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文档简介

CIC抽取插值滤波器HDL实现CIC(Cascaded Integrator-Comb)滤波器分为抽取滤波器和插值滤波器两大类,总体来说该滤波器带内平坦度一般、通带较窄、过渡带较宽,但该滤波器结构非常简单且仅使用加减法器,资源使用量非常少,数字信号处理系统往往在最前端和最后端使用CIC滤波器完成抽取和插值。下文分抽取滤波器和插值滤波器分析CIC的HDL实现。1、CIC抽取滤波器图1 CIC抽取滤波器结构如图1所示,抽取因子D的三阶CIC抽取滤波器,由积分器、抽取器和梳状器三个功能模块级联而成,这样是积分梳状滤波器名称的来源。积分器和抽取器无优化的空间,重点放在梳状器设计。由于是抽取器,输入的数据率是输出信号的D倍,这使得后级梳状器单元每D给时钟周期处理一个数据,基于这个特点复用CIC抽取滤波器梳状器中的加减法器单元,实现结构如图2所示。图2 CIC抽取滤波器梳状器实现设计有限状态机(FSM)控制加法器的输入和输出,以及RAM的读写操作,复用空闲时钟,保证时序仍和图1中一致。FSM跳转图:图3 FSM跳转结构RST状态接收数据有效信号(data_in_v)后,将状态跳转标志位flag置位,状态机开始向ST_1状态跳转。以后每个状态持续一个周期,也即单周期状态跳转,这样便于代码书写,当然可以依据状态的数量选择使用多周期跳转模式。跳转到最后一个ST_N状态时,判断数据输入有效信号(data_in_v)是否置位,若数据无效,则在该状态等待直至接收到有效信号,跳转到ST_1状态循环工作。FSM的在每个状态内,需要完成向加法器赋值、生成RAM的读写地址和有效位、控制输出信号和输出有效位、状态转移标志位等工作。2、CIC插值滤波器图3 CIC插值滤波器如图3所示,插值因子为I的三阶CIC插值滤波器,结构和CIC抽取滤波器恰好相反,依次有梳状器、插值器和积分器三个功能模块级联而成。由于是插值器,输出信号的数据率是输入的I倍,依旧是优化梳状器的实现。实现结构和图2类似,CIC插值滤波器对倍频抑制效果

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