CIC抽取滤波器的MATLAB仿真和FPGA实现

最新推荐文章于 2025-10-16 16:03:55 发布
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本文详细介绍了CIC（Cascaded Integrator-Comb）抽取滤波器的工作原理，提供了MATLAB仿真的步骤和示例代码，并概述了如何在FPGA上实现CIC滤波器的硬件设计。通过MATLAB仿真可以验证滤波器性能，FPGA实现则能实现硬件实时处理。

CIC（Cascaded Integrator-Comb）抽取滤波器是一种常用于数字信号处理中的滤波器结构，主要用于高速抽取和滤波输入信号。本文将介绍如何使用MATLAB进行CIC抽取滤波器的仿真，并实现相同功能的FPGA版本。

首先，我们将介绍CIC抽取滤波器的原理。CIC滤波器由级联的积分器和组合器构成。它的抽取因子决定了输入信号在时间和频率上的抽取比例。CIC滤波器的核心思想是通过级联的积分器对输入信号进行抽取，并通过组合器进行抽取信号的滤波。CIC滤波器具有高效的抽取和滤波特性，并且不需要乘法器。

接下来，我们将使用MATLAB进行CIC抽取滤波器的仿真。下面是一个MATLAB函数的示例，用于实现CIC抽取滤波器：

function y = cic_filter(input_signal, R, M, N)
    % input_signal: 输入信号
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多采样率数字信号处理（三）
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本节主要介绍一种能够实现抗混叠滤波的滤波器——CIC滤波器的原理和实现方法。
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CIC（级联积分梳状）滤波器，它是一种高效的多速率信号处理滤波器，是一种无乘法器的线性相位FIR滤波器。常用于数字下变频（DDC）和数字上变频（DUC）中。CIC滤波器的主要优点是不需要乘法器，结构简单，仅由加法器、减法器和寄存器组成。CIC滤波器是FIR滤波器的一种，可以只使用积分器和梳状器来实现，没有了FIR的乘法操作，实现非常的简单并且大大节约了资源。本文详细介绍了使用FPGA实现CIC抽取滤波器的代码以及仿真分析。
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简单的CIC滤波器matlab程序
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CIC抽取滤波器MATLAB仿真和FPGA实现（1） 设计理想滤波器目标：1、滤波器在有效频段内纹波满足设计要求。2、抽取或内插处理后在有效频段内不产生混叠。3、滤波器实现简单，需要资源较少。这个文章主要讲CIC理论基础，下个文章讲FPGA实现。 级联积分梳状滤波器又称CIC。这是多速率信号处理中一种结构简单的滤波器，只需要加法器和寄存器即可实现，可以灵活的设置抽取因子和插值因子，并且CIC是一种基于零点和极点相消的FIR滤波器。 CIC是由积分器和梳状滤波器组成。积分器可表示为（太多公式了只能截图发出来）
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MATLAB代码实现的CIC滤波器及仿真函数，对于CIC滤波器的学习了解有一定参考
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CIC 代码，滤波器设计，matlab程序，希望有用
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原始采样频率为44.1kHz，采样点数为10240点，并得出CIC抽取滤波器的抽取仿真结果示意图。文件名为：cicdecimation.m
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孩子都能学会的FPGA：第二十六课——用FPGA实现CIC抽取滤波器
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CIC抽取滤波器一般用在高速采集信号的降采样上，假如AD的采集速度是Fs，但是系统的处理速度只有Fs/N，和直接抽取或者N个值加权平均相比，CIC抽取是计算复杂度低，系统性能，可以有效的过滤掉噪声和干扰信号。以上是百度上对CIC滤波器的说明，后面还有各种的公式的推导，有兴趣的读者可以好好学习一下，这不是本文的重点，本文主要讲解如何用FPGA设计CIC滤波器。从定义中我们可以得出，CIC滤波器是FIR滤波器的一种，可以只使用积分和梳状滤波器来实现，也就是说根本没有了FIR的乘法操作，实现非常的简单。
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09-19 307
在上面的代码中，我们首先设置了 CIC 滤波器的参数，包括采样率增益因子 R、不同级联的延迟模块数 M 和每个延迟模块的延迟长度 N。您还可以根据需要调整参数，尝试不同的输入信号，并观察输出信号的变化。完成 CIC 滤波器的计算后，我们绘制了输入信号和输出信号的图形，以便观察滤波效果。通过运行上述代码，您将得到包含两个子图的图形窗口，其中第一个子图显示输入信号，第二个子图显示输出信号。，它是一个大小为 M×N 的矩阵，用于存储每个延迟模块的状态。然后，我们通过迭代输入信号的每个样本，依次处理每个延迟模块。
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