多抽样率信号处理研究及FPGA实现

"本文主要探讨了多抽样率信号处理技术，包括加速度信号调理电路设计及仿真的相关知识，由西安电子科技大学硕士研究生谢晋强撰写，导师为苏涛教授，专业为信号与信息处理。文章详细总结了第二章关于多抽样率信号处理的基本理论，特别是内插系统中的滤波结构优化。" 在多抽样率信号处理中，抽取和内插是两个关键操作。抽取操作用于降低数据率，但需要在操作前加入抗混叠滤波器以防止信息损失；而内插则用于提升数据率，通常在内插后需添加去除镜像滤波器以确保信号质量。如图2．15所示，通过多相分解技术，可以优化内插系统的网络结构，减少运算量。具体来说，当滤波器位于内插之后（图2．15(a)），数据率会显著增加，导致运算复杂度增大。然而，通过多相形式的转换（图2．15(b)），可以将滤波器移至内插之前（图2．15(e)），这样能有效减少运算负担。 文章深入分析了数字滤波器的多相结构，这种结构在抽取和内插中具有高效性。多相滤波器可以将高数据率的滤波过程分解为多个低数据率的子滤波过程，从而降低计算复杂度。此外，文中还重点研究了积分梳状滤波器和半带滤波器这两种多抽样率滤波器，它们在FPGA上实现2-256倍可编程抽取器，体现了多抽样率滤波器在实际应用中的灵活性。 论文的后续部分涉及了多相结构在多抽样率信号处理中的应用，通过多相结构设计了固定倍数的内插器，进一步证明了这种结构在提高处理效率方面的优势。最后，作者详细阐述了某型号雷达信号处理机的硬件设计，特别是FPGA设计，这表明多抽样率信号处理技术在实际工程中的重要性和实用性。 关键词涵盖了多抽样率信号处理、抽取、内插、多相滤波、积分梳状滤波器和半带滤波器，强调了这些概念在现代信号处理中的核心地位。通过这篇论文，读者可以对多抽样率信号处理的基本理论、优化策略以及实际应用有深入的理解。