CIC滤波器(Cascade-Integrator-Comb滤波器)是一种高效的数字滤波器,由级联的积分器和移位寄存器构成,是一种基于离散时间信号处理的滤波器。
CIC滤波器具有下列特点:
(1)CIC滤波器不需要乘法器,使用加法器和移位器即可实现;
(2)CIC滤波器是一种宽带滤波器,适用于高速信号处理;
(3)CIC滤波器可以提供高抑制比(SFDR),对输入信号幅度变化不敏感。
CIC滤波器由级联积分器和级联组合器(COMB)构成,其中积分器和组合器的数量可以任意指定,取决于滤波器的性能要求和传输带宽。
CIC滤波器的结构如下图所示:
其中,$R$为采样率的倒数,$D$为差分延迟(Delay)单元,每个CIC的积分阶段增加一个$D$单元并且延时+1,每个组合器阶段增加一个$D$单元并且延时-1。
CIC滤波器的应用范围非常广泛,特别是在数字信号处理中。以下是CIC滤波器的几个常见应用:
(1)CIC滤波器可用于数字解调和数字滤波器设计;
(2)CIC滤波器可用于信号处理领域中的采样信号过滤处理;
(3)CIC滤波器既可用于前端信号处理,数字滤波器设计,又可用于后端信号恢复的重建处理。
CIC滤波器作为一种数字滤波器,具有以下优缺点:
(1)优点:
① CIC滤波器的核心器件是级联的积分器和组合器,实现简单,不需要乘法器,可以大大节约硬件成本,尤其适合于VLSI芯片中;
② CIC滤波器的采样频率高、滤波器带宽大,能有效地避免抖动和噪声对信号的干扰;
③ CIC滤波器的鲁棒性和可靠性较高,同时具有较好的线性度和失真度。
(2)缺点:
① CIC滤波器的抑制比难以得到满足;
② CIC滤波器的增益响应分转换函数与时钟频率成反比例函数,导致滤波器的增益随着采样率的提高而下降。