ΔΣーADC実験編 その16 2nd order CIC filter


sampling freq. =1.775MHz (fs=56.8MHz/32) :output=100KHz



 1.Lattice Diamondのお陰です.

    Lattice DiamondでbuildできたHDL記述が、ispLEVERでは、errorで、buildできません....



    一方、Lattice Diamondでbuildすると、OKなのです、不思議。

    Diamondでも、errorは出るのですが、buildできてしまいます。



    そして、Setupを覗いてみると、errorです。



    しかし、Holdを見て見ると、OKなのです。



    ちゅうことは、

    ispLEVERでは、setupでerrorが出たら、そこで中止。

    Diamondでは、Setupでerrorでも、

    HoldがOKなら、JEDEC fileを生成してくれるようです、嬉しいぞ。

    それから、Functional simulationの件

///////////////////////////////////////////////////
 PUR  PUR_INST (.PUR (RST_PULSE));
 GSR  GSR_INST (.GSR (GSRNET));    
///////////////////////////////////////////////////

    とだけ、書いておけばOKです。

 2.SINC filterのMと、CIC filterのM (R)は、意味が違う

    長い間、この事を、理解できませんでした。

    SINC filter

          1/M*(1-z^-M)/(1-z^-1)

    このMは、M分割の移動平均のM。

    ですので、SINC filterを通したからと言って、decimationできた訳では、ありません。

    CIC filter

    このM (R)は、decimationの比率の事です。

    つまり、CICフィルタを使って、decimationを意図すれば、

    CICフィルタを通す -> 「decimatinが実行された」

    と、言う事になります。

    そんなら、CIC filterのM分割のMは、何処へ行ったんでしょう?

normalized


Full Precision

    (Xilinx社の CIC  core generator使用)

    Full Precisionにすると、normalizedに比べて、dB値が、一挙に増えている事から

    M分割のMを省略すると、Full Precisionになる模様です。

    つまり、CIC filterでは、

    M分割は、scaling factorとして、省略されているようです。



(出典 ALTERA社 アプリケーションノート AN455)

    CICフィルタの総応答の式に、Mが無い!

    もひとつ、やっかいな事が、あります。

3.Decimation filterについて

    例えば、

    sampling freq. (fs)を1/2にdecimateする時(f2s=fs/2)

    decimation filterの設計では、

    新しいナイキスト周波数 f2s/2 (=fs/2/2=fs/4).を、遮断周波数に設定すると思います。

    そうしますと、このLPFに、SINCフィルタを、使用するとすれば

    設計は、こうなりませんか?


    一方、M=2のSINC filterの振幅特性は、こうなります。


    ですので、

    サンプリング周波数を1/2にdecimateする時は

    M=4と、SINC filter のM=2の倍に、しなければならないと、思うのです。

    実際には、M=4で設計されないみたいです。

    ALTER社のアプリケーションノート AN455を見てみますと、(出典:AN455)




    このように、CICフィルタの遮断周波数は、緩く設定され

    補償フィルタで、必要な、遮断周波数を決定するようです。

    なんでやねん.....

    どうやら、通過帯域の平坦性が、関係している模様です。(推測です)



CICフィルタは1981年にEugene Hogenauerによって提案されました。CIC
フィルタに関する詳細は、「An economical class of digital filters for
decimation and interpolation」、Eugene B. Hogenauer、IEEE Transactions on
Acoustics, Speech and Signal Processing、pp. 155-162、1981 年4 月を参照
してください。

(ALTERA社 AN455より抜粋)

    とても、一回では、書けない..........

H22.8.27