可变带宽多级滤波器：数字下变频器设计与实现

该文章主要探讨了一种创新的数字下变频器设计，其核心特征是采用了多级滤波器结构，并且带宽具有可调性。传统的数字下变频器设计通常通过增加抽取滤波器的级数或调整FIR滤波器结构来优化性能，但本文提出了一种新的方法，即通过灵活控制滤波器的参数，实现不同带宽的需求。 设计过程首先从数字下变频器的工作原理入手，它通过AD信号与NCO生成的正交本地载波信号进行混频，然后经过多级滤波和抽取操作，最终通过低通滤波器去除高频成分，得到下变频后的基带I/Q信号。CIC滤波器常用于前两级处理，而FIR滤波器则在最后一级发挥关键作用。 NCO（Numerically Controlled Oscillator）作为系统的关键组件，设计中采用查找表技术，确保了相位精度高和输出精度适宜。设计者针对不同的应用需求，使用Matlab的FDATool工具来设计适应各种带宽的FIR滤波器系数。通过这个工具，设计者能够灵活地调整滤波器的参数，以适应所需的通带截止频率。 接着，文章提到将这一设计方案具体实施到实际硬件上，选择Xilinx的FPGA芯片作为平台，这是因为FPGA的灵活性和并行处理能力使其成为数字信号处理的理想选择。通过FPGA实现整个数字下变频器的硬件架构，可以大幅减少硬件成本和功耗，同时保持高性能。 总结来说，这篇论文的核心贡献在于提出了一种可变带宽的数字下变频器设计方法，通过多级滤波器和FPGA的高效实现，不仅提升了系统的灵活性，也优化了系统性能。同时，作者还展示了MATLAB仿真工具在滤波器设计中的应用，以及硬件实现的具体步骤，这对于理解和应用数字信号处理技术具有重要意义。