simulink中sigma-delta调制器以及数字滤波器仿真

sh_zh

各位前辈，最近我在做一个sigma-delta调制器的数字滤波器，在simulink中对调制器以及数字滤波器进行仿真，仿真PSD显示调制器输出有19bit有效位数，但是在经过CIC滤波器之后PSD仿真就只剩下了10bit有效位数，在最后的半带滤波器只剩下5bit有效位数，这是由于什么原因造成的?具体参数：调制器采样频率：1.5MHz，过采样率：128，调制器为4阶



下图为调制器的PSD：

下图为数字滤波器结构——cic滤波器+补偿滤波器+半带滤波器，其中抽取因子为32*2*2
cic滤波器为5阶
数字滤波器设计通带边界频率为3.9kHz,阻带边界频率为7.8kHz

cic滤波器后的PSD：

有效位数爆减，而且低频时候的PSD相比与调制器输出PSD增加了很多？这是什么原因造成的?
补偿滤波器后的PSD：

有效位数也减小了。
半带滤波器后的PSD：

还有一个问题，对于数字滤波器后的PSD，它的sampling frequency应该怎么设，是设成Fs还是Fs/128？

新手一个，最近才开始做的数字滤波器，可能对一些概念或理解有错误，表达的不准确，欢迎各位指教。还望各位前辈不吝赐教，多谢！

sh_zh

顶一顶，不要沉呀

小海滩

简单来说经过数字滤波器降采样之后，用来做FFT分析的有效的点变少了。
所以带着数字滤波器仿真时间应该是 单仿调制器的仿真时间 X 降采样倍数，（同时其他的比如输入信号频率也要重新设置）。
这么长的仿真时间在matlab就已经要仿真很长时间，如果要在cadence中做相同的工作，仿真时间已经过长而不太能接受了，所以一般不对数字滤波器输出做FFT。
以上个人浅见，欢迎讨论。

sh_zh

感谢你的回复！
我查了一些抽取滤波的论文，绝大部分都对数字滤波器的输出做了PSD，看结果应该是经过数字滤波器之后滤除高频噪声，低频时的噪底不变。
对于你说的带数字滤波器仿真输入信号频率要重新设置，这是怎么原理，要怎么进行设置？还有那些参数需要重新设置？

quantus

sh_zh 发表于 2021-8-6 14:50
感谢你的回复！
我查了一些抽取滤波的论文，绝大部分都对数字滤波器的输出做了PSD，看结果应该是经过数字滤 ...

感觉你对理论还是不熟悉， 建议看看multirate signal processing

sh_zh

最近才开始接触，确实是对这部分还不是 很了解，也不知道学什么东西有用，请问你有什么资料、书可以推荐吗？

xudongyuan

请问这个问题解决了么，同样遇到cic后噪底提高

sh_zh

你可以试试忽略输出的前十几个或者几十个点，在跑PSD看看

dxwn

lz能不能分享一下matlab代码和simulink滤波器模型啊，同新新手，摸索了半天一头雾水

geniuswww

降采样滤波器尤其是最后一级halfband filter引入的延迟很大，需要增大点数避免频谱泄露。