CIC抽取插值濾波器和RCF

2021-08-19 22:39:00 字數 1248 閱讀 1550

cic積分梳狀濾波器由乙個積分器和乙個梳狀濾波器組成,其特點就是簡單、便於處理,運算速度快,用z函式為:h(z)=h1(z)*h2(z),

h1(z)=1/(1-z^(-1)), h2(z)=1-z^(-d),d也是cic濾波器的抽取係數,其衝擊響應函式為:

h(n)=。

故cic濾波器的實現過程為經過積分梳狀濾波器後,進行1/d抽取就行了, 入下圖1所示:

但是為了梳狀濾波器設計的方面,一般將抽取放到了抽取之前來做,故圖1等效成圖2:

cic的設計中主要考慮的問題: 

1、多級級聯的暫存器溢位;

2、帶外抑制和帶內高頻補償,因為cic的帶內不太平坦,;

幾個需要注意的幾點:                

1、cic多級級聯的原因:cic的主瓣和旁瓣峰值的差只有13db左右,阻帶衰減很差,通過多級連線才能達到相應的帶外抑制要求,cic5就是五級cic級聯起來的,其結構示意圖入圖3所示:

cic的積分器h1(z)=為不穩定的系統,若果不採取措施級聯會引起溢位現象,另外濾波器級聯的過多,還會引起高頻失真現象.

2、rcf和cic連用的原因:cic帶內的滾降太嚴重,通過rcf給帶內的訊號乙個補償。

rcf要在速率比較慢(寬比較窄)地方做,這樣在保持濾波器效能的情況下nrcf比較的短,若在插值後做,原始訊號的過取樣率比較高,要將原始訊號濾波出來,需要設計的rcr的長度比較長,計算量太複雜;

3、定義頻寬比例因子b為原始訊號的頻寬b和抽取後輸出取樣率fs/d之間的比值,

b=b/(fs/d),為了使b盡可能的小,以便獲得足夠的帶外抑制,降低帶外混跌,在訊號頻寬b一定的的條件下,盡可能的降低抽樣因子d或者提高訊號的過取樣率fs,這就意味著cic在抽取系統中的位置:下變頻中在抽取系統的前面(rcf位於cic抽取濾波器之後),上變頻中在內插系統的後面(rcf要位於cic插值濾波器之前);

4、cic的擴充套件因子:cic濾波器的處理增益為d^q,其中d為抽取因子,q為級聯的個數,故在實現多級cic的時,每級都要保留足夠的運算精度,否則都有肯能引起溢位錯誤,故在每一級運算的時候都要考慮到暫存器溢位嗎,這個就涉及到了cic的擴充套件因子。

5、cic濾波器的帶外抑制和帶內容差只與頻寬比例因子有關,或者說與相對訊號的頻寬有關(相對於輸出取樣率的訊號頻寬),而與絕對訊號頻寬沒有關係,這樣在絕對訊號頻寬比較寬的時候,可以通過降低抽取因子d來提高輸出取樣率,從而達到減小相對訊號頻寬,也就是減小頻寬比例因子的目的,cic濾波器的抽樣因子不能隨意選擇,否則會影響抽樣效能。

6、抽取對應頻譜擴充套件,插值對應頻譜壓縮,以及濾波器引數設計的考慮

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