CIC滤波器可以先对有用信号进行滤波

DDC 由数控整荡器，数字混频器和低通滤波器组成，原理上是输入信号与本地振荡信号混频，然后由低通滤波器滤除高频分量；数字下变频的主要功能包括三个方面：第一是变频，数字混频器将数字中频信号和数控振荡器（Numerical Control Oscillator — NCO ）产生的正 交本振信号相乘

，生成 I/Q 两路混频信号，将感兴趣的信号下变频至零中频；第二是低通滤波，滤除带外信号，提取有用信号；第三是采样速率转换，降低采样速率，大抽取因子范围提供了可设计成宽带或窄带数字信道的能力；

CIC 滤波器可以先对有用信号进行滤波，再抽取；

CIC 抽取滤波器由N 级积分器，抽取器，N 级梳状滤波器三部分组成；N 级积分器工作在Fs 下，每级积分器都是一个反馈系数为1的单级点IIR 滤波器，其传递函数为：

1

11

--=

z H I

CIC 滤波器的梳妆部分工作在较低的频率Fs/ D.，由N 级梳状滤波器组成，每级微分延迟M 个样本；其单级梳状滤波器的传递函数为：

DM C z H --=1，

单级CIC 积分梳状滤波器的传递函数为：

⎥⎦

⎤⎢⎣⎡=--=∑-=---10111)(DM n n DM z z z z H

这是单级CIC 的实现方式：

由上式可知，H （z ）有DMN 个零点(M 决定抽取滤波器频率响应中零点个数）和N 个极点，由积分器引人的N 个位于z ＝1处的极点被梳状滤波器的同样位于z=1处的N 个零点抵消； 其单级CIC 频率响应为：

()()()jw jw jw I C H e H e H e ==

sin(/2)

sin(/2)

wDM w =1()()22wDM w DM Sa Sa -⋅⋅ 其中x x x Sa /)sin()(=为抽样函数，且1)0(=Sa ，所以CIC 滤波器在0=ω处的幅

度最大值为DM ，即：DM e H j =)(0；在1...2,1,0,2-==

DM k k DM

w π

处为零；可知当抽取倍数确定后，M 决定CIC 滤波器的零点位置，影响着幅频特性。

N 级CIC 的实现框图：

s f

CIC

1-z

RM z -

1-z

RM z -

第一级

第N 级

R R f s /

-1

-1

经过如下的等效变换后

RM

z-

N级CIC滤波器的实现框图等效为：

N级CIC积分梳状滤波器的传递函数为：

N

DM

n

n

N

DM

z

z

z

z

H⎥

⎦

⎤

⎢

⎣

⎡

=

-

-

=∑-

=

-

-

-1

1

)

1

1

(

)

(

N级CIC滤波器在功能上相当于N级完全相同的FIR滤波器的级联。如果按传统的FIR滤波器方式实现，那么N级FIR滤波器的每一级都需要DM个存储单元和一个累加器，但如果用CIC方式实现，那么N级CIC滤波器的每一级只需要M个存储单元。

R

f s /

s

f

s

f

RM

z--1

R

R

f s/

s

f

M

z-

-1

R

R

R

f s/

R

f s/

R

f s/

s

f

M

z--1

R

R

f s/

R

f s/

s

f

RM

z-

-1

R

R

R

f s/

R

f s/

s

f

CIC

1-

z RM

z-RM

z-

1-

z

第一级第2N级

R

R

f s/

第二级第2N－1级

图2、CIC抽取滤波器结构图

-1 -1

1-

Z

1-

Z M

Z-M

Z-

R

↓

第1级第N级第1级第N级

s

f

R

f

s

/R

f

s

/

s

f

累积单元梳状单元

图3、CIC抽取滤波器结构

-1

-1

下面是一个D=10，M=1，N=1的CIC 幅频响应图

DM π22⋅-

DM π2- DM

π

2 DM π22⋅ 频率响应图

()()()jw jw jw I C H e H e H e ==

sin(/2)

sin(/2)

wDM w =1()()22wDM w DM Sa Sa -⋅⋅

由其频率响应图可以看出其主瓣电平最大为DM ，旁瓣电平为

21 1.51

()

sin(3/2)/sin(3/2)sin(3/2)

j DM

A H e DM DM ωπωπππ==⋅

==

，

主瓣与旁瓣的差值 （用dB 数表示）为：

dB A DM s 46.132

3lg 20lg

201===π

α 可计算出主瓣与旁瓣的差值约为13.46，意味着阻带衰减很差，单级级联时旁瓣

电平很大，为降低旁瓣电平，增加阻带衰减采用级联的方式，N 级频率响应为：

)2()2()()2/sin()2/sin()(ωωωωωN N N N

j N Sa DM Sa DM DM e H -⋅⋅=⎥⎦

⎤⎢⎣⎡=， 可得到N 级CIC 的旁瓣抑制

dB N N A DM N N s )46.13(2

3lg 20)lg(

201⨯=⋅==π

α 假如级联5级，此时可以达到67.3dB 的旁瓣衰减；

分析一下发现在N 级联CIC 多出了N DM 这个处理增益，因此分析一下尽量减少