基于GC5016的并行多通道接收機研究
當(dāng),它與主瓣電平(D)的差值為13.46 dB??梢姡瑔螛OCIC濾波器的旁瓣電平較大,阻帶衰減很差。為了降低旁瓣電平,可以采用多級CIC濾波器級聯(lián)的方法,如圖4所示,GC5016采用五級級聯(lián)的方式,提供1~256級的抽取率,具有67dB左右的阻帶衰減,基本滿足實際需求。其頻率響應(yīng)為:
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由于CIC濾波器的通帶傾斜較大,信號通過CIC濾波器之后,頻譜會產(chǎn)生一定的傾斜,且伴有較大損耗,所以后端的PFIR濾波器在繼續(xù)對信號進行抽取降速的基礎(chǔ)上,還要對信號進行一定程度的補償,以便抵消CIC濾波器的通帶傾斜。
3.2 PFIR濾波器
用一個已知的窗函數(shù)ω(k)去截取一個理想濾波器的沖激函數(shù)hid(k),就能得到一個實際可用的FIR濾波器沖擊函數(shù)h(k),即窗函數(shù)法,這是最簡單、最常用的設(shè)計FIR濾波器的方法。常用的窗函數(shù)ω(k)有矩形窗、漢寧窗、海明窗、布-哈窗(Blackman-Harris)以及凱撒(Kaise r)窗等。除此之外,還有等波紋最佳一致逼近法(Parks-Mcclellan最優(yōu)法)及頻域采樣法等。
FIR濾波器的階數(shù)即窗函數(shù)長度是由濾波器的實際需求決定的,對于某些類型的窗函數(shù),給定δp,δs,fC,fA等濾波器參數(shù)就可確定所需的濾波器階數(shù)。例如對凱撒窗,當(dāng)δ=δp=δs時,則N由下式給出:
式中:△f,fC,fA分別為實際模擬帶寬和頻率值;fs為采樣頻率。由上式可見,數(shù)字濾波器的階數(shù)N與濾波器的歸一化過渡帶寬度成反比,與濾波器帶內(nèi)波動的對數(shù)值成正比,過渡帶越窄帶內(nèi)波動越小,所需的濾波器階數(shù)越大,實現(xiàn)起來也越困難,所以實際應(yīng)用中,需要對
三者進行權(quán)衡折衷。目前有很多商用濾波器設(shè)計軟件包可供選擇,Matlab的信號處理和濾波器設(shè)計工具箱,提供了強大的設(shè)計和仿真功能。本文使用Matlab對GC5016的濾波器設(shè)計進行了仿真。
4 仿真及結(jié)果
仿真實用Matlab的濾波器設(shè)計工具箱,假設(shè)抽取因子M=8,差分延時D=1,信號通帶為2 MHz,阻帶衰減Ast為80 dB,采樣率fs為100MHz,則CIC濾波器的幅頻響應(yīng)如圖5所示。
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