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基于外推和级联积分梳状滤波器的多普勒插值方法 被引量:3
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作者 罗勇 吴文启 +1 位作者 何晓峰 郭瑶 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期64-68,共5页
INS/GPS深组合导航系统的本地码和载波数控振荡器(NCO)控制量的计算需要利用滤波修正后的惯导位置信息或速度信息,其中的多普勒频移计算需要同时利用位置和速度信息。基带I、Q信息的更新率通常为1 kHz,利用惯导信息解算出的多普勒频移为... INS/GPS深组合导航系统的本地码和载波数控振荡器(NCO)控制量的计算需要利用滤波修正后的惯导位置信息或速度信息,其中的多普勒频移计算需要同时利用位置和速度信息。基带I、Q信息的更新率通常为1 kHz,利用惯导信息解算出的多普勒频移为100 Hz,利用级联积分梳状(CIC)滤波器进行插值有效解决了二者更新率的匹配问题。此外,导航滤波器的更新频率通常为1 Hz,惯导解算频率为100 Hz,对于低精度惯导系统,在滤波修正周期之间误差累积较快,利用外推方法有效控制了惯导解算误差。通过半实物仿真分析,基于外推和CIC滤波器的在线插值结果与基于B-样条插值结果对比,误差标准差约为1 Hz,误差的频谱被限定在0.02 Hz以内,结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 载波数控振荡器 控制量 外推 级联积分梳状滤波器 B-样条插值
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FRM滤波器中应用积分梳状滤波器的研究 被引量:3
2
作者 李杰 汪海涛 《声学技术》 CSCD 北大核心 2020年第2期251-256,共6页
传统的频率响应屏蔽(Frequency Response Masking,FRM)滤波器由多个含有乘法器的滤波器构成,计算复杂度较高。提出了一种改进窄带低通FRM数字滤波器设计复杂度的方法,使用积分梳状滤波器作为屏蔽滤波器,以达到设计窄过渡带的滤波器的要... 传统的频率响应屏蔽(Frequency Response Masking,FRM)滤波器由多个含有乘法器的滤波器构成,计算复杂度较高。提出了一种改进窄带低通FRM数字滤波器设计复杂度的方法,使用积分梳状滤波器作为屏蔽滤波器,以达到设计窄过渡带的滤波器的要求。仿真结果表明,在降低窄带低通FRM滤波器计算复杂度方面效果明显,有效地减少了乘法器的使用,降低了目标滤波器设计的阶数。该方法可以应用于窄过渡FRM数字滤波器的设计中。 展开更多
关键词 频率响应屏蔽滤波器 积分梳状滤波器 计算复杂度 窄过渡带
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宽带通信芯片中级联积分梳状插值滤波器的优化设计 被引量:5
3
作者 孙晨 赵毅强 +1 位作者 刘强 李旭 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期252-255,261,共5页
级联积分梳状(CIC)滤波器由于其结构简单、高效等优点,经常作为宽带通信芯片中的抽取器或插值器。随着通信系统以及超大规模集成电路的发展,芯片集成密度越来越高,需要对芯片中关键模块积分梳状滤波器进行面积的优化。为此,设计一种应... 级联积分梳状(CIC)滤波器由于其结构简单、高效等优点,经常作为宽带通信芯片中的抽取器或插值器。随着通信系统以及超大规模集成电路的发展,芯片集成密度越来越高,需要对芯片中关键模块积分梳状滤波器进行面积的优化。为此,设计一种应用于无线宽带射频芯片的CIC插值滤波器。通过位宽优化方法减少滤波器内部节点位宽,并在增益校正部分采用输出截位后的正则有符号数字量编码乘法代替全位宽二进制补码乘法。实验结果表明,与优化前的CIC插值滤波器相比,该滤波器的电路面积可优化58%左右。 展开更多
关键词 级联积分插值滤波器 宽带通信芯片 位宽优化 增益校正 正则有符号数字量编码乘法 面积优化
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类梳状补偿滤波器设计与仿真 被引量:6
4
作者 张磊 狄建国 +2 位作者 吴淑婷 王建新 方熙 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1997-2003,共7页
积分梳状(CIC:cascaded integrator comb)滤波器由于具有运算速度较快,占用资源少等优点,而被广泛应用于多信号抗混叠系统中.针对传统CIC滤波器因简单级联而带来的通带失真增大和阻带衰减减小的缺陷,本文基于CIC滤波器的传递函数以及频... 积分梳状(CIC:cascaded integrator comb)滤波器由于具有运算速度较快,占用资源少等优点,而被广泛应用于多信号抗混叠系统中.针对传统CIC滤波器因简单级联而带来的通带失真增大和阻带衰减减小的缺陷,本文基于CIC滤波器的传递函数以及频谱特性分析,提出了一种类梳状补偿滤波器(SCC_CIC:similar to comb compensation CIC)的设计方案,根据实际需要调整参数和来满足设计要求.同时,利用多相分解技术重构滤波器结构,提升了整个系统的运行效率,且实现复杂度较低.通过MATLAB仿真实验及分析,相比N=2的同级联数的传统CIC滤波器、ISOP_CIC(interpolated second-order polynomials CIC)和SCIC(sharpening to cascaded integrator-comb)滤波器,SCC_CIC滤波器在fs处的阻带衰减分别增加近了80d B、60d B和70d B,在fc处分别补偿通带失真97.3%、90.1%和-2%,整个滤波器的运算量减小到1/D,滤波器的精确度基本保持一致,使得SCC_CIC能够较好地应用在抗混叠滤波系统中. 展开更多
关键词 积分梳状滤波器 补偿滤波器 通带失真 阻带衰减 多相分解 抗混叠滤波
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基于FPGA的切比雪夫梳状补偿滤波器 被引量:2
5
作者 陈志 武斌 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期15-21,共7页
积分梳状(CIC)滤波器因结构简单和良好的抗混叠性,被应用于各种信号处理系统中.针对传统CIC滤波器通带失真较大和阻带衰减较小的问题,通过分析CIC滤波器的特点,提岀了一种切比雪夫梳状补偿滤波器(C-CIC).MatLab仿真结果表明,与传统CIC... 积分梳状(CIC)滤波器因结构简单和良好的抗混叠性,被应用于各种信号处理系统中.针对传统CIC滤波器通带失真较大和阻带衰减较小的问题,通过分析CIC滤波器的特点,提岀了一种切比雪夫梳状补偿滤波器(C-CIC).MatLab仿真结果表明,与传统CIC、内插二阶多项式级联积分梳状滤波器(ISOP-CIC)和余弦积分梳状滤波器(CIC-COSINE)相比,当CIC级联的级数相同时,C-CIC滤波器在频率fc处通带幅值的失真和频率%处的阻带衰减都得到了较大改善.经过FPGA的设计工具Quartus仿真得知,达到相同的幅频特性时,C-CIC滤波器消耗的片上资源少于ISOP-CIC和CIC-COSINE滤波器.C-CIC滤波器可以更好地应用于波长调制-可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)系统中. 展开更多
关键词 光谱学 切比雪夫补偿滤波器 窗函数 积分梳状滤波器 现场可编程逻辑器件
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数字接收机中CIC滤波器的设计 被引量:25
6
作者 姜岩峰 张东 于明 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2011年第8期671-675,共5页
CIC(cascaded integrator comb)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。它主要用于采样速率的抽取,同时具有低通滤波的作用。CIC滤波器的主要特点是,仅仅利用加法器、减法器和寄存器,因此占... CIC(cascaded integrator comb)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。它主要用于采样速率的抽取,同时具有低通滤波的作用。CIC滤波器的主要特点是,仅仅利用加法器、减法器和寄存器,因此占用资源少、实现简单且速度高。介绍了CIC滤波器的基本组成原理,并在此基础上,提出了滤波器的各项参数的选择和设计CIC滤波器的基本方法,用Verilog HDL语言在FPGA和MATLAB上分别进行了仿真,并且验证了设计的可靠性和可行性。 展开更多
关键词 积分梳状滤波器 MATLAB VERILOG HDL
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基于多相结构和部分锐化的CIC抽取滤波器 被引量:4
7
作者 李冰 郑瑾 葛临东 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期1005-1008,共4页
该文将传统的CIC(Cascaded Integrator Comb)滤波器传递函数分解为递归和非递归部分,可独立调整两者的级联因子;对递归部分进行尖锐化处理改善滤波器的通带衰落,利用电路的等价交换性将抽取因子提前使其工作在低采样率;对非递归部分进... 该文将传统的CIC(Cascaded Integrator Comb)滤波器传递函数分解为递归和非递归部分,可独立调整两者的级联因子;对递归部分进行尖锐化处理改善滤波器的通带衰落,利用电路的等价交换性将抽取因子提前使其工作在低采样率;对非递归部分进行多相分解,实现高速滤波。计算机仿真表明:与传统的CIC、锐化CIC滤波器相比,改进的CIC具有好的通阻带特性;并从通带衰落和混叠抑制的角度,分析了递归和非递归部分的级联因子的取值对整个改进的CIC滤波器特性的影响。 展开更多
关键词 积分梳状滤波器 采样率转换 多相滤波
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基于FPGA和MCU的低成本地震信号数字滤波器设计 被引量:2
8
作者 孔阳 武杰 +2 位作者 万娟 宋洪治 韩晓泉 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期54-58,共5页
针对地震数据采集系统提出一种低成本、高灵活性的数字滤波设计方案。不仅对于地震数据采集系统有很大的实用意义,对于其它传感器网络也是可供参考的解决方案。设计的目的是在保持优秀的低通性能的同时实现高度抽取。该滤波器系统由四级... 针对地震数据采集系统提出一种低成本、高灵活性的数字滤波设计方案。不仅对于地震数据采集系统有很大的实用意义,对于其它传感器网络也是可供参考的解决方案。设计的目的是在保持优秀的低通性能的同时实现高度抽取。该滤波器系统由四级CIC滤波和两级FIR滤波构成,分别在FP-GA和MCU内部实现。滤波器有着良好的低通性能,在430 Hz~500 Hz范围内幅度响应下降了137 dB。采用实际信号测试,信噪比好于110 dB,能够很好地满足地震数据采集的需求。 展开更多
关键词 地震信号数字滤波器 级联积分梳状滤波器 现场可编程逻辑器件
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全加结构抽取和补偿滤波器的高效实现 被引量:3
9
作者 孙磊 安建平 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期526-530,共5页
针对接收机设计中使用有限冲击响应(FIR)滤波器对级联积分梳状(CIC)抽取滤波器进行补偿滤波的问题,提出了一种全加结构无乘法运算的FIR补偿滤波器实现方式.通过对FIR补偿滤波器系数的近似,将滤波器系数用与它最接近的{2n}集合中的一个... 针对接收机设计中使用有限冲击响应(FIR)滤波器对级联积分梳状(CIC)抽取滤波器进行补偿滤波的问题,提出了一种全加结构无乘法运算的FIR补偿滤波器实现方式.通过对FIR补偿滤波器系数的近似,将滤波器系数用与它最接近的{2n}集合中的一个数表示,将滤波器乘法运算转换为移位运算,整个补偿滤波运算仅由滤波器阶数个加法单元构成.仿真结果表明,这种采用系数近似的算法在实现高速运算的同时,可以满足对CIC抽取滤波器进行补偿滤波的要求. 展开更多
关键词 级联积分梳状滤波器 补偿滤波 滤波器高效结构
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Sigma-Delta ADC数字抽取滤波器的设计和实现 被引量:4
10
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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带余弦预滤波和补偿滤波的抽取滤波器 被引量:1
11
作者 周化雨 张勤 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2008年第B09期145-151,共7页
提出在CIC加级联余弦预滤波器后增加补偿滤波器,补偿它们的通带降落。并且根据功耗的估算公式,采用不同阶数的余弦预滤波器组合的方式,将低阶余弦预滤波器往前放,高阶余弦预滤波器往后放,减小了功耗的增加。数值实验说明了这种方式减小... 提出在CIC加级联余弦预滤波器后增加补偿滤波器,补偿它们的通带降落。并且根据功耗的估算公式,采用不同阶数的余弦预滤波器组合的方式,将低阶余弦预滤波器往前放,高阶余弦预滤波器往后放,减小了功耗的增加。数值实验说明了这种方式减小量化噪声有明显效果,并且引起功耗的增加也不大。最后通过实验结果优化出一个配置,此配置的量化噪声有大幅度减小,而且功耗增加非常小。 展开更多
关键词 数字抽取滤波器 级联积分梳状滤波器 余弦预滤波器 有限冲激响应滤波器
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面向低轨卫星的低资源大带宽自适应成形滤波设计
12
作者 宋艳军 张静 《无线电通信技术》 北大核心 2024年第4期750-757,共8页
由于低轨卫星通信过程中信号电平动态变化较大,为了提高信道利用率系统需要根据通信链路情况自动控制传输速率。为保证系统通信不中断,满足实时通信的需求,提出了一种面向低轨卫星的低资源大带宽新型成形滤波器设计方法,该方法采用并行... 由于低轨卫星通信过程中信号电平动态变化较大,为了提高信道利用率系统需要根据通信链路情况自动控制传输速率。为保证系统通信不中断,满足实时通信的需求,提出了一种面向低轨卫星的低资源大带宽新型成形滤波器设计方法,该方法采用并行多相级联积分梳状(Cascade Integrator Comb, CIC)滤波器的方式设计成形滤波器,能够实现几百kHz至几百MHz大带宽信号的成形,解决高、中、低速信号自适应连续成形滤波问题。相比传统成形滤波器的高速信号处理能力提高了8倍,能节省乘法器资源95%以上,适应低轨卫星通信场景下星载处理使用。仿真结果表明该滤波器对信号的成形效果和带外抑制情况与传统滤波器几乎一致。 展开更多
关键词 低轨卫星 多相滤波 级联积分梳状滤波器 自适应成形滤波
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DVB-S中可变插值率CIC滤波器设计及其FPGA实现 被引量:2
13
作者 张文坡 常亮 史丽荣 《现代电子技术》 2008年第11期103-104,共2页
在数字上变频中常用的CIC滤波器的基础上,提出了一种适用于DVB-S系统的可变插值率CIC滤波器的实现结构,首先实现一个内插因子为2的CIC滤波器单元,然后根据不同的内插因子要求,来重复地调用这些内插因子为2的基本滤波器模块,这种CIC滤波... 在数字上变频中常用的CIC滤波器的基础上,提出了一种适用于DVB-S系统的可变插值率CIC滤波器的实现结构,首先实现一个内插因子为2的CIC滤波器单元,然后根据不同的内插因子要求,来重复地调用这些内插因子为2的基本滤波器模块,这种CIC滤波器的实现结构符合结构化的设计思想。通过Verilog HDL语言在FPGA上对其进行了仿真、综合给出了相应的仿真结果,并成功应用于DVB-S系统中。 展开更多
关键词 积分梳状滤波器 FPGA 插值 数字上变频 数字视频广播
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∑—Δ微加速度计的抽取滤波器设计 被引量:1
14
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 级联积分滤波器 半带滤波器
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数字下变频的FPGA实现 被引量:6
15
作者 贾雪琴 李强 +1 位作者 王旭 李景宏 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2006年第1期56-58,共3页
研究了高倍抽取的数字下变频设计,重点分析了基于级联积分梳状滤波器和级联半带滤波器的多级抽样频率算法。并提出了用最新的Systemgenerator软件实现FPGA的设计、仿真方案,缩短了开发周期,简化了设计流程,增加了系统的集成度和稳定性,... 研究了高倍抽取的数字下变频设计,重点分析了基于级联积分梳状滤波器和级联半带滤波器的多级抽样频率算法。并提出了用最新的Systemgenerator软件实现FPGA的设计、仿真方案,缩短了开发周期,简化了设计流程,增加了系统的集成度和稳定性,降低了开发成本。对于混频器、级联积分梳状滤波器和数字下变频器都给出了仿真波形。 展开更多
关键词 数字下变频 软件无线电 半带滤波器 级联积分梳状滤波器 FPGA
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数字锁相放大器的实现研究 被引量:16
16
作者 赵俊杰 郝育闻 +1 位作者 郭璐璐 金明录 《现代电子技术》 2012年第3期191-195,198,共6页
基于DSP设计了一种采样频率可控的数字锁相放大器。针对数字锁相放大器对低通滤波器性能的要求,采用CIC和降采样的方法,实现了一种高效的窄带低通滤波器。测试结果表明,在采样频率为500kHz时,低通滤波器的通带截止频率可达0.5Hz;当输入... 基于DSP设计了一种采样频率可控的数字锁相放大器。针对数字锁相放大器对低通滤波器性能的要求,采用CIC和降采样的方法,实现了一种高效的窄带低通滤波器。测试结果表明,在采样频率为500kHz时,低通滤波器的通带截止频率可达0.5Hz;当输入信号幅度为5~150mV时,系统测试的相对误差小于0.5%;当输入信号幅度为1~50μV时,系统测试的相对误差小于2%;同时系统在1~120kHz的工作范围内,具有较好的一致性。 展开更多
关键词 锁相放大器 采样率 积分梳状滤波器 降采样
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基于CIC的数字正交锁相放大器的甲烷检测实验研究 被引量:6
17
作者 李国林 蒋庆志 +2 位作者 马坤 焦月 季文海 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期122-133,共12页
针对甲烷在大气中背景气体成分复杂、检测难度大、稳定性差等问题,本文基于可调谐二极管激光吸收光谱技术和波长调制光谱技术,将积分梳状滤波器与有限脉冲响应滤波器相结合应用于数字正交锁相放大器,开展大气中甲烷气体的痕量检测实验... 针对甲烷在大气中背景气体成分复杂、检测难度大、稳定性差等问题,本文基于可调谐二极管激光吸收光谱技术和波长调制光谱技术,将积分梳状滤波器与有限脉冲响应滤波器相结合应用于数字正交锁相放大器,开展大气中甲烷气体的痕量检测实验研究。实验表明,与传统的数字正交锁相放大器相比较,改进的数字正交锁相放大器提取的二次谐波信号的信噪比从38.61 dB提高到44.95 dB;将非线性迭代最小二乘法-极限学习机算法模型应用于甲烷气体浓度反演,与经典的最小二乘法相比较,其均方根误差减小了0.907;通过16组浓度步进实验测试,该系统的实际检测下限为1 ppm;在压力为600 mbar,温度为25℃,甲烷浓度为50 ppm进行3 h的长期稳定性测试,检测的甲烷浓度变化范围为49.6~50.3 ppm,其标准差为0.0921 ppm。当积分时间达到56 s时,该系统的理论检测极限为25.6 ppb。积分梳状滤波器和非线性迭代最小二乘法-极限学习机算法模型在红外气体检测方面具有较高的优越性和实用前景。 展开更多
关键词 数字正交锁相放大器 积分梳状滤波器 光谱算法 甲烷检测 可调谐二极管激光吸收光谱技术
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基于多相分解和曲线拟合的改进CIC抽取器 被引量:3
18
作者 刘宇 王静 +1 位作者 王伟伟 赵伟 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2007年第2期245-248,共4页
传统的CIC(Cascaded integrator comb)抽取器设计往往不能同时满足改善频响特性、降低采样率和降低功耗的要求,需采取折中的办法。本文提出了一种改进的CIC抽取器结构,用多项分解的方法降低了抽取滤波器工作的采样率,同时降低了功耗;再... 传统的CIC(Cascaded integrator comb)抽取器设计往往不能同时满足改善频响特性、降低采样率和降低功耗的要求,需采取折中的办法。本文提出了一种改进的CIC抽取器结构,用多项分解的方法降低了抽取滤波器工作的采样率,同时降低了功耗;再用曲线拟合技术改进频响特性,这种抽取器在降低采样率、减少硬件资源和改善频响特性3个方面同时得到满足,数值仿真验证了这一结论。 展开更多
关键词 多相分解 曲线拟合 级联积分梳状滤波器 抽取器
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基于FPGA的雷达数字接收机设计与实现 被引量:6
19
作者 冯振伟 武小冬 +1 位作者 游思理 梅顺良 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2009年第11期72-76,共5页
现代雷达系统对接收机提出了更高的要求,数字接收机技术是实现高精度宽带雷达接收系统的一种有效途径。文中研究了数字接收机的相关理论和技术,介绍了数字下变频,数控振荡器、级联积分梳状滤波器和抽取。给出了一种基于FPGA的数字接收... 现代雷达系统对接收机提出了更高的要求,数字接收机技术是实现高精度宽带雷达接收系统的一种有效途径。文中研究了数字接收机的相关理论和技术,介绍了数字下变频,数控振荡器、级联积分梳状滤波器和抽取。给出了一种基于FPGA的数字接收机实现方案,进行了分析和仿真,给出了测试结果。 展开更多
关键词 数字接收机 现场可编程门阵列 数字下变频 数控振荡器 级联积分梳状滤波器
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中频采样全数字接收机的设计与实现 被引量:14
20
作者 齐青茂 王岩建 张华冲 《无线电通信技术》 2012年第4期77-80,共4页
根据侦察接收机的需要,基于软件无线电理论提出了一种中频采样全数字接收机的设计方案,对其中的带通采样单元、数字下变频单元和解调单元进行了分析。数字下变频采用高效滤波抽取方案,对CIC、HB和FIR滤波器的设计进行了详细介绍。最后... 根据侦察接收机的需要,基于软件无线电理论提出了一种中频采样全数字接收机的设计方案,对其中的带通采样单元、数字下变频单元和解调单元进行了分析。数字下变频采用高效滤波抽取方案,对CIC、HB和FIR滤波器的设计进行了详细介绍。最后在基于FPGA的CPCI接口信号处理平台上进行了实现,完成了多种信号的解调处理,系统具有高度的灵活性和可扩展空间。 展开更多
关键词 软件无线电 带通采样 积分梳状滤波器 半带滤波器
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