Sigma-Delta ADC数字抽取滤波器的设计和实现

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,它负责撞鄄驻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-Δ ADC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。     

用于微机械陀螺表头信号采集的∑-Δ ADC设计与实现

为实现微机械陀螺表头信号的高精度采集,采用基于过采样原理的∑-Δ模数转换器(ADC)作为模数信号转换单元是一种新的选择。为此设计了一种二阶带通连续时间的∑-ΔADC,该∑-ΔADC由二阶带通连续时间∑-Δ调制器和数字抽取滤波器组成。其中数字抽取滤波器通过两级抽取滤波实现,第一级是梳状滤波器(CIC),第二级是有限冲击响应(FIR)补偿滤波器。通过Matlab/Simulink建模仿真和电路实验验证了所设计的∑-ΔADC能对简化的微机械陀螺表头信号进行有效采集,仿真得到带内信噪比约为104dB;经电路实验测得带内信噪比约为87dB。     

基于LTC1068-200的低频带通滤波器设计

在蓄电池性能监测过程中,接收的信号都是比较微弱的低频信号,而且为了得到更多的信息,往往向蓄电池施加多个频率的激励。因此,设计带通滤波器以提高抗干扰能力,而且中心频率要可调。开关电容滤波器可实现低通、高通、带通和带阻滤波功能,而且中心频率可调节,文中采用了LTC1068-200开关电容滤波器集成模块进行电路设计,时钟频率由CD4046锁相环控制。仿真结果表明本文设计的滤波器通带宽度可以达到5 Hz,中心频率从10 Hz到1 kHz可调节,满足实际需要。     

基于MAX267的自适应带通滤波器的设计

叙述了用开关电容滤波器MAX267构成二阶自适应带通滤波器的设计.根据驱动信号的频率,运用锁相倍频原理为MAX267提供时钟信号,使其带通滤波中心频率将跟随特征信号频率变化,克服了传统滤波器带通中心频率不易改变的缺点,解决了大功率超声应用中基波信息的提取问题,为频率跟踪和功率控制提供了可靠的信息.实验结果表明,该滤波器较好地实现了自适应带通滤波的功能,能应用于大功率超声设备中.     

PCM编解码器中高性能开关电容滤波器设计

基于PCM(Pulse-Code-Modulation, 脉冲编码调制)语音编解码器设计了其中的发送端开关电容滤波器,包括高通滤波器和低通滤波器.对高通滤波器和低通滤波器的设计分别采用两种不同的方法--级联法和梯形法,然后把这两部分级联起来就实现了带通滤波器.仿真结果表明开关电容带通滤波器通带波纹0.24 dB,阻带衰减37 dB,对60 Hz以下频率的衰减大于32 dB,动态范围达到90 dB,满足D4信道处理单元发送滤波器的技术要求[1].设计的开关电容滤波器在一款PCM语音编解码芯片中成功实现.     

∑-△ ADC的降采样滤波器的设计与实现

介绍了一种带宽150 kHz、16 bit的∑-△模数转换器中的降采样低通滤波器的设计和实现.系统采用Sharpened CIC (cascaded integrator-comb)和ISOP(interpolated second-order polynomials)频率补偿技术对通带的下降进行补偿,最后级联三个半带滤波器输出.芯片采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺实现,系统仿真和芯片测试结果表明,性能满足设计指标要求.与传统音频领域的∑-△ADC应用相比,该设计在很大程度上拓展了处理带宽,提高了处理精度,并且便于集成在SOC芯片中,主要应用于医疗仪器、移动通信、过程控制和PDA(personal digital assistants)等领域.     

基于GC5016的短波收发机数字上下变频设计

鉴于传统中频数字化短波收发机性能及复杂度受模拟前端电路制约,介绍了射频直接低通采样的数字化处理方案,其中GC5016用于数字上下变频,重点对GC5016中的级联积分梳状滤波器(CIC)和可编程有限冲激响应滤波器(PFIR)的联合设计进行了仿真研究和硬件验证.该数字上下变频的带外抑制达100 dB,带内平坦度控制在0.1dB,完全满足射频数字化收发机的设计要求.     

基于Matlab的巴特沃斯滤波器设计

为了得到较纯净的真实信号,对巴特沃斯模拟滤波器的幅频特性、设计方法及设计步骤进行了研究,利用Matlab程序,设计了巴特沃斯模拟滤波器,给出了Matlab设计程序,并分析了巴特沃斯模拟滤波器的幅频特性.利用Matlab程序绘制了巴特沃斯模拟滤波器的幅频特性曲线,并利用Matlab实现了模拟滤波器原型到模拟低通、高通、带通、带阻滤波器的转换.由模拟滤波器原型设计模拟高通滤波器的实例说明了滤波器频率转换效果.     

认知无线电中下变频信号处理的频谱研究

针对认知无线电中下变频处理中的信号抽取过程对信号频谱的影响进行了研究,信号抽取由积分梳状(CIC)滤波器、半带(HB)滤波器及多相滤波器级联而成,利用傅里叶变换对各环节处理后的信号频谱进行理论推导,得出各级抽取后信号频谱的变化规律及各参数选择要注意的问题。通过实验仿真,对整个抽取系统进行测试,仿真结果表明,采样率为fs的信号经过3级抽取,且抽取倍数为D_(CIC)·D_(HB)·D_(多相)时,输出信号的采样率变为fs/(D_(CIC)·D_(HB)·D_(多相)),与理论推导结果一致,实现了多速率信号处理。     

GC5016中滤波器的理论分析与综合设计

GC5016芯片中CIC滤波器和PFIR滤波器综合设计的好坏直接影响到信号处理后的质量.但因信号的处理过程比较复杂,芯片资料中并没有详细地阐述滤波器设计的内容,所以结合该芯片的信号处理过程,对两种滤波器的结构及信号滤波前后的频谱变化进行了理论分析与研究,并提出了综合设计方案,最后给出了Matlab仿真的结果.     

图像对比度增强的光学指纹实时识别系统

提出采用光学高通滤波器和直角三棱镜组成实时指纹输入装置,对F.T.Gamble等人提出的实时指纹输入装置作出了重大改进,大大增强了实时指纹输入图像的对比度。实验结果表明,采用该装置组成的实时指纹识别系统,具有识别速度快、精度高和装置比较简单等优点,有较高的实用价值。     

一种适合带通/宽带滤波器的新型电流差放大器

介绍了一种具有双端电流电流输出的电流差大器的新型结构，应用这种电流差放大器，在实现处理电流的一附规范全通滤波器的基础上，导出了新型电流模式高Q值二阶带通滤波器和宽带滤波器。其中，高Q值带通滤波器不受元件匹配条件的约束，调节Q值时不影响中心频率f0。上述电路的PSPICE仿真结果与理论分析相互吻合。     

模拟信号合成电路的改良设计

通过四阶巴特沃斯低通滤波器电路完成方波信号的分频,用放大衰减电路使信号复合方波和三角波合成时的幅值要求,接着经过移相,合成需要的方波。本系统对已有的信号合成电路进行了改良,使波形实际设计结果波形更加接近理论仿真效果。在一定理论仿真的基础上,本设计更过多的从实际调试角度出发研究信号合成电路。     

窄带LC带通滤波器的设计与实现

为适应现代舰载电子战设备对低频滤波器的严格要求,通过对传统带通滤波器的结构进行适当的网络变换,得到了一种可靠的电路结构。该结构将原有集总参数带通网络的电路元件参数值转化成常见量值,同时最大程度地吸收了集总元件的寄生参数,使滤波器的性能更加稳定。测试结果表明：采用该结构的滤波器具有很窄的带宽、较高的阻带抑制度以及优良的电...     

小型化Ku波段带通滤波器的设计

介绍了一种Ku频段带通滤波器的设计方法,采用电磁仿真软件和Matlab软件给出了滤波器的物理结构和仿真结果,同时给出一个滤波器的设计实例和测试结果。利用制作简单的圆棒内导体结构,采用梳状线与同轴腔相结合的方式,实现窄带带通滤波器,达到结构紧凑,性能优良的特点。设计实例证明了方法的有效性。     

一种高抑制带通滤波器频选组件的研制

介绍了一种低频段高抑制频选组件的设计方法和试验结果。该频选组件由多个带通滤波器、开关组件、转换开关、远控电路组成。测试结果表明在-20℃-＋55℃温度范围内带通滤波器的高端阻带衰减≥84dB；低端阻带衰减≥74dB。     

大功率谐波吸收式滤波器设计

介绍了大功率谐波吸收式滤波器的实现电路，这些电路满足了信号分流的技术要求。文中给出了详细的工作原理和测试数据。     

基于脉冲信号（方波）的正弦信号产生电路的设计

正弦信号广泛应用于电路系统测试与控制中,有多种电路设计方案可产生正弦信号。本文采用基于脉冲信号（方波）的正弦信号产生电路方案进行电路设计。该电路可产生脉冲信号（方波）频率（9kHz）奇数倍的固定频率的正弦信号Ⅰ、Ⅲ（基波Ⅰ：9kHz,三次谐波Ⅲ：27kHz,┅,）,且信号波形质量较好。测试表明：产生的正弦信号的频率与幅值与脉冲信号傅里叶级数展开结果基本相符合。设计过程中采用了Multisim 11.0仿真。本文对正弦信号产生电路的设计有一定的参考价值。     

三阶级联复数有源RC带通滤波器

采用0.18μmCMOS工艺设计了一款应用在无线传网中的三阶级联有源RC复数带通滤波器,同时设计了自动频率调谐电路(AFT)。该滤波器采用的是切比雪夫逼近函数予以实现。在5比特数字控制码开关电容阵列的控制下,AFT电路即可完成对主体滤波器电路频率变化的校正。仿真结果显示,滤波器的中心频率稳定在2MHz,通带带宽为2MHz,镜像抑制比大于34dB,相邻信道阻带衰减大于34dB,通带纹波小于1dB,消耗电流为2.3mA,工作电源电压为1.8V。     

近红外干涉滤光片

介绍了一种截止带非常宽的近红外耐久滤光片的设计制作方法。采用了 Si、Si O2 做薄膜材料 ,利用中心波长不同的两个短波通滤光片对接 ,实现了很宽的截止带。分析了膜系设计的一些细节。掌握了材料 Si的蒸发方法。