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低功耗可配置cic滤波器设计

电子元件与材料 2023年第1期42卷 96-102页

作者：高敏于宗光万书芹邵杰江南大学物联网工程学院江苏无锡214122 中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214035

针对超大规模集成电路的发展以及无线射频芯片中带宽可变的需求,提出一种低功耗可配置级联积分梳状(Cascade Integral Comb, cic)滤波器结构。该结构采用半字节串行算法优化ASIC电路内部位宽,借助多路复用技术减少运算逻辑和存储逻辑单... 详细信息

针对超大规模集成电路的发展以及无线射频芯片中带宽可变的需求,提出一种低功耗可配置级联积分梳状(Cascade Integral Comb, cic)滤波器结构。该结构采用半字节串行算法优化ASIC电路内部位宽,借助多路复用技术减少运算逻辑和存储逻辑单元,并在增益校正部分采用正则有符号数(Canonic Signed Digit, CSD)编码乘法代替全位宽二进制补码乘法,从而实现低功耗目的。信道带宽配置模块选取cic滤波器采样因子,实现带宽可变功能。通过MATLAB Simulink搭建抽取滤波器模型以验证算法可行性,并采用verilog HDL完成代码设计,仿真结果表明该滤波器可实现2~16倍下采样。基于65 nm COMS标准单元工艺库进行DC综合和ASIC版图设计,与传统cic滤波器比较,数字电路在功耗方面具有显著优势。

关键词： cic滤波器半字节串行算法可配置增益校正

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可编程cic滤波器设计技术

信息技术与信息化 2022年第12期 154-158页

作者：高敏于宗光万书芹邵杰江南大学物联网工程学院江苏无锡214122 中国电子科技集团公司第五十八研究所江苏无锡214035

针对工程应用中级联积分梳状滤波器(cascade integrator comb,cic)的多样性需求,深入研究cic滤波器的工作原理,基于Python语言,根据Verilog标准编码规范建立了自动化设计平台。首先预处理阶段提取图形界面输入采样频率、阻滞衰减、抽取... 详细信息

针对工程应用中级联积分梳状滤波器(cascade integrator comb,cic)的多样性需求,深入研究cic滤波器的工作原理,基于Python语言,根据Verilog标准编码规范建立了自动化设计平台。首先预处理阶段提取图形界面输入采样频率、阻滞衰减、抽取和插值等cic滤波器特性参数,然后构建生成cic滤波器ASIC代码的功能函数,最后建立顶层模块调用功能函数,最终实现自动生成可综合cic滤波器RTL代码的设计平台。采用VCS仿真器进行测试,实验结果表明该平台可实现上/下采样因子2~128,级联数1~5,延迟因子1~2的cic滤波器。通过Design Compile工具对平台生成2倍抽取率下的4级级联cic滤波器代码进行功能验证和逻辑综合,所设计的cic滤波器最高工作频率为500 MHz。

关键词： Python cic滤波器图形化界面自动化设计平台 VCS

面向低轨卫星的低资源大带宽自适应成形滤波设计

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无线电通信技术 2024年

作者：宋艳军张静中国电子科技集团公司第五十四研究所

由于低轨卫星通信过程中信号电平动态变化较大，为了提高信道利用率系统需要根据通信链路情况自动控制传输速率。为保证系统通信不中断，满足实时通信的需求，提出了一种面向低轨卫星的低资源大带宽新型成形滤波器设计方法，该方法采用... 详细信息

由于低轨卫星通信过程中信号电平动态变化较大，为了提高信道利用率系统需要根据通信链路情况自动控制传输速率。为保证系统通信不中断，满足实时通信的需求，提出了一种面向低轨卫星的低资源大带宽新型成形滤波器设计方法，该方法采用并行多相级联cic滤波器的方式设计成形滤波器，能够实现几百千赫兹至几百兆赫兹大带宽信号的成形，解决高、中、低速信号自适应连续成形滤波问题。相比传统成形滤波器提高8倍的高速信号处理能力，并能节省乘法器资源95%以上，适应低轨卫星通信场景下星载处理使用。仿真结果表明该滤波器对信号的成形效果和带外抑制情况与传统滤波器几乎一致。

关键词：低轨卫星多相滤波 cic滤波器自适应成形滤波

一种sigma-delta ADC数字抽取滤波器设计与实现

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中国集成电路 2024年第6期33卷 34-36页

作者：余智安徽芯纪元科技有限公司

数字滤波器是sigma-delta模数转换器的主要组成部分,用于对调制器输出信号的滤波和抽取。本文设计的数字滤波器是由间接型级联积分梳状滤波器组成。在说明cic滤波器原理的基础上,通过Verilog实现并验证其功能与性能。

关键词： cic滤波器 Sigma-delta ADC 抽取滤波器

基于FPGA的多级cic滤波器的设计与实现

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云南大学学报（自然科学版） 2018年第4期40卷 676-681页

作者：王璞张玉明田野张坤杨军云南大学信息学院云南昆明650500

积分梳状(cic)滤波器是一种高效的滤波器,广泛应用于无线通信技术的数字下变频和上变频端.但传统结构的级联cic滤波器每个寄存器的位宽是固定的,在处理低频信号会造成高频的运算带宽过大,浪费计算机硬件资源的不足.利用Hogenauer"剪除"... 详细信息

积分梳状(cic)滤波器是一种高效的滤波器,广泛应用于无线通信技术的数字下变频和上变频端.但传统结构的级联cic滤波器每个寄存器的位宽是固定的,在处理低频信号会造成高频的运算带宽过大,浪费计算机硬件资源的不足.利用Hogenauer"剪除"理论对每一级的输出位宽进行截短,提高cic滤波器的性能,通过级联多个单级cic滤波器优化其结构,构建了多级cic滤波器;同时利用FPGA技术的重构性强、扩展性好、硬件资源占有少、成本低、可靠性高的特点,采用Verilog HDL语言设计实现了各个模块,最终基于FPGA设计完成的多级cic滤波器模型,不仅节约了硬件资源,还使cic滤波器每个寄存器的位宽可变.通过Modelsim对模型进行仿真并下载到以Altera DE2的EP2C35F672C6为目标芯片验证,达到了设计要求.

关键词： cic滤波器数字上变频数字下变频 Hogenauer“剪除”理论现场可编程门阵列(FPGA)

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基于FPGA的cic滤波器优化设计与实现

数据采集与处理 2010年第S1期25卷 169-173页

作者：许彦辉年夫顺张超中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 电子测试技术国防科技重点实验室青岛266555

介绍了cic滤波器的基本原理,分析了多级cic滤波器参数的设置方法,提出了对cic滤波器进行通带补偿的必要性。另外,讨论了cic滤波器的溢出、截取和位扩展等问题;应用了CSD算法,从而实现了无乘法运算的FIR补偿滤波器,节省了FPGA资源。最后... 详细信息

介绍了cic滤波器的基本原理,分析了多级cic滤波器参数的设置方法,提出了对cic滤波器进行通带补偿的必要性。另外,讨论了cic滤波器的溢出、截取和位扩展等问题;应用了CSD算法,从而实现了无乘法运算的FIR补偿滤波器,节省了FPGA资源。最后,实现了多级抽取因子可变cic滤波器及其补偿滤波器,并通过Quar-tusⅡ软件仿真和应用实例,验证了补偿的有效性。

关键词：现场可编程门阵列 cic滤波器补偿滤波器规范的有符号编码

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一种类正余弦cic滤波器

信号处理 2010年第12期26卷 1782-1786页

作者：杨选雷鑑铭邹雪城华中科技大学电子科学与技术系湖北武汉430074

传统cic滤波器由于其实现不需要乘法器和存储器,因此已在各种变采样率系统中得到了广泛的应用。但是传统cic滤波器的通带失真较大,阻带衰减较小,而且其积分器工作在高采样率端,这很大程度限制了它在对性能要求较高的变采样率系统中的应... 详细信息

传统cic滤波器由于其实现不需要乘法器和存储器,因此已在各种变采样率系统中得到了广泛的应用。但是传统cic滤波器的通带失真较大,阻带衰减较小,而且其积分器工作在高采样率端,这很大程度限制了它在对性能要求较高的变采样率系统中的应用。而后来提出的各种cic滤波器,如锐化cic滤波器、ISOP-cic滤波器和cic-Cosine滤波器等,或者只改善通带特性,或者只改善阻带特性,或者积分器运行在高采样率端。本文在分析对比了传统的cic滤波器、锐化cic滤波器、ISOP-cic滤波器和cic-Cosine滤波器的频率特性的基础上,引入一种类余弦预滤波器和一种类正弦预滤波器,再加上多级级联的传统cic滤波器,构成一种多级结构的类正余弦cic滤波器。所引入的类正弦预滤波器和类余弦预滤波器分别用于减小cic滤波器的通带失真和增大其阻带衰减。仿真结果表明,所提出的类正余弦cic滤波器比传统的cic滤波器、ISOP-cic滤波器、cic-Cosine滤波器都具有更小的通带失真和更大的阻带衰减。同时所引入的两级预滤波器工作在低采样率端,并且通过使用多相分解技术同样可使多级级联的cic滤波器工作于低采样率端。

关键词： cic滤波器多相分解多级结构变采样率系统

基于GSM射频拉远系统的cic滤波器的设计

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浙江工业大学学报 2011年第1期39卷 109-113,118页

作者：张玉华彭宏郑冕周涛浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310023

首先分析了传统cic滤波器的频谱特性,它的通带衰减和镜像混叠不能满足GSM射频拉远系统的要求.接着运用内插二阶多项式补偿技术改善了传统cic滤波器的频率响应,它在提高通带性能的同时也减小了阻带衰减,因此补偿后的滤波器仍然存在问题.... 详细信息

首先分析了传统cic滤波器的频谱特性,它的通带衰减和镜像混叠不能满足GSM射频拉远系统的要求.接着运用内插二阶多项式补偿技术改善了传统cic滤波器的频率响应,它在提高通带性能的同时也减小了阻带衰减,因此补偿后的滤波器仍然存在问题.为此,笔者提出了一种在补偿滤波器前级联Cosine滤波器的改进方法,通过比较三者的幅频特性,这种改进方法不仅解决了通带滚降过大的问题,也加大了阻带的衰减,同时使过于平坦的过渡带得到了较好程度的锐化,基本满足了GSM射频拉远系统的要求.

关键词：软件无线电 GSM射频拉远系统 cic滤波器内插二阶多项式滤波器 Cosine滤波器

基于cic滤波器原理的音频信号快速重采样算法

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计算机应用与软件 2019年第7期36卷 277-281页

作者：张江安杨洪柏上海工程技术大学上海200437 上海开放大学理工学院上海200433

针对现有音频信号重采样算法普遍具有的计算开销大的缺点,提出一种基于级联积分器与梳状(cic)滤波器原理的音频信号快速重采样算法,应用于计算资源有限的嵌入式系统中。构造同时包含内插和抽取环节的三级cic重采样滤波器,并根据其工作... 详细信息

针对现有音频信号重采样算法普遍具有的计算开销大的缺点,提出一种基于级联积分器与梳状(cic)滤波器原理的音频信号快速重采样算法,应用于计算资源有限的嵌入式系统中。构造同时包含内插和抽取环节的三级cic重采样滤波器,并根据其工作过程提出一种基本的音频信号重采样算法。推导由积分器寄存器值计算重采样值的公式,替代基本重采样算法中耗时的内插循环操作,从而得到音频信号快速重采样算法。该快速算法不需要存储滤波器系数,计算开销极小,在满足奈奎斯特采样定理的前提下可实现任意采样率转换,极大地提高了嵌入式音频重采样系统的性价比。

关键词：嵌入式系统 cic滤波器音频信号重采样快速算法性价比