[发明专利]一种任意抽取滤波装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于数字采集信号抽取滤波的装置，具体的说是一种 任意抽取滤波装置。

背景技术

软件无线电是指宽带A/D、D/A尽可能靠近天线，用数字信号处 理实现尽可能多的无线电功能。随着模-数转换器(ADC)技术和高速 数字信号处理(DSP)技术的发展，对于中频信号和基带信号处理采 用FPGA等硬件逻辑实现数字信号处理已经成为可能。

对于中频信号(IF)的数字处理通常包括数字下变频、抽取滤波 器、数字本振信号发生器等信号处理模块。因此，通过抽取滤波器实 现对感兴趣的窄带信号选择和速率变换是相当重要的信号处理过程， 而采用可编程硬件器件来实现实时速率变换是高速信号处理的有效 方法。

目前，对于实现非整数倍抽取滤波的数字下变频器，著名的有 Harris公司制造的器件HSP50214，其最小抽取比为4，不能实现1～ 4倍任意抽取。该器件采用CIC滤波器和HB滤波器实现整数倍抽取， 然后级联重采样滤波器实现非整数倍转换，采用可编程FIR滤波器实 现通带的下降补偿。其缺点在于：由于CIC滤波器和HB滤波器造成 的处理增益引起数据位数的扩展使得重采样的实现要相对复杂；同时 采用FIR滤波器补偿CIC的通带下降，造成FIR滤波器设计要相对复 杂一些；尤其涉及到FIR滤波器作为脉冲整形滤波时，这需要大量的 抽头，设计和实现更加复杂。

对于补偿CIC滤波器引起的通带下降，在专利发明“抽取滤波装 置和方法”(公开日期：2001年2月28号，公开号：CN 1285975A) 中采用了ISOP滤波器，该方法需要复杂的线性编程设计ISOP滤波器， 增加了设计复杂度。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种任意抽 取滤波装置，利用多项式内插滤波器和级联的抽取滤波器组相结合完 成任意抽取滤波，利用HB滤波器来补偿CIC滤波器引起的通带下降， 分数倍抽取和整数倍抽取之后的FIR滤波器设计时仅考虑脉冲整形， 不需要考虑补偿抽取滤波器的通带下降，降低FIR滤波器的抽头数目 和设计复杂度。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种任意抽取滤波装置，其特征在于包括以下部分：

多项式内插滤波器202，输出端与级联的抽取滤波器组201的输 入端连接，用于实现1～2倍分数倍抽取滤波；

级联的抽取滤波器组201，包括CIC滤波器203和HB滤波器204， CIC滤波器203的输入端与多项式内插滤波器202的输出端连接，HB 滤波器204的输出端与可编程FIR滤波器205的输入端连接，用于实 现2ⁿ整数倍抽取滤波；

可编程FIR滤波器205，用于实现脉冲整形。

在上述技术方案的基础上，所述多项式内插滤波器202的传输函 数为：

H(z)=z-N/2M+Σm=1M-1z-mHm(zM),]]>

H_m(z^M)表示多相分量，是一个分数延迟采样的M子带全通滤波 器，增益为1/M。

在上述技术方案的基础上，所述CIC滤波器203为5级级联CIC 滤波器，所述HB滤波器为5级级联半带滤波器；