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CIC 插值

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 插值 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

# 系数源 — 有关过滤器的信息来源
对话框参数

Details

有关筛选器的信息源，指定为:

  • "对话框参数"-使用参数*插值因子+®+*、*差分延迟(M)*和*节数(N)*在块的对话框中输入有关滤波器的信息。

值

Dialog parameters
默认值

Dialog parameters
程序使用名称

CoefficientSource
可调谐

无
可计算

无

# 插值因子 (R) — 的插值系数
Real number

Details

滤波器的插值系数，设置为大于`1’的整数。

默认值

2
程序使用名称

InterpolationFactor
可调谐

无
可计算

是

# 差分延迟 (M) — 差分延迟
Real number

Details

Cic梳状滤波器的差分延迟, ，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

# 分段数 (N) — 过滤段数
Real number

Details

指定筛选器部分的数量。 指定的数量决定了梳状滤波器的部分数量和积分器的数量，但不是这些值的组合。

默认值

1
程序使用名称

NumberOfSections
可调谐

无
可计算

是

# 数据类型规格模式 — 一种滤波器段和输入信号设置单词长度和定点数小数部分长度的方法
全精度

Details

用于为滤波器部分和/或输出设置单词的长度和定点数的小数部分的长度的方法，指定为:

  • "全精度"-过滤器和输出部分的单词和分数的长度是自动选择的。 输出信号的字长和最后一个部分（WL）被设置为:

哪里

  • -输入字的长度;

  • -差分延迟;

  • -节数;

  • -插值系数。

其他部分的字长是根据位高设置的，如 Hogenauer的作品。 所有分数部分的长度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

# 输入处理 — 输入数据处理方法
列作为通道（基于帧）

Details

输入数据处理方法规定为:

  • '列作为通道（基于帧）–-块将输入信号的每列视为单独的通道。 在这种模式下，单元总是执行单速处理。

有关详细信息，请参阅 按帧和计数进行信号处理.

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

# 速率选项 — 信号处理模式
执行单速率处理

Details

输入信号处理模式指定为:

  • '强制执行单速率处理–-块保存输入信号的采样率。

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 十进制