一種使用matlab計算aic3104內(nèi)部濾波器參數(shù)的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種AIC3104內(nèi)部濾波器的設計方法，該方法使用MATLAB軟件輔助完成IIR濾波器設計，并通過MATLAB軟件完成復雜多元多次方程組的求解，最終轉化為AIC3104的內(nèi)部濾波器配置寄存器系數(shù)；本發(fā)明相比傳統(tǒng)的AIC3104內(nèi)部濾波器設計方法，不受TI提供的濾波器設計軟件功能限制，可將兩個2階IIR濾波器看作一個4階IIR濾波器進行設計，只需描述需求的幅頻響應即可完成計算，省去通過2階IIR濾波器去拼湊4階IIR濾波器的復雜操作，減少嘗試次數(shù)，提高濾波器設計效率。
【專利說明】—種使用MATLAB計算AIC3104內(nèi)部濾波器參數(shù)的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通信及數(shù)字信號處理【技術領域】，特別涉及一種使用MATLAB計算AIC3104內(nèi)部濾波器參數(shù)的方法。
【背景技術】
[0002]AIC3104是德州儀器公司(TI)推出的一款高性能的立體聲音頻codec芯片，內(nèi)置耳機輸出放大器，支持Mic和Line-1n兩種輸入方式，且對輸入和輸出都具有可編程增益調(diào)節(jié)。AIC3104的模數(shù)轉換和數(shù)模轉換部件高度集成在芯片內(nèi)部，采用了先進的Sigma-delta過采樣技術，可以在8K到96K的頻率范圍內(nèi)提供16bit、20bit、24bit和32bit的采樣。AIC3104內(nèi)部集成數(shù)字無限長脈沖響應(IIR)濾波器，其參數(shù)可由用戶靈活配置，且AIC3104工作功耗較低。由于具有上述優(yōu)點，使得AIC3104是一款非常理想的音頻模擬I/O器件
AIC3104數(shù)模轉換的數(shù)字處理模塊是一個4階數(shù)字IIR濾波器，這個4階IIR濾波器是由兩個2階IIR濾波器串聯(lián)構成的，每個2階IIR濾波器有5個參數(shù)單獨可配，所以4階IIR濾波器共有10個參數(shù)需要配置，參數(shù)繁多且調(diào)整困難。
[0003]傳統(tǒng)的AIC3104的內(nèi)部濾波器參數(shù)是通過TI提供的2階IIR濾波器設計工具得到的，而TI提供的濾波器設計工具功能較為簡單，每個2階濾波器需要單獨設置，且只能在有限的幾個模式中選擇，如帶通濾波器，低通濾波器等。濾波器設計算法種類較少，如巴特沃斯濾波器，貝塞爾濾波器等，設計方法不夠靈活。無法直接通過4階IIR濾波器的幅頻響應計算兩個2階濾波器的系數(shù)。
[0004]為了解決AIC3104的內(nèi)部濾波器設計過程復雜，實現(xiàn)復雜幅頻響應特性困難的問題，需要設計一種針對AIC3104芯片的濾波器參數(shù)計算方法，根據(jù)制定的幅頻響應計算4階IIR濾波器的系數(shù)，并轉化為AIC3104內(nèi)部兩個2階IIR濾波器的系數(shù)，從而簡化AIC3104濾波器設計過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是通過這樣的技術方案實現(xiàn)的:一種使用MATLAB計算AIC3104內(nèi)部濾波器參數(shù)的方法，其特征在于，所述方法包括如下次序步驟:
Ca)首先根據(jù)需求的幅頻響應建立數(shù)組；
將濾波器的頻率歸一化至O到I的范圍，選取若干點建立頻點數(shù)組f，并根據(jù)需求的幅頻響應，選取對應點的濾波器增益建立幅頻響應數(shù)組m ；
(b)然后使用MATLAB信號處理工具箱中提供的濾波器設計函數(shù)yulewalk計算出一組4階IIR濾波器系數(shù)；
設置yulewalk函數(shù)濾波器階數(shù)為4，輸入頻點數(shù)組f和幅頻響應數(shù)組m，即獲得4階IIR濾波器系數(shù)數(shù)組[b，a]；
(c)隨后根據(jù)AIC3104提供的兩個2階IIR濾波器系數(shù)構建方程組，并通過MATLAB符號數(shù)學工具箱中提供的函數(shù)solve解方程組；
將AIC3104提供的兩個2階IIR濾波器頻率響應公式系數(shù)歸一化，并根據(jù)頻率相應公式等價的關系建立方程組:
【權利要求】
1.一種使用MATLAB計算AIC3104內(nèi)部濾波器參數(shù)的方法，其特征在于，所述方法包括如下次序步驟: Ca)首先根據(jù)需求的幅頻響應建立數(shù)組； 將濾波器的頻率歸一化至O到I的范圍，選取若干點建立頻點數(shù)組f，并根據(jù)需求的幅頻響應，選取對應點的濾波器增益建立幅頻響應數(shù)組m ； (b)然后使用MATLAB信號處理工具箱中提供的濾波器設計函數(shù)yulewalk計算出一組4階IIR濾波器系數(shù)； 設置yulewalk函數(shù)濾波器階數(shù)為4，輸入頻點數(shù)組f和幅頻響應數(shù)組m，即獲得4階IIR濾波器系數(shù)數(shù)組[b，a]； (c)隨后根據(jù)AIC3104提供的兩個2階IIR濾波器系數(shù)構建方程組，并通過MATLAB符號數(shù)學工具箱中提供的函數(shù)solve解方程組； 將AIC3104提供的兩個2階IIR濾波器頻率響應公式系數(shù)歸一化，并根據(jù)頻率相應公式等價的關系建立方程組:
【文檔編號】H03H21/00GK103532519SQ201310523496
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權日:2013年10月30日
【發(fā)明者】郭長勇, 張鍵, 李輝輝, 張財元 申請人:天津七一二通信廣播有限公司