實現採樣率轉換的關鍵在於設計高效的數字濾波器對輸入序列進行低通濾波處理，因此選擇結構簡單、處理高效的濾波器對於系統的設計是首要的問題。積分梳狀濾波器就可以滿足要求。
基本介紹
- 中文名：積分梳狀濾波器
- 外文名：Integral comb filter
- 套用學科：通信
積分梳狀濾波器原理,
積分梳狀濾波器原理
積分梳狀濾波器（CIC）結構簡單高效，不需要進行乘法運算，可以對高速數據流進行低通濾波運算。下面以CIC抽取濾波器為例進行分析。設抽取因子為D，則單級濾波器的衝激回響具有如下形式：
（2.100）
其傳遞函式為：
（2.101）
式中，
（2.102）
（2.103）
由式（2.101）可以看出，CIC濾波器由積分單元H1（z）和梳狀單元H2（z）級聯組成。單級CIC抽取濾波器如圖1所示。
圖1單級CIC抽取濾波器
利用Noble恆等式，可以得到其等效結構如圖2所示。
圖2單級CIC抽取濾波器等效結構
該等效結構使梳狀單元工作在較低的採樣率下，因此是實際採用的實現形式。
令z=e，分別計算積分單元和梳狀單元的頻率回響如下：
（2.104）
（2.105）
可以看出，梳狀單元的幅頻特性為H2（w）=2|sin（wD/2）|，具有梳齒的形狀，這也是其名稱的來由。濾波器總的頻率回響為：
（2.106）
CIC濾波器並非理想低通濾波器，其頻率回響有旁瓣電平的存在。單級CIC濾波器的旁瓣電平較大。例如較大時第一旁瓣的電平為：
（2.107）
與D比較：
（2.108）
為了降低旁瓣電平，可以採用多級CIC濾波器級聯的辦法來解決。N級級聯的CIC濾波器幅頻回響為：
（2.109）
主瓣與旁瓣電平相比，
（2.110）
N越大，旁瓣抑制得越好。但是，增大後，通帶內的平坦度會變差，因此也不宜太多，一般以5級為限。級聯CIC濾波器的實現框圖如圖3所示。
圖3級聯CIC抽取濾波器
同樣，可以利用CIC濾波器實現內插過程，級聯結構如圖4所示。
圖4級聯CIC內插濾波器
