DVB-S中可变插值率CIC滤波器设计及其FPGA实现

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。     

多速率采样中的CIC滤波器设计与分析

CIC滤波器是常用于多速率采样抽取或内插过程中的高效滤波器,具有结构简单,易于工程实现的特点。以提高采样速率为例,首先介绍了内插理论和CIC滤波器原理,重点给出了CIC滤波器设计方法,并分析了CIC滤波器级联级数和滤波器阶数的选取对通带衰减和旁瓣抑制的影响,仿真结果验证了设计方法的有效性和可行性。     

以ⅡR滤波器作补偿的CIC滤波器设计

为解决积分梳状(CIC)滤波器通带失真大和阻带衰减小对其应用的限制,在分析传统CIC滤波器幅频特性的基础上,给出一种用二阶ⅡR滤波器作为补偿滤波器级联CIC滤波器的改进方法。仿真结果表明,它与同级数规模的内插二阶多项式CIC滤波器、锐化CIC滤波器(SCIC)相比,通带和阻带的性能得到较大改善,实现复杂度较低。因此,它适用于对通带、阻带性能和实现复杂度要求较高的多采样率转换系统。     

改进的高性能CIC抗混叠滤波器

这里对一种旋转锐化级联积分梳状滤波器(RSCIC,Rotated Sharpening Cascaded Integrator Comb Filter)进行了研究,RSCIC由锐化级联积分梳状滤波器(SCIC,Sharpening Cascaded Integrator CombFilter)和旋转内插滤波器(Rotated Sinc Filter)两部分构成。RSCIC可有效地提高传统积分梳状滤波器(CIC,Cascaded Integrator Comb Filter)的通带和阻带传输性能,特别适合采样率转化。仿真表明,在同等条件下,RSCIC滤波器的阻带衰减性能比传统的CIC滤波器提高了22 dB,通带抗衰减性能比传统的CIC滤波器提高了0.5 dB。     

多模无线移动终端中的采样速率转换

采样速率转换是基于软件无线电思想的多模无线移动终端设计中的一项关键技术。有理数采样速率转换可以划分为整数倍和分数倍采样率转换。实现整数倍采样率转换可以采用时不变滤波器 ,然而实现分数倍采样率转换一般需要采用较复杂的时变滤波器。本文以实现整数倍抽取内插的CIC滤波器为基础 ,提出了一种实现分数倍采样率转换的时变CIC滤波结构。     

WiMAX系统中CIC滤波器的补偿设计

CIC滤波器能够高效地实现内插或抽取,是无线通信的常用模块.传统的CIC滤波器通带平坦性差、阻带衰减不充分,不能直接用于信号带宽大,数据速率高的WiMAX系统.针对这一问题,文中在比较现有的部分改进方法的基础上,提出用一个以等波纹逼近法设计的,频响为反sinc函数的FIR数字滤波器来补偿WiMAX系统中的CIC.以实现WiMAX系统的数字下变频为例,仿真结果表明,经补偿后的CIC滤波器通带和阻带性能均得到改善,能够有效地应用于WiMAX系统.     

一种类正余弦CIC滤波器

传统CIC滤波器由于其实现不需要乘法器和存储器,因此已在各种变采样率系统中得到了广泛的应用。但是传统CIC滤波器的通带失真较大,阻带衰减较小,而且其积分器工作在高采样率端,这很大程度限制了它在对性能要求较高的变采样率系统中的应用。而后来提出的各种CIC滤波器,如锐化CIC滤波器、ISOP-CIC滤波器和CIC-Cosine滤波器等,或者只改善通带特性,或者只改善阻带特性,或者积分器运行在高采样率端。本文在分析对比了传统的CIC滤波器、锐化CIC滤波器、ISOP-CIC滤波器和CIC-Cosine滤波器的频率特性的基础上,引入一种类余弦预滤波器和一种类正弦预滤波器,再加上多级级联的传统CIC滤波器,构成一种多级结构的类正余弦CIC滤波器。所引入的类正弦预滤波器和类余弦预滤波器分别用于减小CIC滤波器的通带失真和增大其阻带衰减。仿真结果表明,所提出的类正余弦CIC滤波器比传统的CIC滤波器、ISOP-CIC滤波器、CIC-Cosine滤波器都具有更小的通带失真和更大的阻带衰减。同时所引入的两级预滤波器工作在低采样率端,并且通过使用多相分解技术同样可使多级级联的CIC滤波器工作于低采样率端。      

一种基于宽带信号的抽取滤波器设计

级联积分梳状(CIC)滤波器结构简单,所耗逻辑资源少,广泛用于高速抽取和插值操作,但处理宽带信号的幅频响应不理想,难以满足抗混叠性能。通过分析传统CIC滤波器结构和功率谱密度,改进型滤波器利用锐化级联积分梳状(SCIC)技术提高阻带衰减并加入内插二阶多项式(ISOP)补偿器降低带内容差,同时讨论了现场可编程门阵列(FPGA)实现的硬件结构和寄存器位宽。仿真验证了改进型滤波器具有更好的通、阻带特性。     

用FPGA实现QPSK可变速率调制解调器

本文介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)实现QPSK可变速率调制解调器的方案,重点介绍了变速率内插成型滤波器和可变速率抽取CIC滤波器的设计,还介绍了数控振荡器和一种位同步算法的硬件实现.本课题使用Xilinx公司的xc3s1000芯片实现,性能优良,便于实现,经适当改进即可兼容多种调制方式,在卫星通信、无线通信中有广泛的应用前景.     

全数字接收机中一种改进的内插滤波器

讨论了全数字接收机中的定时调整问题,指出立方插值滤波器对于64QAM、256QAM等的一些高效的调制方式其性能是不充分的。为此,笔者对朱建军提出的一种内插滤波器做了一些改进,得到了性能更好的一种内插滤波器。最后,比较了立方插值滤波器与这里所提出的一种改进滤波器的内插性能,并用计算机对其进行了仿真。     

基于Matlab和FPGA的CIC滤波器的设计

基于多速率信号处理原理,设计了用于下变频的CIC抽取滤波器,由于CIC滤波器结构只用到加法器和延迟器,没有乘法器,很适合用FPGA来实现,所以本文分析了CIC滤波器的原理,性能及影响参数,借助MATLAB的FDATool工具箱设计符合系统要求CIC滤波器,并利用Simulink结合具体的结构建模仿真,验证CIC滤波器性能是否达到要求,最后在FPGA上实现这个结构的CIC滤波器设计,并进行了模拟仿真,综合验证。     

FPGA应用中CIC抽取滤波器增益校正的实现

在中频数字化信号处理中,FPGA应用越来越广泛,DDC的FPGA模块化非常必要,CIC滤波器由于其结构只用到加法器和延迟器,很适合用FPGA来实现,通常工作在DDC系统中运算量大的第一级。本文分析了CIC滤波器的抽取原理、性能、影响参数及增益产生原因,针对实际应用中5级CIC滤波器在不同抽取率下对信号进行抽取时,所产生的增益问题,给出了校正方法,并在Modelsim仿真中得到了验证。     

类梳状补偿滤波器设计与仿真

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f_s处的阻带衰减分别增加近了80dB、60dB和70dB,在f_c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.     

基于DSP Builder的CIC梳状滤波器的设计

CIC梳状滤波器具有结构简单、规整,占用存储量小,不需要乘法器,实现简单且速度高等特点,在高速抽取或插值系统应用广泛。采用DSPBuilder软件工具,在Simulink平台上构建了一级4阶CIC梳状滤波器仿真模型,通过多种EDA工具仿真与分析,最终在EP2C35F484C8型FPGA得到了最高响应速度为138．89MHz的高速CIC梳状滤波器。其性能远优于DSP通用处理器的实现方式。     

低轨道卫星CDMA系统发信机的FPGA实现

该文研究了低轨道(LEO)卫星CDMA系统发信机的数字部分,介绍了其结构、算法原理及其具体实现。重点介绍了发信机数字信号处理部分在FPGA的实现,主要包括信息数据流的处理及编码、交织、成型滤波、CIC插值滤波和数字上变频等。在设计上采用了基于多相滤波结构和分布式算法(DA)的成型滤波器以及高效CIC插值滤波器,节省了系统的硬件资源,提高了系统的性能。     

基于非递归结构的多级余弦CIC滤波器

由于CIC抽取滤波器的实现无需使用乘法器与存储器,而使其具有快速变换采样的特点且便于实现,在软件无线电中得到广泛应用。由于传统的CIC抽取滤波器的线性性较差,即带外抑制不够且带内失真严重。文中提出了基于级联的余弦滤波器以优化传统的CIC抽取滤波器性能,通过提升余弦滤波器的滚降对阻带的压制及多级变速来提高其效率与线性性,从而达到优化目的,并通过仿真证明了方法的有效性。     

一种基于CIC滤波器的有效锐化方法研究

介绍了对积分梳状滤波器（CIC滤波器）的有效锐化。所提出的锐化滤波器的结构由两个主要部分组成：一个梳状滤波器的级联部分和一个锐化滤波器部分。所提出的方案使得滤波器中锐化部分的工作速率比输入速率大为降低，其频谱响应特性比传统的也有所改进。通过MATLAB仿真，可看出改进锐化后的滤波器性能更优。