基于AD6624的CDMA反向基带滤波器的设计

RCF和FIR设计

在确定了各级滤波器的抽取率之后，接下来就对RCF和FIR的设计了。最终的滤波结果要满足通带为590kHz，带内波动为±1. 5dB，阻带- 40dB@740kHz、- 80dB@900kHz的基带滤波要求。

对于一个24阶的FIR滤波器无法实现上述要求，而RCF的阶数已经确定，无法做得更高，解决的方法有2种，一是采用多通道处理，二是在逻辑内部增加一级FIR滤波器来满足滤波要求。本文主要讨论第二种方案。

因为在RCF中要实现2倍抽取，为了使逻辑内的滤波有效，则RCF中滤波主要起到抗混叠作用，阻带抑制指标可以放在后级滤波中实现，实际上在RCF(24阶)中无法达到阻带抑制的要求，也无法完全抑制900kHz处单音。折衷的设计是增加滤波器的过渡带，在满足抗混叠和单音抑制的条件下，使阻带抑制达到80dB。这样设计的结果是过渡带加宽，后级的FIR滤波器需要更高的阶数进行阻带抑制和单音抑制。基于这样的考虑，设计的滤波器结果如图5、图6和图7所示。


图5　RCF滤波器的幅频响应


图6　24阶FIR滤波器的幅频响应


图7　32阶FIR滤波器的幅频响应

图5中的A线为CIC5的响应，B线为CIC5和RCF的组合响应。带内波动小于1dB。从图中可以看出滤波的结果满足抗混叠要求，阻带抑制满足- 80dB的要求，即可以滤除大于1. 15MHz频带内的单音，在后面的FIR滤波处理中主要是针对频带0. 59～1. 15MHz，需要使这个频带满足阻带抑制和900kHz处的单音抑制要求。在FIR的设计中可以实现较高的阶数，考虑到逻辑资源的因素，此滤波器的阶数不能做得太高，否则无法实现。考虑到RCF对0. 59～1. 15MHz频带衰减，FIR滤波器的阻带衰减可以降低要求，只要两者加起来满足- 80dB的阻带抑制则可。

如图6和图7所示，分别设计了24阶和32阶FIR滤波器，其中24阶FIR滤波器的带内波动小于1. 8 dB，32阶FIR滤波器的带内波动小于1. 5dB，阻带抑制分别为- 60dB和- 80dB。由于该滤波器在FPGA内实现，只要逻辑资源够用，可以根据实际需要满足不同滤波要求。

结束语

经过上面的讨论，初步完成基带滤波器的设计过程，因为没有进行筛选，所以上面的提到的一些系数和指标的确定也许不是最优化的。系数的优化和筛选，以及各个指标的确定需要大量工作，更需要在实际的硬件调试中进行验证和优化。

事实上，反向基带滤波器的指标是比较模糊的一个问题，究竟定为多少，标准中没有规定。因此主要参考前向基带滤波器的指标进行设计，是否合理还有待验证。在实现上，主要是在资源允许的条件下，尽量将指标提得高一些。另一个问题是匹配滤波，即是否需要进行匹配滤波，以及如何进行匹配滤波，还需要进一步考虑。