CIC滤波器
2022-06-09 本文已影响0人
国宝级初学者
CIC滤波器是无线通信的常用模块,一般用于数字下变频(DDC)核数字上变频(DUC)系统。CIC滤波器结构简单,没有乘法器,只有加法器、积分器和寄存器,可以实现高速滤波,常用在输入采样率最高的第一级。
1.单级CICI滤波器
CIC滤波器包括两个基本组成部分:积分部分和梳妆部分,如图所示:
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积分部分的积分器是单极点的IIR滤波器,并且反馈系数为1,状态方程为:
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上述的积分器也可以看做是累加器。根据Z变换,积分器的传输函数为:
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梳妆器是一份FIR滤波器,其状态方程为:
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式中,D是设计参数,称为微分延迟,其传输函数为:
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那么:单级CIC滤波器的传递函数为:
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令
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带入上式,可以得到传递函数的幅频响应为:
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CIC滤波器的幅频响应特性如图所示,其中[0,2π/DM]为主瓣,其他的区间称为旁瓣。
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从幅频响应特性可以看到,主瓣的最大值为DM(在 w=0时w=0时),旁瓣的最大值在 w=3π/DMw=3π/DM处 取得
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它与主瓣电平的差值为:
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根据在 θ在0~ 45°时, θ≈sinθ,可得:
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可见单级CIC滤波器的旁瓣电平较大,阻带衰减较差。为降低旁瓣电平,可以采用多级CIC滤波器级联办法来实现。
2.多级CICI滤波器
一个N级CIC抽取滤波器系统传递函数为:
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在N级级联时,阻带衰减为单级衰减的N倍,即13.46×N(dB)。
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