摘要
CIC滤波器的结构简单,需要的存储量小,是被证明在高速抽取和插值系统中非常有效的单元。本文介绍CIC滤波器的基本组成原理、滤波器各项参数的选择和设计CIC滤波器的基本方法。并用MATLAB和simuli
k进行仿真,验证了设计的可靠性和可行性。
关键词:积分梳状滤波器MATLABSIMULINK
Abstract
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KeywordsCICfilterMATLABSIMULINK
1
f引言
在数字接收集中,数字下变频(DDC)接收经过高速采样的中频数字信号,将所需的频带下变到基带,降低信号的速率,从宽带信号中提取单载波,送往数字信号处理器,完成对信号解调、解码、抗干扰、自适应均衡以及信号参数估计等工作。它主要由数字混频器、数字控制振荡器、数字滤波器三部分组成。它一般位于信号处理链的前端,靠近AD。
数字下变频器(DDC)中数字滤波器的主要作用是抽取、低通滤波、一般由FIR滤波器实现。但是如果系统输人信号的采样频率很高,当以普通FIR滤波器完成低通滤波时,由于FIR滤波器本身的处理效率很低,需要在如此高的采样频率下完成一系列乘加运算,这种方法将对实现抽取处理芯片的处理速度提出非常高的要求,在工程将难以实现。因此,如何采用结构简单、处理高效的低通滤波器来满足工程实现的具体要求,就是抽取能否实现的关键所在。CIC滤波器是一种基于零极点相消的FIR滤波器,已经被证明是在高速抽取或插值系统中非常有效的商分解速率滤波器。
1CIC滤波器的基本原理
积分梳状CIC滤波器的结构简单,处理速度高,最大的优点是不需要进行乘法运算,可以对高速数据流进行低通滤波和抽取因子不是2的幕次倍的抽取处理,它常用在多级抽取的第一级。积分梳状滤波器一般由两个基本的环节组成:基本递归式积分器(I)和梳状微分器C。积分部分包括N个理想的积分器,每个积分器都是单极点的IIR滤
波器。积分器也可以看成是累加器。根据
Z
变换,积分器的传。函数为:H1Z
11Z1
。
梳状器是对称的FIR滤波器,其对应的传递函数为:Hcz1zD。单级CIC滤波器的原理结构如图1所示。
ZI
ZD
D
图1单级CIC滤波器的原理结构图
设抽取因子为D,则单级CIC滤波器具有下述特性。单级CIC的冲击响应具有如下形式:
单级CIC的频率特性为
r