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

1

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 级联积分梳状插值滤波器 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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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

2

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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级联积分梳状滤波器与DSP的实现 被引量：3

3

作者 李强 吴顺君 《无线电通信技术》 2005年第3期21-22,25,共3页

级联积分梳状滤波器(CIC)在数字信号处理中有着广泛的应用,特别适合用在信号带宽为窄带的降采样、升采样的数字变频中。首先对CIC的原理与DSP实现进行分析,然后给出了不同寻址方式的存储器安排图。

关键词 梳状滤波器 积分 级联 数字信号处理 DSP实现 信号带宽 数字变频 寻址方式 CIC 存储器 采样 窄带

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基于级联相移线性啁啾光纤光栅的梳状滤波器设计 被引量：2

4

作者 周骏 苑红伟 +2 位作者 徐铁峰 张玲芬 马伟涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期961-966,共6页

为了获得反射带宽大、信道间隔均匀的高性能梳状滤波器,提出一种基于级联相移线性啁啾光纤光栅的新型梳状滤波器的结构设计.利用传输矩阵法和法布里-珀罗谐振腔理论,数值分析了该梳状滤波器中啁啾光栅的级联方式、啁啾量、折射率调制量... 为了获得反射带宽大、信道间隔均匀的高性能梳状滤波器,提出一种基于级联相移线性啁啾光纤光栅的新型梳状滤波器的结构设计.利用传输矩阵法和法布里-珀罗谐振腔理论,数值分析了该梳状滤波器中啁啾光栅的级联方式、啁啾量、折射率调制量和级联处的相移量对光栅反射谱特性的影响.结果表明:对应不同的级联方式,反射峰存在疏密变化,即两个级联光栅的啁啾量同号时,反射峰分布均匀对称,可设计均匀滤波器;而两个啁啾量异号时,反射峰呈现出疏密渐变的特性,可设计非均匀滤波器.此外,光栅啁啾量增加,反射谱带宽增大,但是反射率降低,而增大折射率调制量,可以提高反射率;级联处的相移量改变时,每个反射峰位置发生移动,从而可以通过改变相移量选择滤波窗口. 展开更多

关键词 级联相移线性啁啾光纤光栅 传输矩阵法 F—P谐振腔理论 梳状滤波器

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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

5

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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类梳状补偿滤波器设计与仿真 被引量：6

6

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 类梳状补偿滤波器 通带失真 阻带衰减 多相分解 抗混叠滤波

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基于梳状滤波器的FIR数字滤波器设计 被引量：2

7

作者 叶波 李天望 江金光 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1018-1021,共4页

根据子滤波器抽头级联法,采用梳状滤波器作为子滤波器,设计了一种新型FIR数字滤波器。通过C语言编程的方法来选择子滤波器阶数,使原型滤波器的过渡带宽度最宽。采用经过变换的通带和阻带边界频率来进行原型滤波器的设计,使得原型滤波器... 根据子滤波器抽头级联法,采用梳状滤波器作为子滤波器,设计了一种新型FIR数字滤波器。通过C语言编程的方法来选择子滤波器阶数,使原型滤波器的过渡带宽度最宽。采用经过变换的通带和阻带边界频率来进行原型滤波器的设计,使得原型滤波器的阶数比传统实现方法低很多。采用该方法实现的FIR滤波器乘法器个数比传统方法少很多,硬件实现更为简单,大幅减小了硬件开销。该方法已成功用于回声消除和噪声抑制芯片,FIR滤波器的面积约为传统方法的50%,用180nm3.3V/1.8V6层金属混合信号CMOS工艺流片,结果表明,对于过渡带较窄的滤波器,该方法非常有效。 展开更多

关键词 FIR数字滤波器 梳状滤波器 子滤波器抽头级联

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马赫-曾德尔光纤干涉仪型梳状滤波器优化计算 被引量：5

8

作者 王小力 朱益清 朱拓 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第4期445-448,共4页

提出了一种具有方波形输出谱的级联马赫-曾德尔光纤干涉仪型梳状滤波器的优化计算方法。利用传输矩阵法将级联马赫-曾德尔光纤干涉仪的输出光谱表示为显式函数,采用独特的递推方法将理想的梳状滤波器的方波型输出函数展开,当这2个函数... 提出了一种具有方波形输出谱的级联马赫-曾德尔光纤干涉仪型梳状滤波器的优化计算方法。利用传输矩阵法将级联马赫-曾德尔光纤干涉仪的输出光谱表示为显式函数,采用独特的递推方法将理想的梳状滤波器的方波型输出函数展开,当这2个函数的系数对比时,有时候没有精确解,此时利用Matlab,通过特别的优化计算,可以得到级联马赫-曾德尔光纤干涉仪的近似结构参数,使其输出谱近似为方波。设计实例表明:此种优化计算方法非常方便、灵活和有效。 展开更多

关键词 级联马赫-曾德尔干涉仪 梳状滤波器 MATLAB 优化计算

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基于FPGA的切比雪夫梳状补偿滤波器 被引量：2

9

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 切比雪夫梳状补偿滤波器 窗函数 积分梳状滤波器 现场可编程逻辑器件

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DVB-S中可变插值率CIC滤波器设计及其FPGA实现 被引量：2

10

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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数字接收机中CIC滤波器的设计 被引量：25

11

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

12

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

13

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

14

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

15

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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∑—Δ微加速度计的抽取滤波器设计 被引量：1

16

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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带余弦预滤波和补偿滤波的抽取滤波器 被引量：1

17

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

18

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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基于FPGA的多通道CIC滤波器设计 被引量：1

19

作者 陈建军 《声学技术》 CSCD 2012年第6期624-627,共4页

数字信号处理中运用CIC滤波器进行采样率转换非常普遍。考虑到实际应用,传统的CIC滤波器存在一些不足。采用多级级联方法降低了对硬件运算速度的要求,有利于实时处理;采用余弦滤波器改善了阻带衰减不足;内插二阶多项式滤波器补偿了CIC... 数字信号处理中运用CIC滤波器进行采样率转换非常普遍。考虑到实际应用,传统的CIC滤波器存在一些不足。采用多级级联方法降低了对硬件运算速度的要求,有利于实时处理;采用余弦滤波器改善了阻带衰减不足;内插二阶多项式滤波器补偿了CIC滤波器通带内的衰减;抗混叠低通滤波器减小了混叠影响。通过仿真实验验证了FPGA硬件平台的可行性。 展开更多

关键词 FPGA 梳状滤波器 多级级联 内插二阶多项式

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数字下变频的FPGA实现 被引量：6

20

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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