[發明專利]一種改進型級聯積分梳妝插值濾波器

無效

• 申請號: 201010298061.2
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN102025377A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 劉曉鵬;韓雁;張澤松;楊建義
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H03M1/66
• 分類號: H03M1/66;H03H17/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及音頻采樣數據處理技術領域，具體涉及一種能同時改善通帶滾降和增大阻帶衰減的級聯積分梳妝插值濾波器。

背景技術

插值濾波器是∑-Δ數模轉換器中的重要組成部分，用來提高數字信號的采樣率，從而保證后一級∑-Δ調制器的正常工作。積分梳妝濾波器經常被用作多級插值濾波器的最后一級，用以實現較高倍數的插值和低通濾波。積分梳妝濾波器其優點是實現時不需要乘法器，且系數為整數，不需要電路來存儲系數，同時可以通過置換原則，使得插值部分工作在較低頻率，在相同的濾波特性下與其他FIR濾波器相比，其更能節約硬件開銷。經過仿真，插值率為32的一階積分梳妝濾波器的第一旁瓣相對于主瓣的衰減最大約為15dB，這樣的阻帶衰減根本達不到整體插值濾波器的設計要求。

為了改善積分梳妝濾波器的性能，一般采用級聯積分梳妝濾波器(CIC濾波器)。但是CIC濾波器仍然存在較高的通帶滾降(passband?droop)和阻帶衰減的不足。

遞歸CIC插值濾波器的系統函數如下所示：

Hcic(z)=[1M1-z-M1-z-1]N]]>

其中，M為插值率，決定了通帶的大小；N為級聯濾波器的個數，也就是濾波器的階數，從而加深阻帶衰減，Z^-1為延遲單元；

CIC濾波器的頻率響應為：

H(ejω)=[1Me-jω(M-1)/2sin(ωM/2)sin(ω/2)]N]]>

其中，j為表示虛數，ω為角頻率。

CIC插值濾波器包括兩部分：積分器和梳狀濾波器，每一部分級聯了N個相同的濾波器。根據置換原則將插值因子放到梳妝濾波器之后，就可使其工作在較低頻率，并節省了M-1個存儲單元，CIC插值濾波器框圖如圖1所示。

由于CIC插值濾波器可以實現較高倍數的插值，通常作為多級插值濾波器的后一級。

這種遞歸算法的CIC濾波器之所以被經常用作插值濾波器主要是因為其有以下幾點優點：(1)沒有乘法器；(2)不需要存儲濾波器系數的存儲器；(3)規則的對稱的結構；(4)可以實現相當大的范圍的采樣頻率轉化；(5)不需要復雜時鐘和外部控制。