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CIC Interpolation

使用级联积分梳状滤波器进行信号插值。

类型: CICInterpolation

cic Interpolation

图书馆中的路径:

/Signal Operations/Filters/MultirateFilters/CIC Interpolation

说明

块 CIC Interpolation 将输入信号的采样频率提高一个整数系数（插值）。级联积分器-梳状 FIR 滤波器是一类具有线性相位的 FIR 滤波器，由级联梳状滤波器和积分器组成。

端口

输出

# OUT_1 — 内插输出信号
vector | matrix

Details

以向量或矩阵形式返回的 CIC 滤波器插值输出信号。输出数据类型由块参数设置决定。输出数据的复杂程度与输入数据的复杂程度相对应。

输出行数等于 ✕ ，其中 是插值因子， 是输入行数。

数据类型

Int8 | Int16 | Int32 | Int64 | `固定点
复数支持

是

输入

# IN_1 — 输入信号
vector | matrix

Details

以向量或矩阵形式给出的输入信号。

数据类型

Int8 | Int16 | Int32 | Int64 | `定点
复数支持

是

参数

主

# Coefficient source — 过滤信息源
Dialog parameters

Details

过滤信息源指定为

  • 对话框参数"--通过参数 插值因子 (R)、差分延迟 (M) 和 区段数 (N) 在区块对话框中输入滤波信息。

值

Dialog parameters
默认值

Dialog parameters
程序使用名称

CoefficientSource
可调谐

无
可计算

无

# Interpolation factor (R) — 插值因子
Real number

Details

滤波器的插值系数，取大于 1 的整数。

默认值

2
程序使用名称

InterpolationFactor
可调谐

无
可计算

是

# Differential delay (M) — 差分延迟
Real number

Details

梳状滤波器 CIC 滤波器的差分延迟， ，指定为正整数。

默认值

1
程序使用名称

DifferentialDelay
可调谐

无
可计算

是

# Number of sections (N) — 过滤器节数
Real number

Details

指定滤波器分段数。指定的数量既可指定梳状滤波器的分段数，也可指定积分器的数量，但不能将这两个数值合并。

默认值

1
程序使用名称

NumberOfSections
可调谐

无
可计算

是

# Data type specification mode — 为滤波器和输入信号部分指定定点数字长和分数长度的方法
Full precision

Details

一种为滤波器和/或输出部分指定定点数字长和小数部分长度的方法，所述方法为：

  • 全精度"--自动选择滤波器和输出部分的字长和小数部分长度。输出部分和最后一个部分（WL）的字长设置为：

其中

  • - 是输入信号的字长；

  • - 差分延迟；

  • - 段数；

  • - 插值系数。

其他部分的字长是根据 Hogenauer 的著作中所述的位增长情况设置的。所有分数部分的长度均设置为等于输入分数的长度。

值

Full precision
默认值

Full precision
程序使用名称

SpecificationMode
可调谐

无
可计算

无

# Input processing — 输入处理方法
Columns as channels (frame based)

Details

输入数据处理方法指定为

  • 列作为通道（基于帧）"--块将输入信号的每一列都视为一个单独的通道。在此模式下，程序块始终执行单速处理。

值

Columns as channels (frame based)
默认值

Columns as channels (frame based)
程序使用名称

InputProcessing
可调谐

无
可计算

无

# Rate options — 信号处理模式
Enforce single-rate processing

Details

输入信号处理模式指定为

  • 强制单速率处理"--设备保留输入信号的采样频率。

值

Enforce single-rate processing
默认值

Enforce single-rate processing
程序使用名称

RateOptionsFrameBased
可调谐

无
可计算

无

可选项

*CIC 过滤器

_CIC-滤波器_是一类优化的线性相位 FIR 滤波器，由级联梳状滤波器和积分器组成。

从概念上讲，插值 CIC 滤波器是一个上采样元件，其后是一个 CIC 滤波器 ，后者是一个低通重构滤波器，在不改变采样率的情况下进行滤波。插值 CIC 滤波器通过级联积分梳状滤波器 (CIC) 将输入信号的采样率提高一个整数系数。

cic interpolation 1

为了更有效地实施，在不改变采样率 的情况下，将 CIC 滤波器分解为乘法器：

其中

  • - 梳状滤波器级联的 部分的传递函数，其中每个部分的宽度为 ；

  • - 积分器级联的传递函数；

  • - 分段数。CIC 滤波器的分段数由梳状滤波器的分段数和积分器数决定，而不是这两个值的总和。该值并不反映整个滤波器的分段总数；

  • - 插值因子；

  • - 微分延迟。

在提供全多通道滤波的算法中，考虑了两种显著的插值特性，它们允许将改变采样率 R 的操作移至 N 个梳状滤波器级联之后，而不会扭曲操作结果。

由此产生的滤波器的传递函数由下式给出：

有关多路复用的框图，请参见"…​…​ "一节。 算法.

算法

*插值 CIC 滤波器

插值 CIC 滤波器是由 梳状滤波器级联实现的，然后是一个将信号上采样率提高_R_的元件，最后是_N_个积分器级联。

cic interpolation 2

该图显示了一个由两个部分组成的级联梳状滤波器和一个由两个部分组成的级联积分器。CIC 滤波器积分器中的单位延迟可以位于前向电路或反馈电路中。这两种配置可提供相同的滤波器频率特性。然而，由于延迟的影响，这两种配置输出端的实际数字序列会有所不同。在本算法中，单位延迟被置于积分器的前向路径中，因为这种配置是 HDL 实现的首选。

参考资料

  1. Hogenauer, E.B…​"一类经济型数字滤波器的细分和插值" IEEE Transactions on Acoustics, Speech and Signal Processing.Vol.29, Number 2, 1981, pp.

  2. Meyer-Baese, U."用现场可编程门阵列进行数字信号处理_" 纽约：施普林格出版社，2001 年。

  3. Harris, Fredric J., "Multirate Signal Processing for Communication Systems." Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall PTR, 2004.

参见

  1. CIC Decimation