【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信系统中的数字信号处理部分,根据通信系统的要求采用 VLSI (超大规模集成电路,Very Large Scale Integration)的设计方法,并提出一种应用 于无线宽带射频芯片的带宽、中心频点可调的数字滤波器VLSI结构。
技术介绍
无线通信技术为人们的生活带来了巨大的便利,对社会的发展起到了促进作用。 随着无线通信的广泛应用,各类无线通信芯片同样得到了长足发展。同时,无线通信芯片的 竞争也日趋激烈,尤其是针对各个行业专网的芯片,由于其应用量大,且涉及行业及国家的 信息安全,越来越受到国家重视。所以,行业专网用芯片的设计与生产成为国家高科技领域 内的重要研宄课题 [1]。 在各种行业专网的无线接入系统中,射频前端芯片往往是各类通信设备中最重要 的芯片,其主要功能是对接收机天线端接收到的微小信号进行放大、变频、滤波、量化等。行 业专网所用频点和带宽种类越来越多,且各专网使用的频点、射频带宽和信号带宽不同,其 频点主要集中在100MHz?1. 2GHz范围内,信号带宽在5kHz?2MHz范围内,标准不统一,导 致各行业专网设备所用的射频芯片不同,同时对射频前端芯片的需求难以形成规模效应, 且成本高、配套困难。因此,设计带宽、中心频点可调的无线宽带射频芯片,可以满足众多专 网的需求,形成规模效益。 滤波器是带宽、中心频点可调无线宽带射频芯片中的重要模块,完成对输入信号 噪声的消除以及对目标通道信号的选取。滤波器的设计方法分为模拟滤波器和数字滤波器 两种,相对于模拟滤波器,数字滤波器从速度、电路规 ...
【技术保护点】
一种带宽、中心频点可调的数字滤波器,包括时钟分频模块,其特征在于,还包括带宽通道配置模块、CIC滤波器组和FIR滤波器;所述CIC滤波器组的输入端和所述FIR滤波器的输出端均分别连接有无符号数转化模块;所述CIC滤波器组由几组CIC滤波器和相同数量的补偿滤波器以及增益校正模块组成,所述CIC滤波器用于降低输入信号的采样率,并通过所述补偿滤波器和增益校正模块使CIC滤波器组通带内平坦的同时实现输入输出位宽的匹配,然后将处理或的数据输入所述FIR滤波器;所述FIR滤波器将接收到的数据运算处理后实现带宽中心频点可调,并通过有无符号数转化模块输出;所述带宽通道配置模块与所述CIC滤波器组和FIR滤波器连接,所述带宽通道配置模块还连接有SPI和EEPROM;所述带宽通道配置模块通过接收SPI中的选带信息,读取EEPROM中CIC滤波器组的抽取因子以及FIR滤波器的系数,完成对所述CIC滤波器组以及所述FIR滤波器的调节;所述时钟分频模块与所述CIC滤波器组和FIR滤波器相连;所述时钟分频模块产生带宽通道配置模块、CIC滤波器、补偿滤波器、增益校正模块和FIR滤波器需要的时钟。
【技术特征摘要】
1. 一种带宽、中心频点可调的数字滤波器,包括时钟分频模块,其特征在于,还包括带 宽通道配置模块、CIC滤波器组和FIR滤波器; 所述CIC滤波器组的输入端和所述FIR滤波器的输出端均分别连接有无符号数转化模 块; 所述CIC滤波器组由几组CIC滤波器和相同数量的补偿滤波器以及增益校正模块组 成,所述CIC滤波器用于降低输入信号的采样率,并通过所述补偿滤波器和增益校正模块 使CIC滤波器组通带内平坦的同时实现输入输出位宽的匹配,然后将处理或的数据输入所 述FIR滤波器; 所述FIR滤波器将接收到的数据运算处理后实现带宽中心频点可调,并通过有无符号 数转化模块输出; 所述带宽通道配置模块与所述CIC滤波器组和FIR滤波器连接,所述带宽通道配置 模块还连接有SPI和EEPROM;所述带宽通道配置模块通过接收SPI中的选带信息,读取 EEPROM中CIC滤波器组的抽取因子以及FIR滤波器的系数,完成对所述CIC滤波器组以及 所述FIR滤波器的调节; 所述时钟分频模块与所述CIC滤波器组和FIR滤波器相连;所述时钟分频模块产生带 宽通道配置模块、CIC滤波器、补偿滤波器、增益校正模块和FIR滤波器需要的时钟。2. 如权利要求1所述带宽、中心频点可调的数字滤波器的实现方法,其特征在于,包 括: 1) 在输入端对输入信号进行降低采样率的操作,降低采样率的操作由CIC滤波器完 成,每一组CIC滤波器实现对输入信号进行不同倍率的抽取以降低输入信号采样率; 所述CIC滤波器的设计参数包括延迟因子M、抽取因子D、级数N和带宽比例因子b,其 中,延迟因子M设为1,带宽比例因子b的计算如下:式(1)中,B为信号带宽,D为抽取因子,fs为输入信号的原始采样率; 2) 在CIC滤波器的输出端进行增益校正,实现输入输出位宽匹配,以减小连接在所述 CIC滤波器组输出端的FIR滤波器的位宽,有利于超大规模集成电路VLSI的实现;增益G的 表达式为: G= (DM)N (2) 式⑵中,DM的乘积是2的幂指数的形式,即G= (DM)N=2KN,其中,KN是一个幂指数, 则直接裁剪掉输出数据的低KN位,保留与输入相同位宽的高位部分;若DM的乘积不是2的 幂指数的形式,则需要在输出部分乘以系数(^:广完成增益校正,此时,将上述式(2)改成 如下形式:式(3)中,Y是小于DM的最大的2的幂次方数,其中,YN这部分乘积的增益校正直接通 过截位完成,另一部分乘...
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