1.算法概述
CIC滤波器由一对或多对积分-梳状滤波器组成，在抽取CIC中，输入信号依次经过积分，降采样，以及与积分环节数目相同的梳状滤波器。在内插CIC中，输入信号依次经过梳状滤波器，升采样，以及与梳状数目相同的积分环节。CIC滤波器是一种基于零极点相抵消的FIR滤波器。N级CIC抽取滤波器的基本结构框图如图1所示。
我们将这个系统模块话，然后在实际应用的时候，我们只要改变其中的参数就可以了。
系统分为如下三个模块。
模块一的设计：
delay_one(
i_clk,//输入时钟
i_rst,//输入复位信号
i_data,//输入信号
o_data//输出信号
);
模块二的设计：
down(
i_clk,//输入时钟
i_rst,//输入复位信号
i_M, //抽取值
i_data,//输入信号
o_data//输出信号
);
模块三的设计：
delay_M(
i_clk,//输入时钟
i_rst,//输入复位信号
i_data,//输入信号
o_data//输出信号
);
那么其在顶层，我们只要调用这些模块就行了。
2.仿真效果预览
QUARTUS12.1
matlab2022a仿真
3.MATLAB/FPGA部分代码预览
b4=conv(b3,b3);
a4=conv(a3,a3);
b5=conv(b4,b3);
a5=conv(a4,a3);
b6=conv(b4,b4);
a6=conv(a4,a4);
b7=conv(b6,b3);
a7=conv(a6,a3);
figure(1);
freqz(b7/D^5,a7,'whole');
%CIC抽取滤波器
% 抽取因子
r = 2;
hm = mfilt.cicdecim(r);
%原始的采样率 44.1kHz.
fs = 44.1e3;
%10240个采样点
n = 0:10239;
%原始信号
x = sin(2*pi*1e3/fs*n);
%得到抽取后的5120个采样点
y_fi = filter(hm,x);
x = double(x);
y = double(y_fi);
y = y/max(abs(y));
figure(2);
stem(n(1:44)/fs,x(2:45)); hold on;
stem(n(1:22)/(fs/r),y(3:24),'r','filled');
xlabel('时间(sec)');ylabel('信号值');
title('CIC抽取滤波器');
%CIC内插滤波器
%插值因子
R = 2;
hm = mfilt.cicinterp(R);
% 原始采样频率:22.05 kHz.
fs = 22.05e3;
% 5120个采样点
n = 0:5119;
%原始信号
x = sin(2*pi*1e3/fs*n);
y_fi = filter(hm,x);
x = double(x);
y = double(y_fi);
y = y/max(abs(y));
figure(3);
stem(n(1:22)/fs,x(1:22),'filled'); hold on;
stem(n(1:44)/(fs*R),y(4:47),'r');
xlabel('时间(sec)');ylabel('信号值');
01-23M
module down(
i_clk,//输入时钟
i_rst,//输入复位信号
i_M, //抽取值
i_data,//输入信号
o_data,//输出信号
r_clk
);
input i_clk;//输入时钟
input i_rst;//输入复位信号
input [7:0] i_M; //抽取值
input signed[31:0] i_data;//输入信号
output signed[31:0]o_data;//输出信号
output r_clk;//输出信号
reg [7:0] r_cnt =8'd0;
reg signed[31:0]o_data=32'd0;
reg r_clk =1'b0;
always @(posedge i_clk)
begin
if(!i_rst)//系统复位
begin
r_cnt<=8'd0;
r_clk<=1'b0;
end
else begin
if(r_cnt==i_M/2-1)//分频
begin
r_clk<=~r_clk;
r_cnt<=8'd0;
end
else begin
r_cnt<=r_cnt+1'b1;
r_clk<=r_clk;
end
end
end
always @(posedge r_clk)
begin
if(!i_rst)//系统复位
begin
o_data<=32'd0;
end
else begin
o_data<=i_data;//抽取
end
end
endmodule 