由21ic Forum出品江波1026網站:bbs.21ic.com最近,我一直在做信號處理部分。
最后幾篇文章討論了多普勒超聲流量計的工作原理和項目解決方案。
這些天,我將對其進行優化,因此,我將使用梳狀濾波器(CIC,級聯積分器–梳狀濾波器)作為多普勒超聲流量計的回波信號處理模塊。
首先,我將介紹梳狀濾波器的原理:首先,我將向您介紹多重采樣率數字濾波器。
從字面上看,它具有多個采樣率。
像傳統的整形濾波器FIR濾波器和IIR濾波器一樣,這兩個濾波器只有一個采樣率并且是固定的,因此它們可以使用的信號具有一定的局限性。
在某些情況下,處理后的信號需要不同速率的采樣頻率。
如果是傳統的采樣率轉換,那將是非常麻煩的。
例如,被測信號為正弦模擬信號,AD采樣率為F1,現在我們需要使用采樣頻率為F2的信號,然后在F1采樣后進行DA轉換,然后將轉換后的以F2的采樣頻率對模擬信號進行采樣,從而獲得采樣率為F2的數字信號,并完成采樣頻率的轉換。
但這不僅很麻煩,而且還可能導致信號損壞。
因此,我們采用了新的想法,下面將對此進行介紹。
具有多個采樣率的數字信號處理系統通常使用采樣率轉換,例如插值和抽取。
從傅立葉變換的性質可以知道,信號時域中的抽取將導致頻譜的周期性偏移的擴大。
當信號中存在高頻分量時,可能會出現頻譜混疊現象。
因此,在反頻譜混疊中需要進行濾波操作以濾除高頻分量。
梳狀濾波器結構簡單,只有乘法和加法單元,可以實現多倍率降頻轉換并濾除高頻分量。
為了使過渡帶陡峭并抑制旁瓣,濾波器的帶含量差不應太大。
當掃頻帶寬恒定時,通常在采樣率降采樣的第一階段使用CIC濾波器,以滿足更大的采樣率和更小的降頻因數,以減小帶含量差異。
以上是梳狀濾波器原理的簡要介紹。
上面的圖片是我使用Matlab制作的仿真圖片。
最上面的圖片是94原始信號的時域波形。
首先我對其進行5次插值,即在每兩個采樣點之間插入4個零值。
將其插入低通濾波器后,便獲得了圖3所示的波形,該波形被提取了3次,即每兩點提取一個點作為新的信號點。
可以看出,整個過程中信號沒有改變,只有采樣率改變了。
以上只是我的模擬結果。
實際完成后,我將更詳細地解釋它。
下圖也是模擬結果:免責聲明:本文內容經21ic授權后發布,版權歸原作者所有。
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