[发明专利]三级级联结构滤波器

权利要求书

1.一种三级级联结构滤波器，其特征在于，包括依次连接的CIC滤波器、余弦级联滤波器、ISOP滤波器和半带滤波器；输入信号输入至CIC滤波器后、依次经过余弦级联滤波器和ISOP滤波器，最终从半带滤波器输出。

2.根据权利要求1所述的三级级联结构滤波器，其特征在于，CIC滤波器为L阶的多级滤波器，其传递函数为：其中，D为CIC滤波器的抽取倍数，L为CIC滤波器的阶数：对L阶CIC滤波器的传递函数进行等价变形，则可得到非递归结构表达式：

3.根据权利要求2所述的三级级联结构滤波器，其特征在于，在非递归结构表达式中，设第一级的抽取倍数为M，剩余级数的抽取倍数为D/M，根据CIC滤波器的第一级传递函数和剩余级数的传递函数，分别计算得到两部分CIC滤波器的输入字长函数，再将两部分的输入字长函数分别代入到CIC滤波器的功耗和面积中并进行加和，得到整体的功耗函数和面积函数，由于D为固定值，因此函数中仅存在M一个自变量，求解M的最小值及面积函数和功耗函数的最小值。

4.根据权利要求1所述的三级级联结构滤波器，其特征在于，余弦滤波器的传递函数为：

H_cos(z^N)＝0.125(1+z^-2N)(1+z^-N)²

其频率响应函数为：

H_cos(e^jωN)＝0.5[cos(Nω)+cos²(Nω)]；K级级联余弦滤波器的传递函数为：

5.根据权利要求4所述的三级级联结构滤波器，其特征在于，需要使得余弦滤波器的零点与CIC滤波器的零点重合。

6.根据权利要求1所述的三级级联结构滤波器，其特征在于，ISOP滤波器的系统传输函数为：

其中I是正整数，c是实数。其频率响应函数为：

7.根据权利要求6所述的三级级联结构滤波器，其特征在于，频率响应函数的单调递增区间的宽度应与输入带宽2πf_c相同。

8.根据权利要求1所述的三级级联结构滤波器，其特征在于，半带滤波器为FIR线性相位滤波器，其系数最中间的一项为0.5，其他的奇系数为0，而且其偶系数以中心对称轴对称；且半带滤波器在降采样多相分解时，可以分为奇支路和偶支路，对应奇系数和偶系数。

9.根据权利要求8所述的三级级联结构滤波器，其特征在于，半带滤波器的奇系数除最中间一项为0.5，其他奇系数均为零。

10.根据权利要求1所述的三级级联结构滤波器，其特征在于，输入信号频率为25.6KHz，通带截止频率为90Hz，过采样率为128，调制器设为4阶，调制器中的量化器采用4位，CIC滤波器抽取率为32，采用两级半带滤波器，半带滤波器抽取率均为2，最终输出精度为24位。