一種低功耗64 倍降采樣多級數(shù)字抽取濾波器設(shè)計(jì)

　　補(bǔ)償濾波器系統(tǒng)傳遞函數(shù)可采用如圖6所示的多相結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方式。若采用傳統(tǒng)的直接型結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，所有的運(yùn)算單元將工作在2倍抽取頻率之前，功耗較大。

　　而多相結(jié)構(gòu)中，由于補(bǔ)償濾波器中所有的加法與乘法單元都工作在輸出頻率而非輸入頻率處，這樣在面積沒有增加的情況下，功耗將比直接型結(jié)構(gòu)節(jié)省近50%。

　　半帶濾波器完成最后的2 倍降采樣抽取，并使數(shù)字濾波器的總體性能達(dá)到指標(biāo)要求。在Matlab 下調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)設(shè)計(jì)半帶濾波器，其通帶和阻帶幅頻特性如圖7 和圖8 所示。

　　同樣采用多相結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)半帶濾波器，得到的電路結(jié)構(gòu)如圖9 所示。如果采用直接型結(jié)構(gòu)，則需要的寄存器數(shù)為102，而多相結(jié)構(gòu)的應(yīng)用可使寄存器數(shù)降低到76 個，面積有一定程度的下降，并且由于所有運(yùn)算單元直接工作在輸出頻率，功耗也比直接型結(jié)構(gòu)降低了50%。

圖6 補(bǔ)償濾波器的多相實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)

　圖7 半帶濾波器的通帶幅頻響應(yīng)

圖8 半帶濾波器的阻帶幅頻響應(yīng)

圖9 半帶濾波器的多相結(jié)構(gòu)