公安部第三研究所 王海燕 殷 俊 潘显萌

基于FIR滤波器的离散预校正系统

公安部第三研究所 王海燕 殷 俊 潘显萌

【摘要】D/A转换器在数模转换过程中会产生较严重的频谱失真，在实际上很难实现模拟信号的理想重建。本文将D/A转换器等效为一零阶保持电路，提出在一零阶保持电路后面加入一种基于FIR滤波器的离散预校正系统，能较好地解决频谱失真问题。

【关键词】数模转换；频谱失真；FIR滤波器；预校正

1 引言

数模转换器，又称D/A转换器，是把数字量转变成模拟量。在转换过程中，会产生较严重的频谱失真［1］。考虑D/A转换器可以等效为一零阶保持电路［2］，后面级联一个重建滤波器，在理想状态下，可以进行模拟信号的恢复。但是，该重建滤波器实际上很难实现。

离散系数的有限脉冲（FIR）滤波器能够快速实现，该滤波器的设计是个活跃的研究领域，取得了较好发展。本文提出在零阶保持电路之前加进一个基于FIR滤波器的离散预校正系统，来解决数模转换的频谱失真问题。

2 离散预正系统的数学模型

考虑一个满足采样定理的离散信号x［n］，通过一个理想滤波器H（jw）后可以精确恢复。理想滤波器在现实中不存在，因此一般考虑x［n］先通过一个零阶保持系统Ho（jw），再通过一个连续时间系统Hr（jw）。Ho（jw）与Hr（jw）级联后应等价为一个理想滤波器H（jw）。转换过程如图1所示。

图1 连续预校正系统结构

其中，零阶保持系统的频率响应为：

连续时间系统Hr（jw）的频率响应为：

第二级连续时间系统Hr（jw）的添加是必须的。……