基于AD6624的CDMA反向基帶濾波器的設(shè)計(jì)

因?yàn)樵赗CF中要實(shí)現(xiàn)2倍抽取，為了使邏輯內(nèi)的濾波有效，則RCF中濾波主要起到抗混疊作用，阻帶抑制指標(biāo)可以放在后級濾波中實(shí)現(xiàn)，實(shí)際上在RCF(24階)中無法達(dá)到阻帶抑制的要求，也無法完全抑制900kHz處單音。折衷的設(shè)計(jì)是增加濾波器的過渡帶，在滿足抗混疊和單音抑制的條件下，使阻帶抑制達(dá)到80dB。這樣設(shè)計(jì)的結(jié)果是過渡帶加寬，后級的FIR濾波器需要更高的階數(shù)進(jìn)行阻帶抑制和單音抑制。基于這樣的考慮，設(shè)計(jì)的濾波器結(jié)果如圖5、圖6和圖7所示。

圖5　RCF濾波器的幅頻響應(yīng)

圖6　24階FIR濾波器的幅頻響應(yīng)

圖7　32階FIR濾波器的幅頻響應(yīng)

圖5中的A線為CIC5的響應(yīng)，B線為CIC5和RCF的組合響應(yīng)。帶內(nèi)波動小于1dB。從圖中可以看出濾波的結(jié)果滿足抗混疊要求，阻帶抑制滿足- 80dB的要求，即可以濾除大于1. 15MHz頻帶內(nèi)的單音，在后面的FIR濾波處理中主要是針對頻帶0. 59～1. 15MHz，需要使這個頻帶滿足阻帶抑制和900kHz處的單音抑制要求。在FIR的設(shè)計(jì)中可以實(shí)現(xiàn)較高的階數(shù)，考慮到邏輯資源的因素，此濾波器的階數(shù)不能做得太高，否則無法實(shí)現(xiàn)。考慮到RCF對0. 59～1. 15MHz頻帶衰減，F(xiàn)IR濾波器的阻帶衰減可以降低要求，只要兩者加起來滿足- 80dB的阻帶抑制則可。

如圖6和圖7所示，分別設(shè)計(jì)了24階和32階FIR濾波器，其中24階FIR濾波器的帶內(nèi)波動小于1. 8 dB，32階FIR濾波器的帶內(nèi)波動小于1. 5dB，阻帶抑制分別為- 60dB和- 80dB。由于該濾波器在FPGA內(nèi)實(shí)現(xiàn)，只要邏輯資源夠用，可以根據(jù)實(shí)際需要滿足不同濾波要求。

結(jié)束語

經(jīng)過上面的討論，初步完成基帶濾波器的設(shè)計(jì)過程，因?yàn)闆]有進(jìn)行篩選，所以上面的提到的一些系數(shù)和指標(biāo)的確定也許不是最優(yōu)化的。系數(shù)的優(yōu)化和篩選，以及各個指標(biāo)的確定需要大量工作，更需要在實(shí)際的硬件調(diào)試中進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化。

事實(shí)上，反向基帶濾波器的指標(biāo)是比較模糊的一個問題，究竟定為多少，標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定。因此主要參考前向基帶濾波器的指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，是否合理還有待驗(yàn)證。在實(shí)現(xiàn)上，主要是在資源允許的條件下，盡量將指標(biāo)提得高一些。另一個問題是匹配濾波，即是否需要進(jìn)行匹配濾波，以及如何進(jìn)行匹配濾波，還需要進(jìn)一步考慮。