改进的高性能级联积分梳状滤波器

为解决应用于采样率变换系统中的级联积分梳状(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滤波器传输函数和频谱特性的基础上,引入二级可调参数简单滤波器,设计一种高性能CIC滤波器。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滤波器相比,阻带衰减分别提高20dB、80dB;通带性能得到较大改善;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采样率变换系统。     

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.     

软件无线电中新型高效数字滤波器的设计

传统CIC滤波器用作抽取和内插抗混叠滤波器时其通带偏差和混叠镜像衰减通常不能满足软件无线电系统的要求，为此提出了一种用内插二阶多项式级联锐化CIC滤波器的改进方法，它能同时使通带和阻带的性能得以提高．数值仿真结果表明，所提出的这种新型抽插抗混叠CIC滤波器能够有效补偿通带的偏差，同时又能增加旁瓣部分的衰减，更适合应用于对宽带信号处理的软件无线电数字上下变频器中．     

一种可配置数字滤波器设计及其ASIC实现

针对一种行业专网用带宽可变频点可变无线射频芯片的需求,设计一种可配置数字滤波器系统结构。该结构通过CIC滤波器组减少系统中FIR滤波器的阶数和系数,并采用补偿滤波器和增益校正模块减小信号失真;带宽通道配置模块选取CIC滤波器组的抽取因子、FIR滤波器系数等参数,实现带宽可变、频点可变的功能。采用Global Foundry 0.18μm工艺进行ASIC设计,通过系统优化减少数字滤波器内部数据位宽,并采用CSD编码系数等面积优化方法,使版图面积减少30%。研究结果表明:所设计数字滤波器实现了5 kHz~2 MHz等带宽信号的选取,其通带波纹小于0.015 dB,阻带衰减大于55 dB,过渡带宽不大于通带宽度。     

双模谐振器设计超宽带滤波器

利用双模谐振器设计一个结构新颖紧凑的超宽带(UWB)滤波器,该滤波器的通带为3.9~11.6 GHz,通带最低频率(FBW)达99%.两个衰减极点分别产生在靠近通带的两边,提高了通带频率的选择性.另外两个衰减极点产生在通带高频端的阻带内,抑制双模谐振器二次谐振产生的谐振模式,很好地改进了阻带性能.仿真和测量结果表明,通带内插入损耗低于1.0 dB(3.9~11.6 GHz),高阻带内插入损耗大于15.0 dB (12.0~19.5 GHz),整个通带内群延迟小于0.5 ns.仿真和测量结果很好地吻合,表明此超宽带滤波器的有效性.     

基于FPGA的新型抗混叠CIC抽取滤波器的设计与实现

针对传统的积分梳状滤波器在用作抽取抗混叠滤波器时,通带偏差和混叠镜像衰减难以满足软件无线电系统需要的问题,设计采用内插二阶多项式级联锐化CIC滤波器的改进方法,扩展了其通带带宽的同时提高了阻带衰减,并应用SOPC设计软件dspbuilder在一片FPGA芯片上予以实现,简化了设计流程,降低了成本和开发周期.     

近似完全重构交替离散傅里叶变换调制滤波器组

针对离散傅里叶变换调制滤波器组(DFTMFB)阻带衰减小的问题,提出了一种交替离散傅里叶变换调制滤波器组(IDFTMFB)的设计方法.其分析滤波器由2个分析原型滤波器经复指数交替调制得到,综合滤波器由2个原型滤波器按同一调制方式得到.所采用的交替调制方式使IDFT-MFB在结构的设计上具有更多的灵活性.按照滤波器组的通带、阻带和系统失真的要求,IDFT-MFB原型滤波器的设计被转化为一个非线性优化问题,避免了传统的DFTMFB中连续参数的离散化运算,算法更为简单.仿真结果表明,与传统的DFTMFB设计方法相比,IDFTMFB的设计方法使得复调制滤波器组的阻带衰减提高了约3 dB,输出失真减小了约12 dB,而且输出混叠减小了约1 dB.     

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.     

高阶∑△ADC的抽取滤波器的设计

通过优化和改进梳状滤波器结构,采用FIR补偿滤波器以补偿通带衰减,并合理安排硬件电路以节省面积,设计了一种高速、低功耗高阶∑△ADC中的抽取滤波器.应用Matlab进行电路仿真,该滤波器阻带衰减为-65 dB,通带纹波为±0.05 dB,过渡带为0.454fs～0.583fs.经过VerilogXL和系统验证,该滤波器完全满足∑△ADC的系统要求.     

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.     

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.     

电磁阻带结构带阻滤波器和双工器

根据电磁阻带结构的设计公式,设计了2个阻带中心频率分别为4 GHz和6 GHz的带阻滤波器,调整刻蚀单元的尺寸可以改变带阻滤波器的阻带衰减值.通过全波分析软件Ansoft Ensemble模拟分析了带阻滤波器的特性,用试验验证了模拟分析的结果.本文还应用电磁阻带结构设计了一个双工器,它采用2个电磁阻带滤波器和1个T分支级联形成三端口元件,实验表明其具有优良的特性.     

基于IDCT域的加窗全相位数字滤波器

为了改善直接基于逆离散余弦变换（IDCT）域设计的全相位数字滤波器（APDF）幅频特性，推导了IDCT域加窗APDF的设计公式．IDCT域加窗APDF是一种零相位数字滤波器．滤渡器设计实验表明，与加其他窗函数相比．依据此公式设计的基于IDCT域的加凯塞窗APDF能使滤波器达到更好的幅频特性，在相同频率采样点数的情况下．基于IDCT域设计的加凯塞窗APDF和传统频率采样法设计的FIR低通滤波器的幅频特性相比而言，其通带、阻带更平坦，过滤带更窄．     

Space qualification mechanical tests of HTS filters for satellite application

High performance high-temperature superconducting （HTS） filters have been designed and constructed for satellite application. The filters are actually a superconducting integration of an 8-pole band-pass filter with an adjustable band-stop filter onto a single piece of LaAIO3 substrate （with dimension of 0.5x45x20 mm3）. Typical results of the filters, i.e., Filters A （made by YBCO） ＆ B （made by TBCCO） will be reported. The measured responses of Filter A showed excellent specifications, e.g., an insertion loss less than 0.1 dB, a return loss better than -22.5 dB in pass-band, band-edge steepness greater than 12 dB/MHz and out-of-band rejection at a certain band deeper than -110 dB. To satisfy the requirement of rocket launch and space operation, three filters of the above design have undergone mechanical environmental simulation tests for space qualification. Detailed analysis of the response curves of Filter B measured before and after the tests showed that no noticeable change in the performance can be found. All the filters passed the rigorous ground simulation tests, which is the first time in China for HTS devices and provided a solid foundation for satellite applications of high-temperature superconductors in the near future.     

新型中心开圆形槽的带通滤波器设计

设计了一种新型带有两个三角形切角和中心开圆形槽的双模椭圆函数带通滤波器,并对该滤波器结构进行了仿真研究和分析。该滤波器在中心频率2．28GHz处,最小插入损耗为0．25dB,通带内在2．24～2．35GHz之间插入损耗小于1dB,在2．27～2．47GHz之间回波损耗大于20dB,3dB相对带宽为7．37％。在通带两侧2．04GHz和2．55GHz处有2个衰减极点,衰减分别是61．85dB和45．64dB,另外,在通带右侧3．28GHz处还有一个65．15dB的衰减极点。研究表明,该结构能够减小滤波器的体积,更有利于器件的小型化,同时还能够有效减小辐射损耗,使通带两侧的衰减变得更好。     

Development of high-temperature superconducting filters operating at temperatures above 90 K

This paper represents the development of a high temperature superconducting （HTS） filter, the highest operating temperature of which is up to 93 K. The filter is designed for S band with 4% fractional bandwidth and fabricated using thallium-barium-calcium-copper oxide （TI2Ba2CaCu2O8） thin films. At 93 K, the measurements of the filter show that the insertion loss in the passband is less than 0.22 dB, the return loss is better than 20 dB, and the out-of-band rejection is more than 80 dB. The analysis on the characteristics of the filter operating at different temperatures shows that the filter can work well at temperatures around 90 K. The temperature of 93 K is the highest among the previous reports for HTS filters. The result reported in this paper is significant for HTS filters to be used in the field of microwave communication requiring high sensitivity.     

直接序列扩频通信中抑制窄带干扰的非线性滤波方法

分析了干扰形式为单音和自回归过程时信噪比改善的闭合表达式。仿真结果表明，对于单音干扰，在接近载波频率处非线性滤波器比线性滤波器有10dB的信噪比改善；对于自回归形式的干扰，信噪比改善会随着输入信噪比的变化而改变，但在输入信噪比很大时，非线性滤波器比线性滤波器有近5dB的改善。     

互补开环谐振器低通滤波器的设计

为了改善滤波器的性能,提高滤波器的选择性,提出了互补开环谐振器（COLR）.基于互补开环谐振器设计小型化平面低通滤波器,它由2个COLR单元及3条开路短截线构成.该滤波器具有低插损、良好的阻带特性和高选择性等特点,其选择性可达73.91 dB/GHz.最后,设计了一个小型化S波段的COLR微带低通滤波器,并进行了加工和测量,仿真和测量结果吻合很好.     

一种曲折型缺陷地结构超宽带滤波器的设计

针对超宽带滤波器插损较大、阻带较窄的问题,提出一种曲折型缺陷地结构小型超宽带滤波器的设计方法.首先,在金属地面上开曲折型缝隙,得到曲折型缺陷地结构;然后,依据曲折型缺陷地平行耦合线和传输线的结构特点,分别构造它们的等效电路模型,再结合HFSS仿真来验证电路模型的正确性,推导出结构尺寸与等效电路元件参数之间的对应关系,得出曲折型缺陷地平行耦合线具有超宽带特性和曲折型缺陷地传输线具有低通高选择性的结论.结合这两种结构的优点设计了一种结构简单、具有宽阻带的超宽带滤波器.测试结果表明,与传统缺陷地结构和复合左右手传输线(CRLH)结构的超宽带滤波器相比,该滤波器具有插损小的特点,其带内最大插损仅为0.88 dB,阻带抑制在11.75～20 GHz范围内均小于-30 dB.