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CIC濾波器

1、CIC基本原理

      級聯積分梳狀(CIC)濾波器是多速率濾波器,在數字系統中主要用于實作大采樣率變化的數字濾波,例如在數字下變頻(DDC)和數字上變頻(DUC)中用于處理采樣率遠大于信号帶寬的信号。CIC濾波器主要是實作CIC抽取器和CIC插值器,對輸入信号用級聯的N個機關幅度矩形窗進行濾波的低通響應,矩形窗的寬度為RxM。其系統響應為

CIC濾波器

CIC濾波器

其中,N是CIC級數,R是速率變化(抽取或者插值),M是濾波器的梳狀部分的差分延時。

CIC濾波器響應是梳狀濾波器部分、積分部分和過采樣(對于插值)和降采樣(對于抽取)的組合,提高了CIC濾波器的硬體實作效率。

1)頻率響應特性

CIC濾波器的頻率響應可以根據其系統響應H(z)獲得,其中,z = exp(2j*pi*f)。這裡f表示歸一化的離散時間頻率。對于CIC抽取濾波器,用速率變化的濾波器輸入采樣頻率歸一化;對于CIC插值濾波器,用速率變化的濾波器的輸出采樣頻率歸一化,即歸一化到較高的頻率。在z平面上,對采樣點的幅度響應的計算公式如下:

CIC濾波器

這個幅度響應是低通的。在CIC濾波器實作的設計過程中,通過對參數R、M和N的選擇來在指定頻率範圍(0到預定義的截止頻率fc)提供足夠的通帶特性。典型地,通帶頻率範圍是經過CIC濾波器處理後信号占用的帶寬。

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