿滤波器和半带滤波器。在设计中,运用Noble恒等式原理、多相分解技术和CSD编码技术,初步降低了滤波器的功耗;根据补偿滤波器和半带滤波器长度的奇偶性和系数的对称性,提出一种奇偶优化法再次优化滤波器结构,进一步降低了整个滤波器的功耗,从而实现低功耗的目的。本设计基于110 nm CMOS工艺,在10MHz采样频率、5 k Hz正弦输入信号频率和256倍降采样率的情况下进行仿真。后仿真结果表明,滤波器的信噪失真比(SNDR)为91.5 d B,无杂散动态范围(SFDR)为97.0 d B,有效位数(ENOB)达到14.91 bit。在1.5 V电源电压下,数字电路(带SPI)的面积约为0.31 mm×0.81 mm,总功耗仅为376μW。     

FPGA中CIC抽取滤波器增益校正的实现

在中频数字化信号处理中,FPGA应用越来越广泛,DDC的FPGA模块化非常必要,CIC滤波器由于其结构只用到加法器和延迟器,很适合用FPGA来实现,通常工作在DDC系统中运算量大的第一级.分析了CIC滤波器的抽取原理、性能、影响参数及增益产生原因,针对实际应用中5级CIC滤波器在不同抽取率下对信号进行抽取时所产生的增益问题,给出了校正方法,并在Modelsim仿真中得到了验证.     

级联COSINE滤波器在抽取滤波中的研究

为了解决高速抽取滤波器系统中传统CIC滤波器旁瓣抑制不够的问题,通过对级联COSINE抽取滤波器和传统CIC抽取滤波器的原理推导进行对比,分析出级联COSINE滤波器在幅频特性上同CIC滤波器具有很大相似之处,且在满足高速抽取滤波器的情况下,同时具备很好的低通特性和硬件实现性。通过MATLAB仿真实验得到,级联COSINE滤波器在进行32倍整数抽取时,第一旁瓣衰减约是传统CIC滤波器的2倍,进而说明相对于传统CIC滤波器,级联COSINE滤波器具有更好的旁瓣抑制性能。     

0.18μm CMOS Σ-Δ ADC用数字抽取滤波器设计

采用标准0.18μm CMOS工艺,设计了一种应用于UHF RFIDΣ-Δ模数转换器的数字抽取滤波器,并完成其前后仿真、逻辑综合、布局布线及版图实现等全流程.该滤波器主要实现滤波和降采样功能,由梳状滤波器、补偿滤波器和半带滤波器级联组成.合理选择各级滤波器的结构、阶数并采用规范符号编码(CSD)对其系数进行优化.仿真结果表明:采样频率为64MHz,过采样率为32的二阶Σ-Δ调制器的输出1位码流经过该滤波器滤波后,信噪比达到53.8dB;在1.8V工作电压下,功耗约为15mW.版图尺寸0.45mm×0.45mm,能够满足RFID中模数转换器的要求.     

FPGA应用中CIC抽取滤波器增益校正的实现

在中频数字化信号处理中,FPGA应用越来越广泛,DDC的FPGA模块化非常必要,CIC滤波器由于其结构只用到加法器和延迟器,很适合用FPGA来实现,通常工作在DDC系统中运算量大的第一级。本文分析了CIC滤波器的抽取原理、性能、影响参数及增益产生原因,针对实际应用中5级CIC滤波器在不同抽取率下对信号进行抽取时,所产生的增益问题,给出了校正方法,并在Modelsim仿真中得到了验证。     

一种宽带多模数字抽取滤波器

提出了一种应用于连续时间Σ-Δ ADC的多模数字抽取滤波器。通过采用不同类型滤波器级联结构,合理分配不同级间下采样因子,有效降低了电路复杂度、面积和功耗。通过级间滤波器相互配合,实现了该滤波器的多带宽、多模式功能。基于65 nm CMOS工艺进行后端设计,仿真结果表明,该多模抽取滤波器的工作带宽为20~50 MHz,当工作带宽为20 MHz和50 MHz时,有效位数分别为10.64位和10.48位。     

一种超低功耗小面积的Σ-Δ ADC数字抽取滤波器

提出并实现了一种针对音频信号Σ-Δ模数转换器的超低功耗和低资源占用的数字抽取滤波器。该滤波器采用多级级联结构,由级联积分梳状滤波器、极简结构补偿器和全通多相型IIR滤波器组成,相较于传统FIR滤波器级联方案,能够以极低的阶数和硬件复杂度实现高倍抽取、极小的通带波纹和高水平的阻带衰减,同时具有近似线性相位特性。整体有效带宽为20 kHz,共完成128倍抽取。采用0.18 μm CMOS工艺完成ASIC设计,数字版图面积为0.37 mm²,功耗为125 μW,信噪比达到98.79 dB,有效位数为16 bit。与传统FIR结构抽取滤波器相比, 面积减小了60%, 功耗降低了20%。     

软件无线电中抽取滤波器的研究与FPGA实现

简述软件无线电中抽取滤波器的原理与结构,分析并比较了多种抽取滤波器的性能,最后给出了在FPGA中的最佳实现方法.     

基于Matlab和FPGA的CIC滤波器的设计

基于多速率信号处理原理,设计了用于下变频的CIC抽取滤波器,由于CIC滤波器结构只用到加法器和延迟器,没有乘法器,很适合用FPGA来实现,所以本文分析了CIC滤波器的原理,性能及影响参数,借助MATLAB的FDATool工具箱设计符合系统要求CIC滤波器,并利用Simulink结合具体的结构建模仿真,验证CIC滤波器性能是否达到要求,最后在FPGA上实现这个结构的CIC滤波器设计,并进行了模拟仿真,综合验证。