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信号分析系统中的极窄带滤波器的设计与实现
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2009-08-27
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本文描述了一种滤波器设计方法，称为内插级联FIR 滤波器，可以实现过渡带极
窄的陡峭低通滤波器，在宽带中频采样的信号分析系统中，可以解决分离一个极窄带信号时的低通滤波器设计问题。在采用FPGA 硬件实现时，与直接实现的方法相比，该方法可以节约75%-80%的乘法器资源，且结构简单。
关键字： 内插 FIR 滤波器 FPGA 宽带信号分析系统
宽带信号分析系统中，利用高速 A/D 采样对宽带信号进行数字化，然后在数字域中对
信号进行信道分离和分析等工作。中频信号的总的带宽很宽，从其中分离窄带信号是必须解决的问题，为了实现实时的处理并有足够的灵活性，一般情况下采用FPGA 实现数字滤波器。
如果采用65M 的采样率对25M 带宽内的信号进行采样，此时如果待分析信号的带宽较窄，如250KHz，保护带宽为250KHz，此时的归一化数字带宽为0.03，滤波器的过渡带宽为0.03，所需要的滤波器的特性极为陡峭，如果直接设计实现该滤波器，将需要极高的滤波器阶数，响应的在硬件实现时，所需乘法器很多，实现困难或者不可实现。为了解决这个问题，本文提出了一种级联FIR 滤波器结构，能够较好的解决这个问题。
内插级联 FIR 滤波器分为两个部分，内插滤波器和镜像抑制滤波器，内插滤波器的是在
原始滤波器的基础上，对滤波器系数进行零值内插，形成一个新的滤波器。
窄的陡峭低通滤波器，在宽带中频采样的信号分析系统中，可以解决分离一个极窄带信号时的低通滤波器设计问题。在采用FPGA 硬件实现时，与直接实现的方法相比，该方法可以节约75%-80%的乘法器资源，且结构简单。
关键字： 内插 FIR 滤波器 FPGA 宽带信号分析系统
宽带信号分析系统中，利用高速 A/D 采样对宽带信号进行数字化，然后在数字域中对
信号进行信道分离和分析等工作。中频信号的总的带宽很宽，从其中分离窄带信号是必须解决的问题，为了实现实时的处理并有足够的灵活性，一般情况下采用FPGA 实现数字滤波器。
如果采用65M 的采样率对25M 带宽内的信号进行采样，此时如果待分析信号的带宽较窄，如250KHz，保护带宽为250KHz，此时的归一化数字带宽为0.03，滤波器的过渡带宽为0.03，所需要的滤波器的特性极为陡峭，如果直接设计实现该滤波器，将需要极高的滤波器阶数，响应的在硬件实现时，所需乘法器很多，实现困难或者不可实现。为了解决这个问题，本文提出了一种级联FIR 滤波器结构，能够较好的解决这个问题。
内插级联 FIR 滤波器分为两个部分，内插滤波器和镜像抑制滤波器，内插滤波器的是在
原始滤波器的基础上，对滤波器系数进行零值内插，形成一个新的滤波器。
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