Передаточная функция децимирующего фильтра CIC

где

dsp.HDLCICDecimation Системному объекту показали структуру CIC-фильтра в этом рисунке. Структура состоит из разделов N каскадных интеграторов, фактора изменения уровня R и разделов N каскадных гребенчатых фильтров [1].

Проекты могут поместить единичную задержку в часть интегратора CIC-фильтра или в feedforward или в пути к обратной связи. Эти две настройки дают к идентичной частотной характеристике фильтра. Однако числовые выходные параметры от этих двух настроек отличаются из-за задержки путей. Этот Системный объект помещает единичную задержку в путь feedforward интегратора.

Системный объект прореживает этап интегратора выход с помощью R, или фиксируемая ставка децимации обеспечила, использование свойства DecimationFactor или переменного уровня децимации обеспечило использование decimFactor входной параметр. На этапе downsampler Системный объект использует в противоречии с количеством допустимые входные выборки, которые зависят от уровня децимации. Каждый раз, когда уровень децимации изменяется, объект сбрасывает и запускает новое вычисление со следующей выборки. Этот механизм препятствует тому, чтобы Системный объект накопил недопустимые значения. Затем Системный объект предоставляет подкошенный выход части расчески.

Усилением Системного объекта дают $$Gain={(R\text{x}M)}^N$$.

где:

Системный объект реализует коррекцию усиления в двух частях: крупное усиление и прекрасное усиление. В крупной коррекции усиления Системный объект вычисляет значение сдвига, добавляет значение сдвига к дробным битам, чтобы создать числовой тип, и затем выполняет оставленный сдвиг разряда. В прекрасной коррекции усиления Системный объект делит остающееся усиление с крупным усилением, если усиление не является степенью 2 и затем умножается, крупное усиление откорректировало значение обратным значением прекрасного усиления. Весь возможный сдвиг и прекрасные значения усиления предварительно вычисляются первоначально и хранятся в массиве, прежде чем Системный объект начнет обрабатывать.

Можно изменить это уравнение как $$Gain=2^{cGain}\text{x}fGain$$, где cGain означает крупное усиление, и fGain означает прекрасное усиление.

Выполнять GainCorrection когда VariableDownsample свойство включено, Системный объект устанавливает тип выходных данных, сконфигурированный с максимальным уровнем децимации, и сдвиги разряда уехали во все значения под максимальным уровнем децимации. Значение сдвига разряда равно $${\text{Maximum gain - log}}_{\text{2}}\text{(текущее усиление)}$$.

Этот раздел объясняет, как Системный объект определяет тип выходных данных. Например, рассмотрите фильтр с DecimationFactor, DifferentialDelay, и NumSections значения 8, 1, и 3, соответственно, с входом width 16 битов.

Выходной размер слова вычисляется как: $$B_{\text{OUT}}=B_{\text{IN}}+[{\log }_2(Gain)]$$,

где:

Когда вы устанавливаете OutputDataType свойство к 'Full precision', Системный объект возвращает данные с размером слова 25 битов путем добавления девяти битов усиления во входной размер слова.

Когда вы устанавливаете OutputDataType свойство к 'Same word length as input', объектные выходные данные с размером слова 16, который является той же длиной как входной размер слова. Внутренний интегратор и этапы расчески используют тип данных полной точности с 25 битами.

Когда вы устанавливаете OutputDataType свойство к 'Minimum section word lengths' и OutputWordLength свойство к 16, Системный объект возвращает данные с размером слова 16 битов. В этом случае объект изменяет битную ширину на каждом этапе, на основе алгоритма сокращения.

Если OutputWordLength значение свойства меньше количества битов, которые требуют при выходе, младшие значащие биты (LSBs) в более ранних стадиях сокращены. Количество LSBs, чтобы отбросить на каждом этапе обеспечивается в алгоритме Hogenauer. Этот алгоритм минимизирует потерю информации в выходных данных [1].

Этот раздел показывает задержки Системного объекта, когда управляется с фиксированными и переменными уровнями децимации.

Этот рисунок показывает, что выход Системного объекта для настройки по умолчанию, то есть, фиксировал ставку децимации с DecimationFactor, DifferentialDelay, и NumSections значения 2, 1, и 2, соответственно. Системный объект возвращает допустимые выходные данные в каждом втором цикле на основе фиксированного значения DecimationFactor 2. Задержка Системного объекта является 5 тактами, вычисленными как 3 + N.

Этот рисунок показывает выход Системного объекта для фиксированной децимации с DecimationFactor, DifferentialDelay, и NumSections значения 8, 1, и 3, соответственно и с GainCorrection установите на true. Системный объект возвращает допустимые выходные данные в каждом восьмом цикле на основе фиксированного значения DecimationFactor 8. Задержка объекта является 15 тактами, вычисленными как 3 + N + 9.

Этот рисунок показывает выход Системного объекта для переменной decimFactor значения 2, 4, и 8 наряду с M и значениями N 1 и 3. GainCorrection свойство установлено в false. Системный объект возвращает допустимые выходные данные во-вторых, в-четвертых, и восьмые циклы, соответствующие decimFactor значения 2, 4, и 8, соответственно. Системный объект принимает decimFactor значение аргумента изменяется только когда вход validIn 1 TRUE). Задержка Системного объекта является 7 тактами, вычисленными как 4 + N.

Производительность синтезируемого HDL-кода меняется в зависимости от вашей цели и опций синтеза. Эта таблица показывает результаты синтеза данных ресурсов и данных о производительности фильтра с фиксированными и переменными уровнями децимации когда DecimationFactor, DifferentialDelay, и NumSections значения равняются 2, 1, и 2, соответственно. Сгенерированный HDL предназначен к Xilinx^® Zynq^® ZC706 FPGA.

Ресурсы и частоты варьируются на основе значений R, M, и N и других значений свойств.