[发明专利]一种可变带宽CIC滤波器的设计方法

摘要

本发明公开了一种可变带宽CIC滤波器的设计方法。该设计方法是将CIC滤波器进行分解，然后选择其中一些滤波器进行锐化和内插，通过调节锐化与内插系数，变换滤波器通带带宽；采用滤波器分解与部分锐化技术，有效兼顾了宽通带和低旁瓣的要求，解决了带宽变更时必须离线设计的问题。与现有技术中的锐化和增加级联级数相比，本发明方法有效抑制了旁瓣、压缩了过渡带、扩展了通带且比较平稳，降低了资源消耗。

主权项

一种可变带宽CIC滤波器的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、滤波器的分解将CIC滤波器的抽取/内插因子分解成两部分相乘的形式，即R＝L*2k，其中，R为抽取/内插因子，L为能整除R的最小奇数；原滤波器的传输函数为其中，M为延迟常数，N为级联数，z＝ej2πf/R；分解后的H0(z0)=(1-z0-L1-z0-1)2N,]]>z0＝ej2πf/R，H1(z1)=(1-z1-2k1-z1-1)N,z1=ej2πf/(RL);]]>S2、滤波器的部分锐化与部分内插利用累积余弦滤波器对H1进行锐化，采用多项式对H0进行内插，锐化、内插后的传输函数表示为：H′(z)＝(hcos*H1(z1))*[(Hz(z1)H0(z0))3*(4‑3Hz(z1)H0(z0))]，其中，hcos=Σi=02N0.125aiz1-i(1+z1-2)i(1+z1-4)2N-i,]]>ai为锐化参数；Hz(z1)=1+az1-M2k+z1-M2k+1a+2,]]>a为内插参数；S3、滤波器的实现结构在分解后的CIC滤波器中间插入锐化与内插滤波器；改变锐化参数，调节旁瓣衰减，同时微调3dB通带带宽；改变内插参数，调节3dB通带带宽和带内平坦度，同时微调旁瓣衰减；S4、部分内插系数的拟合滤波器的增益与输入的频率和锐化参数及内插参数有关；Gain＝f(a0,a1,...,a2N,a,f)f为标准频率，采用最小二乘拟合技术，根据通带f＝fc的增益、f＝1‑fc时混叠衰减和的旁瓣衰减，得出锐化、内插参数，从而得到滤波器传输函数；当R为奇数时，k＝0，此时锐化参数为0，简化为内插模式；当R为2的整数次幂，L＝1，此时内插参数为0，简化为锐化模式。