由21ic Forum出品江波1026網(wǎng)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(xiàng)目解決方案。
這些天，我將對其進(jìn)行優(yōu)化，因此，我將使用梳狀濾波器（CIC，級聯(lián)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(shù)字濾波器。
從字面上看，它具有多個采樣率。像傳統(tǒng)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(tǒng)的采樣率轉(zhuǎn)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(xiàn)在我們需要使用采樣頻率為F2的信號，然后在F1采樣后進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換，然后將轉(zhuǎn)換后的以F2的采樣頻率對模擬信號進(jìn)行采樣，從而獲得采樣率為F2的數(shù)字信號，并完成采樣頻率的轉(zhuǎn)換。但這不僅很麻煩，而且還可能導(dǎo)致信號損壞。
因此，我們采用了新的想法，下面將對此進(jìn)行介紹。具有多個采樣率的數(shù)字信號處理系統(tǒng)通常使用采樣率轉(zhuǎn)換，例如插值和抽取。
從傅立葉變換的性質(zhì)可以知道，信號時域中的抽取將導(dǎo)致頻譜的周期性偏移的擴(kuò)大。當(dāng)信號中存在高頻分量時，可能會出現(xiàn)頻譜混疊現(xiàn)象。
因此，在反頻譜混疊中需要進(jìn)行濾波操作以濾除高頻分量。梳狀濾波器結(jié)構(gòu)簡單，只有乘法和加法單元，可以實(shí)現(xiàn)多倍率降頻轉(zhuǎn)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(yīng)太大。當(dāng)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(shù)，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(jìn)行5次插值，即在每兩個采樣點(diǎn)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(diǎn)提取一個點(diǎn)作為新的信號點(diǎn)?？梢钥闯?，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(jié)果。實(shí)際完成后，我將更詳細(xì)地解釋它。
下圖也是模擬結(jié)果：免責(zé)聲明：本文內(nèi)容經(jīng)21ic授權(quán)后發(fā)布，版權(quán)歸原作者所有。該平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
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