cic滤波器

时间:2024-10-12 21:58:21编辑:花茶君

CIC的滤波器

CIC cascade imtegrator comb,积分梳状滤波器CIC滤波器最初由Hogenauer提出,因为它结构简单,没有乘法器,只用加法器、积分器和寄存器,适合工作在高采样率。而且,CIC滤波器是一种基于令吉电相消的FIR滤波器,已经被证明是在高速抽取或插值系统中非常有效的单元。CIC滤波器包括两个基本部分:积分部分和梳状部分。单级CIC抽取滤波器如图1所示:单级CIC插值滤波器如图2所示:

CIC滤波器

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:

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:

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:

梳妆器是一份FIR滤波器,其状态方程为:

式中,D是设计参数,称为微分延迟,其传输函数为:

那么:单级CIC滤波器的传递函数为:



带入上式,可以得到传递函数的幅频响应为:




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。

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

它与主瓣电平的差值为:

根据在 θ在0~ 45°时, θ≈sinθ,可得:

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:

在N级级联时,阻带衰减为单级衰减的N倍,即13.46×N(dB)。


matlab里设计CIC滤波器该用哪个函数

matlab里设计cic滤波器的函数有以下两种:
1. fdesign.decimator
例如:设定好采样频率Fs, 信号带宽Fp, 阻带衰减As, 差分时延m及降采样比D就可以得到cic滤波器的传输函数
d1 = fdesign.decimator(D,'CIC',m,Fpass,As,Fs);
Hcic = design(d1);

2. mfilt.cicdecim (fixed-point CIC decimator, mfilt是matlab里专门用来设计多速率信号处理滤波器的一套函数)

hm = mfilt.cicdecim(decimation_factor,differential_delay,NumberofSections);
decimation_factor为降采样比,differential_delay同上为差分时延,NumberofSections为cic滤波器的节数,与第一个函数相比,这个函数没有规定采样滤波,通带宽度、阻带衰减等


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