基于IFIR和多相分解的增强型抽样率转换器设计

抽样率转换是数字信号处理中重要的预处理技术,经典的抽样率转换采用上插、滤波、抽取过程实现,冗余运算多．改进的抽样率转换采用多相分解高效算法,去除冗余运算,提高转换效率．但当滤波器通带较窄时,阶次迅速上升,占用空间显著增加．IFIR滤波器具有通带窄,阶次低的优点．结合多相分解的高效和IFIR滤波器设计的低阶次特点,设计出改进的抽样率转换器结构,最高可节省80％的存储器件．     

多速率信号处理的设计与实现

多速率信号处理是软件无线电的理论基础，该文介绍了一种高效的多速率信号处理方法，即采用CIC滤波器、HB滤波器、FIR滤波器和多相滤波器等实现抽取和内插以达到改变信号速率的目的。文中介绍了各种滤波器的基本原理，分析了设计实现时需要注意的问题，并给出了采用这种多速率信号处理方法实现数字下变频的设计结果。     

CIC抽取滤波器

级联积分-梳状（Cascaded Integrator–Comb,CIC）滤波器,是一种高效的抽取滤波器,广泛应用于软件无线电接收机数字前端。介绍了抽取理论,以及CIC滤波器的结构和频率特性。通过计算机仿真,得到了CIC滤波器在软件无线电接收机信号处理过程中的时频域信号,验证了其功能。     

新的改进Sharpened CIC滤波器

提出了一种改进的积分梳状（CIC）滤波器.在改变传统积分梳状滤波器的延迟因子的同时，将锐化（Sharpen）技术和相位分解技术应用于此滤波器.改进后的滤波器与传统滤波器相比，减少了信号失真，降低了系统功率消耗.仿真结果表明，改进后的滤波器在通带范围内的波动很少，而且，具有较高的阻带衰减.     

FMT系统中的滤波器组设计

研究了新型多载波传输技术——滤波多音频(FMT)的滤波器组调制技术，通过滤波器的多相分解得到FMT系统的高效实现方法；对滤波器组中原型滤波器提出了主要性能指标和设计方法，分析了在无线信道中利用该设计方法设计出的原型滤波器应用于FMT仃系统的性能．     

滤波器多相结构的FPGA实现

针对数字滤波的信号处理特点，将截短的滤波器冲击响应波形进行二维分解，得到滤波器的多相结构。通过对多相结构的分析，给出了一种较为精简实用的基于滤波器系数查表模式的FPGA实现结构。该结构具有实现简单、占用资源少等特点。仿真结果表明，该结构完全可以达到实际应用的要求。     

FMT滤波器组设计与性能分析

研究了滤波多音调制(FMT)系统的综合/分析滤波器组,通过滤波器组多相分解推导了FMT系统接收端M路并行子信道准确重构条件.对FMT系统中低通原型滤波器进行了设计,并进行了比较,分析了由不同原型滤波器进行设计的滤波器组性能,并给出了FMT系统滤波器组的仿真结果.     

M带小波变换中一类新的滤波器组

借助 M带小波变换理论和滤波器组理论 ,采用框架算子的多相分解方法 ,构造出一类新的 M带小波变换的等价滤波器组。采用该方法 ,我们只需知道原始数据和等价滤波器组 ,就可方便地求出任一级的小波系数 ,为实时处理提供了可能。     

全加结构抽取和补偿滤波器的高效实现

针对接收机设计中使用有限冲击响应(FIR)滤波器对级联积分梳状(CIC)抽取滤波器进行补偿滤波的问题,提出了一种全加结构无乘法运算的FIR补偿滤波器实现方式.通过对FIR补偿滤波器系数的近似,将滤波器系数用与它最接近的{2n}集合中的一个数表示,将滤波器乘法运算转换为移位运算,整个补偿滤波运算仅由滤波器阶数个加法单元构成.仿真结果表明,这种采用系数近似的算法在实现高速运算的同时,可以满足对CIC抽取滤波器进行补偿滤波的要求.     

一种新型的基带成型SRRC滤波器的设计

介绍一种利用滤波器多相分解的开关结构和分布式算法相结合的方法,设计出的一种新型的基带成型SRRC滤波器,主要包括参数的设计、方案的选取、设计的思想以及软件模块的编写,最终通过Matlab仿真验证了设计结果.     

一种基于CIC和FIR的低功耗数字滤波器设计

针对地震信号采集系统中的滤波器设计问题,提出一种基于CIC滤波器和FIR滤波器的低功耗数字滤波解决方案.系统由四级前端CIC滤波器、三级前端FIR滤波器和一级离线均衡FIR滤波器构成,以满足地震信号采集系统和地质勘探的需求.对各级滤波器和整个系统的幅频特性和相频特性进行了研究,并通过仿真完成性能验证,结果显示此低功耗数字滤波系统的性能完全能够满足实际需求;将此低功耗数字滤波系统与当前业界的片上数字滤波解决方案进行对比,证明了此低功耗数字滤波系统能够大幅减少总运算量和前端功耗运算量.     

一种低资源数字抽取滤波器设计

设计并实现一个应用于音频Sigma-Delta模数转换器的低资源数字抽取滤波器。该滤波器采用多级多采样率结构, 整体带内纹波小于0.06 dB, 带宽为21.6 kHz, 最低工作频率为10 MHz。通过滤波器硬件架构的设计, 有效地缩小了抽取滤波器的电路面积和功耗。芯片测试结果表明, 对 64 倍过采样率、4 阶Sigma-Delta调制的 1 bit 脉冲密度调制信号输出码流进行处理, 得到音频信号的信噪比达到87.2 dB, 在SMIC 0.13 μm 工艺下, 数字部分的面积约为0.146 mm²。与同类型抽取滤波器相比, 面积减小58%, 功耗减少60%以上。     

无线电监测接收机中的DDC研究

提出了一种高效数字下变频器(DDC)实现方法. 基于4倍中频采样技术和多相抽取半带滤波结构改进的高效DDC实现结构,相当于仅使用了一个多相抽取半带滤波器实现了I,Q两路信号的输出,降低了运算复杂度,资源节省79%,功耗降低约60mW. 设计实例验证了该方法的正确性与高效性.     

一种基于FPGA的数字上变频实现方法

本文在上变频原理的基础上分析了不同的内插方法并对插值滤波器做了选择。介绍了CIC滤波器的基本组成原理,说明其结构简单、规整,没有乘法器,占用存储量小,适合工作在高采样率和插值比很大的场合。另外从时域和频域分析了CIC滤波器的本质,并讨论了其内部寄存器的最小位宽与溢出保护,实现了高效的CIC内插滤波器。结合FPGA集成性高、可靠性好、应用灵活等优点,进行了仿真、综合,验证了设计的正确性,最终达到了设计要求。     

软件无线电中CIC滤波器的性能改进

由于传统的CIC滤波器调谐参数固定且受限,频谱响应不理想,不能灵活运用于软件无线电中.通过分析传统的CIC滤波器结构和功率谱密度,提出一种改进型的CIC滤波器.改进型CIC滤波器每级采用不同延时,使其灵活调谐.通过MATLAB进行仿真,并调节参数,由于折叠进入通带,可使改进型的CIC滤波器在零点附近区域引起的镜像混叠减至最小,得到较好的旁瓣抑制和镜像衰减,证明其性能更优.     

软件无线电中的数字下变频技术研究

论述了数字下变频器的结构,探讨了采用查表方法实现数字控制振荡器,利用线性内插方法结合级联积分梳妆滤波器实现分数比抽取滤波,从而达到降低数字下变频器复杂性的目的,使得数字下变频处理可以在通用数字信号处理芯片中用软件实现.利用该算法提高了数字下变频器的处理速率,实现了数字载波控制和抽取滤波可编程.     

改进型CIC抽取滤波器的研究与设计

由于CIC（级联积分梳状）滤波器不需要乘法运算和存储系数,因此实现非常简单,在采样率变换过程中经常使用CIC滤波器进行数字滤波.在CIC滤波器概念的基础上,提出了基于正弦函数的补偿滤波器与基于锐化技术的改进型CIC滤波器,补偿滤波器与锐化技术二者用来改善CIC滤波器的通带与阻带特性.通过对CIC滤波器及其改进型的综合性能进行对比体现出所设计滤波器的优点.     

IIR多相滤波器的设计

通过对IIR滤波器和FIR滤波器的性能和优缺点的对比,选择了IIR滤波器进行设计,通过推导得到了多相IIR滤波器的数学公式,建立了实验模型,并通过实验进行了验证。最后举例说明了线性相位的IIR滤波器实现。     

CIC滤波器在调制器应用中的性能研究

为了补偿级联积分梳状(CIC)滤波器固有的通带衰减,提出在CIC滤波器之前插入脉冲成形滤波器(PSF)进行预补偿的新算法,该算法不增加硬件复杂度.以多速率正交调制器为例分析了补偿后CIC滤波器的性能,给出了滤波器系统的频率响应.仿真结果表明该补偿算法实用,有效.