多抽样率信号处理：CIC补偿与FPGA实现

"本文详细探讨了多抽样率信号处理中的滤波器设计，特别是积分梳状滤波器(CIC)和半带滤波器在FPGA实现中的应用。作者谢晋强在硕士论文中深入分析了抽样率变换的原理，并研究了用于改善多抽样率系统性能的滤波器设计方法。" 在多抽样率信号处理领域，CIC补偿滤波器扮演着关键角色，其主要用于降低梳状滤波器在进行抽取和内插操作时引入的过渡带失真。CIC滤波器以其简单的结构和低计算复杂度而备受青睐，但它们的幅频响应通常需要额外的补偿滤波器来优化。文中提到的ISOP滤波器和反sine滤波器是两种常见的CIC补偿技术，通过这些滤波器可以改善5级8倍抽取CIC滤波器的性能。在MATLAB环境中，可以方便地定制补偿滤波器的参数，如阶数、通带与阻带频率、衰减等，以获得期望的幅频响应。 半带滤波器是另一种重要的多抽样率滤波器类型，特别适用于2的整数倍抽取或内插操作。它们的高效性和实时性使得它们在实际应用中非常有用，可以通过与其它滤波器结合来实现任意2的倍数的抽样率变换。半带滤波器的设计和实现也是本文研究的重点之一。 在FPGA实现部分，论文详细阐述了如何利用积分梳状滤波器和半带滤波器设计出2-256倍可编程抽取器。这种设计方法能够灵活适应不同的抽样率需求，并且在FPGA硬件平台上实现了高效的资源利用。同时，通过多相结构设计的固定倍数内插器进一步展示了多抽样率处理的应用。 论文最后部分介绍了具体雷达信号处理机的硬件设计，包括其FPGA设计细节，展示了所研究的滤波器理论和方法在实际系统中的应用。 这篇硕士论文全面覆盖了多抽样率信号处理的核心概念，包括滤波器设计理论、CIC补偿滤波器、半带滤波器的FPGA实现，以及在实际系统中的应用案例，为理解和应用多抽样率信号处理提供了宝贵的知识。关键词包括多抽样率信号处理、抽取、内插、多相滤波、积分梳状滤波器和半带滤波器。