Оптика атмосферы и океана. Vol. 39. 2026. P.. 882 -891
РЕАЛИЗАЦИЯ НА ПЛИС КОРРЕКТИРУЮЩЕГО ФИЛЬТРА ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ НЕРАВНОМЕРНОСТИ АЧХ ДЕЦИМИРУЮЩИХ CIC-СТРУКТУР В СИСТЕМАХ SDR
В контексте решения задачи высокоэффективной первичной обработки высокоскоростных данных, поступающих от аналого-цифровых преобразователей в современных системах программно-определяемого радио и цифровых приемниках с фазированными антенными решетками выявлена роль децимирующих фильтров, предназначенных для снижения частоты дискретизации и одновременного подавления внеполосных помех, в тракте цифрового понижающего преобразования частоты. Исследована проблема частотных искажений, присущих децимирующим фильтрам с каскадной интегрально-гребенчатой структурой (CIC). Проанализирована математическая модель, описывающая неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ), которая обусловлена характерной sinc-образной формой передаточной функции CIC-фильтров. Исследована зависимость характеристик от порядка CIC-фильтра, выработаны требования к корректирующему фильтру. Для решения данной проблемы предложены архитектура, функциональная схема и алгоритм моделирования корректирующего КИХ-фильтра типа Inverse Sinc (ISOP). Данный фильтр разработан специально для обеспечения высокоточного выравнивания АЧХ в полосе пропускания, что значительно улучшает качество обработки сигнала. Корректор был реализован с использованием языка Verilog и успешно верифицирован в связке 5-каскадным CIC-дециматором на программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС) xc7a35tcsg324-3 семейства Artix-7 компании Xilinx. Для тестирования с помощью языка Python и его библиотек для цифровой обработки сигналов был сгенерирован синусоидальный сигнал с изменяющейся по линейному закону частотой, по которому можно определить границу частоты пропускания сигнала по достижении определенного значения времени. Раскрыта затрата основных типов ресурсов и энергопотребление выбранной ПЛИС, представлены синтезированная цифровая схема модуля ISOP-фильтра, результаты трассировки проекта в сегменте X0Y0 микросхемы xc7a35tcsg324-3и и увеличенный фрагмент трассировки с блоком DSP48E1, реализующим операцию умножения с накоплением за один тактовый цикл.
Authors
Аминев Д.А. 2 , Ахриев С.И. 3 , Черепнин М.А. 3 , Козырев Д.В. 1
Issue number
3
Language
Russian
Pages
56-67
State
Published
Year
2026
Organizations
- 1 Peoples Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba
- 2 МИРЭА - Российский технологический университет
- 3 Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет)
Keywords
CIC-фильтр; корректирующий фильтр; Inverse Sinc; ПЛИС; SDR; цифровая обработка сигна-лов; децимация
Share