低通数字滤波器的主要参数&CIC滤波器主要参数

Posted 2021-02-20 gmh1996

插入损耗（Insertion Loss）：由于滤波器的引入对电路中原有信号带来的衰耗。

 

通带纹波：频响中通带的最大幅值和最小幅值之间的差值。正常的纹波一般小于1db。不过也视情况而言，通带纹波会导致通带内的幅值大小有变化，一般要求越高，纹波越小越好。通带纹波和滤波器的阶数有关系，阶数越大纹波越小。表达式为：-20log10(最大幅度)-（-20log10(最小幅度)  [个人感觉通带纹波就是通带衰减ap，但是没找到资料确认]

 

通带容限误差 δp ： δp ≥ 1/6 * ((pi* fp*M / Fs)^2)    M是滤波器的长度 ,fp是通带截止频率，Fs是输入信号采样率  

阻带容限误差 δs ： δs ≥ fs*M/Fs          fs是阻带截止频率

 

通带衰减 ap(Apass) ：20*lg((1+δp) / (1-δp))

阻带衰减 as(Astop) ：20*lgδs

 

通带截止频率 fp ：信号在低于通带截止频率时，衰减量必须小于某个指标——通带纹波

阻带截止频率 fs ：信号在高于阻带截止频率时，衰减量必须大于某个指标——阻带衰减

 

信号滤波后的频谱响应 = 滤波前的频谱 * 滤波器的频率响应

 

在CIC滤波器设计过程中，只要考虑的参数：通带纹波Apass、通带截止频率，阻带截止频率，阻带衰减

接下来，我们看图说话：

CIC滤波器：

 

 

半带滤波器：

补偿滤波器：我们用fdesign工具设计cic补偿滤波器

（参考博客：https://blog.csdn.net/wordwarwordwar/article/details/80561023）

 1 Fs=1e6;
 2 hd_cic = cascade(hd1,hd2,hd3,Hb1,Hb2); %%这里的dfilt,mfilt对象是用fdatool设计导出的，此处省略介绍（见于后续博客）
 3 
 4 d4 = fdesign.ciccomp(1, ...
 5     5,100,800,.0025,100,2000); % design a cic compensator filter
 6 Hd(4) = design(d4);
 7 hvt=fvtool(hd_cic,Hd(4),cascade(hd_cic,Hd(4)),‘Fs‘,[Fs Fs/500 Fs], ...   % plot whole response
 8           ‘ShowReference‘, ‘off‘);
 9 
10 legend(hvt, ‘CIC‘,‘CIC compensator‘, ‘Whole response‘,‘Location‘, ‘Northeast‘); 

d4是补偿滤波器

fdesign.ciccomp（滤波器delay，级数，通带截止频率，阻带截止频率，通带纹波，阻带衰减，当前滤波器输入信号的采样率）；