CIC滤波器在超声多普勒信号接收机中的应用.pdfVIP

嘲 ELECTR0NIC电ME子ASU测RE量MEN技T术TECHNOLOGY 第203411卷年第6月6期 CIC滤波器在超声多普勒信号接收机 中的应用 台玉朋 万龙静 殷 海 王威糜 (云南大学信息学院 昆明 650091) 摘 要i在医用超声多普勒信号接收机中，CIC滤波器 (积分梳状滤波器)起到了高效滤波，同时降低采样速率的作 用，是后续信号处理的先决条件。首先详细分析了CIC滤波器的原理以及构成。结合超声多普勒接收机中的实际设 计要求，应用MATLAB对滤波器参数进行了设计与仿真。最后应用 Verilog语言在 FPGA上完成了滤波器以及片上 验证系统的设计。并将该滤波器应用于超声多普勒接收机的设计当中，应用集成在 FPGA中的嵌入式逻辑分析仪 (signaltap)对实验结果进行了验证 ，与理论计算值相符。 关键词：超声多普勒；CIC滤波器；FPGA；signaltap 中图分类号 ：TN713 文献标识码 ：A ApplicationofCIC filterintheDopplersignalreceiver TaiYupeng WanLongjing YinHaiWangWeilian (SchoolofInformationScienceandEngineering，YunnanUniversity，Kunming650091) Abstract：CICfilterhasplayedahighlyefficientfilterandarateextractorintheM edicalUltrasoundDopplersignal receivers．It’S the basicof follow-up signalprocessing．Theauthor detailed analyzes the CIC filter theory and composition．DesigntheparametersofthefilterusingMATLAB tomeetthepracticalrequirements．Then，theauthor completedthedesignofthefilteronFPGA withverilog．Do ingsimulateon-chipwith it．Finallysuccessfulapplying it intodesignofDo pplersignalReceiver．Testandverifytheresultwithsignaltap(embeddedlogicanalyzer)．Consistent withthetheoreticalvalue． Keywords：ultrasonicDo ppler；CIC filter；FPGA；signaltap 0 引 言 1 CIC滤波器的结构与原理[“] 超声多普勒效应在医疗仪器领域有着非常广泛的应 CIC滤波器首先由Hogeauer_l5于 1981年首先提 出， 用。然而，对于超声多普勒信号的接收，传统的基于模拟 由于它只有加法和延时运算 ，没有一般 FIR滤波器所需的 下变频的设计实现方法，存在设计复杂，调试困难，开发周 大量的乘法运算，所以通常工作的DDC系统中运算量最 期长，稳定性不高、升级成本大、可拓展性差等缺点_l】]。以 大的第 1级，可 以节省资源降低功耗。 现代通信理论为基础，以数字信号处理为核心，以微 电子 CIC滤波器一般由积分部分和梳妆部分组成。 技术为支撑 的软件无线 电(softwareradio)技术 自1992 其中积分模块的差分方程为： 年 由MITRE公司的JoeMitola首次提出以来 ，在最近几 ()一 y(n一 1)+ () (1) 年取得 了突飞猛进的发展 ，引起了包括军事通信、