CIC插值滤波器的研究

CIC插值滤波器的研究

作者：余培 邓世国 刘华珠 张志 来源：《科学导报·学术》2020年第43期

摘 ;要：介绍CIC插值滤波器的设计和仿真。 关键词：CIC插值滤波器

为了提高滤波器的阻带衰减，使用多级结构的CIC滤波器，同时为了使得滤波器的直流增益为1，可在传输函数式中加入归一化因子1/L，在两个半带滤波器实现4倍插值后，还需16倍的上采样的梳妆滤波器才能最终实现，为了满足设计目标，可得出L=32，N=4的CIC插值滤波器的传递函数。因为是插零，内插器后级联的是积分器，插入L-1个零值对于积分器而言只是一个保持采样的过程，因此插值器可以不用，直接用LFs的频率对积分器采样即可. 根据以上设计要求，利用Simulink里的常用信号处理模块，搭建出4级并且实现内插16倍的CIC滤波器的架构图，其输入级为第二级半带滤波器输出频率176.4KHz，见图1所示： 上图可以看出CIC滤波器有积分器、插值器、梳妆滤波器构成，通过设计处内部架构图，可以生成仿真CIC滤波器模块，从而在设计整个多级插值系统时，我们可以直接使用模块图，以免用延时器、加法器、乘法器等这些模块使系统繁琐复杂，最后设计好的CIC滤波器的频率特性如图2所示。

分析上图可知，衰减达到了60dB、通带纹波达到了0.274dB、通带归一化频率达到了0.01、阻带截止频率0.115，CIC滤波器只需6个加法器，大量节约了硬件資源。 CIC滤波器的仿真结果详细如图3所示

其中CIC滤波器完成的是16倍插值因子，图中第二幅图的单位抽样值是第一幅16倍，表明了CIC滤波器实现插值滤波器的功能。

基金项目：广东省省级科技计划 2014B090911001。