基于多级半带滤波器的超声相控阵聚焦延时 被引量：8

1

作者 刘桂雄 唐文明 谭大基 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1571-1576,共6页

建立了基于多级半带滤波器的超声相控阵聚焦延时系统,以提高仪器延时精度。研究了聚焦延时原理与延时算法的实现。首先,采用内插滤波的方法,设计了半带滤波器作为内插滤波器;然后,对8倍内插结构进行了改进,通过多级半带内插滤波器合成技... 建立了基于多级半带滤波器的超声相控阵聚焦延时系统,以提高仪器延时精度。研究了聚焦延时原理与延时算法的实现。首先,采用内插滤波的方法,设计了半带滤波器作为内插滤波器;然后,对8倍内插结构进行了改进,通过多级半带内插滤波器合成技术,将合成后的滤波器分解为8个子滤波器进行同时滤波,使得内插与多相分解可同时进行。最后,通过对延时算法的仿真分析与现场可编程门阵列(FPGA)的实现,验证了此算法的可行性。实验结果表明:该系统在100MHz采样率的条件下可实现1.25ns延时精度,与同性能普通有限长单位冲激响应(FIR)内插滤波器相比,运算量最大可减少21.4%。此方案在运算量、计算速度、分辨率、性价比方面均具有较大优势,非常适合于实时性强、精度高的聚焦延时算法的实现。 展开更多

关键词 超声相控阵 延时精度 半带滤波器 滤波器合成 多相内插 现场可编程门阵列

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全相位半带滤波器及其应用 被引量：9

2

作者 徐妮妮 侯正信 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期206-211,共6页

提出一种具有频率采样特性的半带滤波器———全相位半带滤波器(APHF),这种半带滤波器,通带和阻带波纹小,过渡带陡峭,频率响应没有过冲,可以直接进行谱分解用于设计二通道完全重建正交镜像滤波器(QMF)组.针对这种半带滤波器提出了高精... 提出一种具有频率采样特性的半带滤波器———全相位半带滤波器(APHF),这种半带滤波器,通带和阻带波纹小,过渡带陡峭,频率响应没有过冲,可以直接进行谱分解用于设计二通道完全重建正交镜像滤波器(QMF)组.针对这种半带滤波器提出了高精度谱分解方法.与传统半带滤波器谱分解设计二通道完全重建QMF组相比,QMF组的重建精度由10-3 dB提高到10-6 dB,是半带滤波器和准确重建二通道QMF组的一种设计方法. 展开更多

关键词 全相位数字滤波器 全相位半带滤波器 二通道完全重建QMF组

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全相位2种半带滤波器及在滤波器组中的应用 被引量：4

3

作者 黄晓红 王兆华 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期820-825,共6页

提出了基于频率采样法的2种全相位数字滤波器实现结构及其设计方法,完善了全相位数字滤波器的理论,并证明这2种滤波器幅频响应在0～1之间,无负值,严格零相位.根据滤波器长度和滤波响应向量的不同,设计了2种无过渡点的全相位半带滤波器,... 提出了基于频率采样法的2种全相位数字滤波器实现结构及其设计方法,完善了全相位数字滤波器的理论,并证明这2种滤波器幅频响应在0～1之间,无负值,严格零相位.根据滤波器长度和滤波响应向量的不同,设计了2种无过渡点的全相位半带滤波器,谱分解时无需加抬高因子,精度高,可设计功率互补特性良好的二通道完全重构QMF组.实验证明,由此得到的二通道完全重建QMF组的功率互补对数幅频特性可达10^(-8)dB,而传统方法仅能达到10^(-3)dB,具有很高的重建精度. 展开更多

关键词 全相位半带滤波器 二通道完全重建滤波器组 谱分解 重建误差

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FIR半带滤波器的简化结构及其仿真研究 被引量：5

4

作者 任堰牛 青小渠 《兵工自动化》 2013年第3期53-56,共4页

为简化结构并提高算法效率,研究FIR半带滤波器的等效结构。论述FIR半带滤波器的时域和频域特性,运用插值和抽取级联的等效性推导出FIR半带滤波器的简化结构,并以一个10阶半带滤波器为例进行仿真研究。仿真结果表明:FIR半带滤波器的简化... 为简化结构并提高算法效率,研究FIR半带滤波器的等效结构。论述FIR半带滤波器的时域和频域特性,运用插值和抽取级联的等效性推导出FIR半带滤波器的简化结构,并以一个10阶半带滤波器为例进行仿真研究。仿真结果表明:FIR半带滤波器的简化结构能有效减少延时单元总数和单位时间内乘法运算的总次数,起到提高算法效率和降低硬件资源占用率的作用。 展开更多

关键词 半带滤波器 简化结构 仿真

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Lagrange半带滤波器在数字抽取滤波器中的应用 被引量：3

5

作者 周化雨 张勤 《信号处理》 CSCD 北大核心 2009年第4期648-652,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 数字抽取滤波器 CIC滤波器 Lagrange半带滤波器

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全相位半带滤波器设计与实现 被引量：2

6

作者 苏飞 孙杰 《信号处理》 CSCD 北大核心 2015年第2期194-200,共7页

半带滤波器是一种特殊的低通FIR滤波器,在信号的分析与完全重构中应用广泛。本文在分析全相位滤波器频率取样特性基础上,首先得到无窗、单窗全相位恒通过而双窗则低于频率取样点的结论,其次利用全相位双边带对称传输特性H设计三种类型... 半带滤波器是一种特殊的低通FIR滤波器,在信号的分析与完全重构中应用广泛。本文在分析全相位滤波器频率取样特性基础上,首先得到无窗、单窗全相位恒通过而双窗则低于频率取样点的结论,其次利用全相位双边带对称传输特性H设计三种类型的半带滤波器且均具有严格零相位特性,类型I和II具有实系数单位冲激响应,类型III则具有复系数冲激响应而使半频点处幅值不等于0.5。第三,分别实现全相位九种半带滤波器并与三种传统设计方法进行比较,结果表明,全相位设计半带滤波器通带及阻带波纹数更少,且衰减降低近3d B。 展开更多

关键词 全相位 半带滤波器 频率取样 基窗

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半带脉冲成形滤波器设计及性能分析 被引量：1

7

作者 郄志鹏 翟海涛 +1 位作者 付永明 朱江 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期106-110,共5页

为了减少调制带宽、抑制带外杂散,通信系统中通常在发射端设置脉冲成形滤波器,而为了获得最大信噪比,在接收端通常使用匹配滤波器。以半带滤波器为基础,利用多级级联方法,设计了一种新型的脉冲成形滤波器,通过最小、最大相位分解方法,... 为了减少调制带宽、抑制带外杂散,通信系统中通常在发射端设置脉冲成形滤波器,而为了获得最大信噪比,在接收端通常使用匹配滤波器。以半带滤波器为基础,利用多级级联方法,设计了一种新型的脉冲成形滤波器,通过最小、最大相位分解方法,使得滤波器便于在实际通信系统中的使用。仿真结果表明,设计的成形滤波器与升余弦滚降滤波器相比,通带起伏小,硬件资源耗费少,在低信噪比时对不同调制方式均有额外的功率增益。 展开更多

关键词 脉冲成形 匹配滤波 半带滤波器 最小相位

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基于半带数字滤波器的马赫-曾德干涉仪型波长交错滤波器的设计 被引量：9

8

作者 郝祥雨 孟义朝 李卓岩 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期54-60,共7页

为了改善常规马赫-曾德干涉仪型波长交错滤波器的性能,并降低光学滤波器设计过程的复杂性,将多个环形谐振腔耦合到常规马赫-曾德干涉仪的两个干涉臂上,从而可利用环形谐振腔的全通特性对光信号进行相位调制.利用数字滤波器与光学滤波器... 为了改善常规马赫-曾德干涉仪型波长交错滤波器的性能,并降低光学滤波器设计过程的复杂性,将多个环形谐振腔耦合到常规马赫-曾德干涉仪的两个干涉臂上,从而可利用环形谐振腔的全通特性对光信号进行相位调制.利用数字滤波器与光学滤波器之间的相似性,将半带数字滤波器与光学波长交错滤波器相结合,设计出频谱具有对称性、通带平坦度高、精细度接近1、隔离度大于30dB的波长交错滤波器.分析表明:当微环耦合器的耦合比在10%范围内波动,或者微环的损耗系数大于0.7时,滤波器的隔离度始终高于25dB;在器件的中心波长附近,色散值接近于0.证明了所设计滤波器能够较好地适用于现有的波分复用系统.最后将多个双环谐振腔和单环谐振腔同时引入马赫-曾德干涉仪型滤波器,利用半带数字滤波器设计方法进行参数设计,计算结果表明:由双环和单环组成的复合结构的滤波器比仅仅采用多个单环的滤波器的隔离度提高约10dB. 展开更多

关键词 光通信器件 波长交错滤波器 马赫-曾德尔干涉仪 半带数字滤波器 环形谐振腔

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采用过渡带补偿方式的FIR滤波器设计

9

作者 汪洋 曾以成 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2007年第4期511-514,共4页

提出一种窄过渡带和中等过渡带宽FIR数字滤波器的设计方法,它以频率响应掩蔽思想为基础,采用过渡带补偿方式,将一个滤波器分解成几个过渡带较宽的低复杂度子滤波器来进行设计,能够达到与频率响应掩蔽技术相当的复杂度。若将半带滤波器... 提出一种窄过渡带和中等过渡带宽FIR数字滤波器的设计方法,它以频率响应掩蔽思想为基础,采用过渡带补偿方式,将一个滤波器分解成几个过渡带较宽的低复杂度子滤波器来进行设计,能够达到与频率响应掩蔽技术相当的复杂度。若将半带滤波器作为过渡带补偿设计方法中的原型滤波器,则能比最初的频率响应掩蔽方法使用更少的乘法器。本文同时给出插值因子的估计方法,并分析了各个子滤波器对总滤波器纹波的影响。 展开更多

关键词 过渡带补偿 频率响应掩蔽 半带滤波器 FIR数字滤波器

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两通道完全重构全相位FIR滤波器组的设计 被引量：4

10

作者 黄翔东 王兆华 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期1504-1508,共5页

提出了两通道完全重构全相位FIR滤波器组的设计算法,理论证明了无窗和双窗情况下全相位滤波的3个重要性质.并针对不同的滤波器长度N和频率向量的设置(传统对称或偶对称),设计出了4种全相位半带滤波器.再对半带滤波器进行谱分解,构造出... 提出了两通道完全重构全相位FIR滤波器组的设计算法,理论证明了无窗和双窗情况下全相位滤波的3个重要性质.并针对不同的滤波器长度N和频率向量的设置(传统对称或偶对称),设计出了4种全相位半带滤波器.再对半带滤波器进行谱分解,构造出了各分析和综合滤波器.理论和仿真实验表明,全相位PR滤波器组具有较高的重构精度,滤波器长度N为8时的重构误差比CDF9/7双正交小波滤波器组低3个数量级. 展开更多

关键词 两通道滤波器组 全相位 完全重构 半带滤波器 谱分解

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格结构在晶体梳状滤波器设计中的应用 被引量：2

11

作者 刘继红 方强 阴亚芳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期706-709,共4页

利用数字信号处理中的格滤波器理论,研究了晶体梳状滤波器的设计方法.当传输函数满足对称和功率互补时,分析指出滤波器的阶数是奇数,N阶滤波器只需要( N+1)/2个波片,且所用波片的厚度比为1∶2∶2…2或2∶2…2∶1;提出了对半带滤波器传... 利用数字信号处理中的格滤波器理论,研究了晶体梳状滤波器的设计方法.当传输函数满足对称和功率互补时,分析指出滤波器的阶数是奇数,N阶滤波器只需要( N+1)/2个波片,且所用波片的厚度比为1∶2∶2…2或2∶2…2∶1;提出了对半带滤波器传输函数作谱分解得到光梳状滤波器传输函数的方法.在此基础上总结出根据应用要求设计晶体梳状滤波器传输函数和结构参量的方法,通过设计一个7阶滤波器,表明提出的方法设计过程简单,且设计结果符合梳状滤波特征. 展开更多

关键词 光学器件 梳状滤波器 格滤波器结构 半带滤波器

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全相位双正交五株形滤波器组的设计与应用 被引量：1

12

作者 侯正信 郭岩松 +2 位作者 刘建忠 杨爱萍 何宇清 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期87-94,共8页

提出了一种设计全相位双正交五株形滤波器组的一般方法.在保证线性相位和完全重建前提下,基于一维IDCT域全相位半带数字滤波器,利用新的全相位钻石形变换核函数和改进的准正交镜像滤波器(QMF)模型,设计了一类新的两通道五株形滤波器组(Q... 提出了一种设计全相位双正交五株形滤波器组的一般方法.在保证线性相位和完全重建前提下,基于一维IDCT域全相位半带数字滤波器,利用新的全相位钻石形变换核函数和改进的准正交镜像滤波器(QMF)模型,设计了一类新的两通道五株形滤波器组(QFB),称为全相位双正交五株形滤波器组(apbQFB).然后利用apbQFB生成一种新的全相位Contourlet(apContourlet)变换,并详细研究了其在非线性估计和图像降噪方面的应用.数值实验结果表明,apContourlet的非线性估计和图像降噪性能均优于原Contourlet,可见apbQFB方法具有一定的通用性和优越性. 展开更多

关键词 五株形滤波器组 全相位变换核 半带滤波器 CONTOURLET变换 非线性估计 降噪

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Sigma-Delta ADC数字抽取滤波器的设计和实现 被引量：4

13

作者 吴俊杰 万川川 竺磊 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2017年第8期67-70,共4页

数字抽取滤波器是Sigma-Delta(Σ-Δ)模数转换器(ADC)的重要组成部分,它负责Σ-Δ调制器输出信号的滤波和抽取。文中设计的数字抽取滤波器由级联积分梳状(CIC)滤波器、CIC补偿滤波器和半带滤波器组成。首先,介绍Σ-ΔADC原理;然后,讨论... 数字抽取滤波器是Sigma-Delta(Σ-Δ)模数转换器(ADC)的重要组成部分,它负责Σ-Δ调制器输出信号的滤波和抽取。文中设计的数字抽取滤波器由级联积分梳状(CIC)滤波器、CIC补偿滤波器和半带滤波器组成。首先,介绍Σ-ΔADC原理;然后,讨论数字抽取滤波器的原理及实现;接着,分别从MATLAB和Verilog实现验证抽取滤波器的功能;最后,通过测试实际芯片验证数字抽取滤波器的功能和性能,满足设计要求。 展开更多

关键词 Sigma-Delta数模转换器 抽取滤波器 级联积分梳状滤波器 半带滤波器

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基于椭圆IIR滤波器组小波包分析的功率测量方法 被引量：1

14

作者 海瑛 陈敬虞 +1 位作者 钱苏翔 张伟 《电测与仪表》 北大核心 2009年第6期9-12,25,共5页

小波包分析可以实现信号频带的均匀划分,为电压、电流有效值及有功功率高精度的测量提供了理论依据;但其复杂的计算使它在实时测量中受到了限制。本文提出了将椭圆半带IIR滤波器应用于小波包分析的功率测量新方法,通过研究表明,该方法... 小波包分析可以实现信号频带的均匀划分,为电压、电流有效值及有功功率高精度的测量提供了理论依据;但其复杂的计算使它在实时测量中受到了限制。本文提出了将椭圆半带IIR滤波器应用于小波包分析的功率测量新方法,通过研究表明,该方法可以将复杂的计算减少到与快速傅立叶变换(FFT)同等数量级上。仿真和实验结果进一步验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 小波包分析 椭圆半带滤波器组 功率测量 有效值(RMS)测量

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∑—Δ微加速度计的抽取滤波器设计 被引量：1

15

作者 付娟 王驰 李醒飞 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2009年第7期74-76,79,共4页

设计一种数字抽取滤波器,用于∑-Δ微加速度计的研究。分析了抽取滤波器的实现结构;基于Matlab平台,利用Simulink的过滤器分析工具包(FDATool),详细介绍了级联积分器梳状(CIC)滤波器和半带滤波器的设计过程,并给出它们相应的结构图;对... 设计一种数字抽取滤波器,用于∑-Δ微加速度计的研究。分析了抽取滤波器的实现结构;基于Matlab平台,利用Simulink的过滤器分析工具包(FDATool),详细介绍了级联积分器梳状(CIC)滤波器和半带滤波器的设计过程,并给出它们相应的结构图;对滤波器的性能进行了仿真和分析。结果表明:抽取滤波器实现了256倍抽取,分辨率达到了20 bit,该滤波器能正确再现输入加速度信号。 展开更多

关键词 微机械加速度计 ∑-Δ调制器 级联积分器梳状滤波器 半带滤波器

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基于FRM结构的FIR滤波器的采样率变换方法

16

作者 张玉良 吴伟陵 田宝玉 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第8期1021-1028,共8页

该文在分析滤波器传递函数的对称性与其冲激响应的关系的基础上,提出了一类具有稀疏冲激响应系数的特殊滤波器,以这类滤波器作为原型滤波器可以进一步降低FRM结构FIR滤波器的计算复杂度。并研究了基于此类FRM结构FIR滤波器的采样率变换... 该文在分析滤波器传递函数的对称性与其冲激响应的关系的基础上,提出了一类具有稀疏冲激响应系数的特殊滤波器,以这类滤波器作为原型滤波器可以进一步降低FRM结构FIR滤波器的计算复杂度。并研究了基于此类FRM结构FIR滤波器的采样率变换算法、实现结构、计算复杂度及其设计问题等。最后,通过实际例子验证这种采样率变换方法的有效性。 展开更多

关键词 软件无线电 采样率变换 频率响应屏蔽 FRM 半带滤波器 FIR滤波器

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一类椭圆数字滤波器的全新设计方法 被引量：2

17

作者 郭云 刘鹏程 《电子测量与仪器学报》 CSCD 1995年第2期9-14,共6页

在各种滤波器中，椭圆滤波器具有其独特的优点，但设计过程相当繁杂，本文针对半带IIR椭圆滤波器设计方法，提出对椭圆函数实施一种变换，使其能与契比雪夫多项式的某些性质相结合，得出一种极其简便的全新设计方法，其优点是初始值数... 在各种滤波器中，椭圆滤波器具有其独特的优点，但设计过程相当繁杂，本文针对半带IIR椭圆滤波器设计方法，提出对椭圆函数实施一种变换，使其能与契比雪夫多项式的某些性质相结合，得出一种极其简便的全新设计方法，其优点是初始值数据较少，设计步骤简练，计算量仅约为文献［1］的1／4，而精度与其相同。 展开更多

关键词 椭圆滤波器 半带滤波器 数字滤波器 滤波器 设计

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一种面积优化的内插滤波器的设计及实现 被引量：1

18

作者 李晶 吴晓波 赵津晨 《机电工程》 CAS 2011年第7期872-875,共4页

为节省芯片面积,设计并实现了一种面积优化的内插滤波器,该滤波器适用于Sigma-Delta音频数模转换器。采用级联多级半带滤波器加采样保持电路的系统结构以降低硬件复杂度。同时为了减少硬件开销,对半带滤波器的结构进行了改进。实现时采... 为节省芯片面积,设计并实现了一种面积优化的内插滤波器,该滤波器适用于Sigma-Delta音频数模转换器。采用级联多级半带滤波器加采样保持电路的系统结构以降低硬件复杂度。同时为了减少硬件开销,对半带滤波器的结构进行了改进。实现时采用了正则符号编码(CSD)以进一步减少芯片面积。通过Matlab仿真得到了其滤波器系数,经FPGA平台验证了其功能。滤波器采用TSMC 0.18μm CMOS工艺实现,核心芯片面积为0.34 mm2。测试结果表明,芯片达到了设计指标,并且在面积上有一定的优势。 展开更多

关键词 数模转换器 内插滤波器 半带滤波器 正则符号编码

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用于音频功放的数字上采样滤波器设计 被引量：1

19

作者 程凯 曹晓东 闵令辉 《无线电通信技术》 2022年第6期1105-1110,共6页

设计了一种用于音频功放的数字上采样滤波器,通过可配置的多级插值系统将多种采样率(44.1 kHz、48.0 kHz、88.2 kHz、96.0 kHz、176.4 kH、192 kHz)的音频信号采样频率提高到6.144/5.6448 MHz,解决了目前功放芯片只能兼容某种单一采样... 设计了一种用于音频功放的数字上采样滤波器,通过可配置的多级插值系统将多种采样率(44.1 kHz、48.0 kHz、88.2 kHz、96.0 kHz、176.4 kH、192 kHz)的音频信号采样频率提高到6.144/5.6448 MHz,解决了目前功放芯片只能兼容某种单一采样频率信号的问题,极大提高了音频功放的性能和音频功放芯片的灵活性。通过对半带滤波器算法结构研究,依据半带滤波器的特点,在不损失性能的前提下改进滤波器结构,使半带滤波器的资源消耗减少3/4。最终经Matlab和Modelism仿真验证分析,上采样率器带内纹波损失低于0.03 dB,各级滤波器阻带衰减-80 dB左右,滤波器最大群延时为2.052 ms,输出波形光滑,满足实际使用需求。 展开更多

关键词 上采样 半带滤波器 音频功放 可配置的多级插值系统

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∑-Δ ADC的降采样滤波器的设计与实现

20

作者 叶振伟 蔡敏 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1133-1137,共5页

介绍了一种带宽150 kHz、16 bit的∑-Δ模数转换器中的降采样低通滤波器的设计和实现。系统采用Sharpened CIC(cascaded integrator-comb)和ISOP(interpolated second-order polynomials)频率补偿技术对通带的下降进行补偿,最后级联三... 介绍了一种带宽150 kHz、16 bit的∑-Δ模数转换器中的降采样低通滤波器的设计和实现。系统采用Sharpened CIC(cascaded integrator-comb)和ISOP(interpolated second-order polynomials)频率补偿技术对通带的下降进行补偿,最后级联三个半带滤波器输出。芯片采用SMIC 0.18μmCMOS工艺实现,系统仿真和芯片测试结果表明,性能满足设计指标要求。与传统音频领域的∑-ΔADC应用相比,该设计在很大程度上拓展了处理带宽,提高了处理精度,并且便于集成在SOC芯片中,主要应用于医疗仪器、移动通信、过程控制和PDA(personal digital assistants)等领域。 展开更多

关键词 ∑-Δ调制器 降采样滤波器 SharpenedCIC滤波器 ISOP滤波器 半带滤波器

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