Pir控制芯片的cic滤波器和两种滤波方法
【专利摘要】本发明提供了一种PIR控制芯片的CIC滤波器和两种滤波方法，该滤波器包括两个选择器，一个延迟单元，一个加法器、若干内插器和若干去镜像滤波器，所述选择器的数据输入端分别连接若干所述去镜像滤波器的输出端，一个所述选择器的数据输出端经过所述延迟单元连接至所述加法器，另一个所述选择器的数据输出端连接所述加法器的输入端，每个所述内插器的一个输入端均连接至所述加法器的输出端，每个所述内插器的输出端连接一个所述去镜像滤波器的输入端，每个所述去镜像滤波器的输出端还连接至对应的所述内插器的另一个输入端。
【专利说明】PIR控制芯片的CIC滤波器和两种滤波方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及红外热释电传感器输出信号的处理，尤其涉及一种PIR控制芯片的 CIC滤波器。
【背景技术】
[0002] 红外热释电传感器输出电信号的幅度和频率主要由目标人体的温度、探测区域背 景、人体与传感器的距离、人体移动的速度、光学透镜系统的焦距和它的设计方式等决定。
[0003] 目前市场上PIR (Pyroelectric Infrared Detector)处理芯片众多，依集成度不 同可以分为第一代热释电红外控制系统、第二代、第三代和第四代PIR控制芯片。针对PIR 芯片使用过程中产生随机误触发的现象，解决这种现象关键技术还是集中在微弱信号放 大、低频带通滤波、定时控制输出和抗电源干扰以及优化版图设计等方面。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是如何实现窄带低通滤波器。
[0005] 为了解决这一技术问题，本发明提供了一种PIR控制芯片的CIC滤波器，包括两个 选择器，一个延迟单元，一个加法器、若干内插器和若干去镜像滤波器，所述选择器的数据 输入端分别连接若干所述去镜像滤波器的输出端，一个所述选择器的数据输出端经过所述 延迟单元连接至所述加法器，另一个所述选择器的数据输出端连接所述加法器的输入端， 每个所述内插器的一个输入端均连接至所述加法器的输出端，每个所述内插器的输出端连 接一个所述去镜像滤波器的输入端，每个所述去镜像滤波器的输出端还连接至对应的所述 内插器的另一个输入端。
[0006] 所述内插器和去镜像滤波器的数量均为五个。
[0007] 未连接所述延迟单元的选择器的控制信号端还分别与其中四个内插器连接。
[0008] 所述延迟单元被配置实现输入数据的移位。
[0009] 本发明还提供了一种PIR控制芯片的CIC滤波器，包括如下步骤：
[0010] S1:对输入的数据进行升采样；
[0011]S2 :对升采样后同样的数据：
[0012] 一方面通过一个延迟单元实现移位后输入到一个加法器；
[0013] 另一方面直接输入到所述加法器；
[0014]S3 :所述加法器对对应的两方面数据进行相加；
[0015]S4 :输出S3的相加结果，并将该结果应用到步骤S1中作为输入数据，重复步骤S1 至S4。
[0016] 所述升采样为2倍升采样。
[0017] 本发明还提供了一种PIR控制芯片的CIC滤波器，包括如下步骤：
[0018] S1:对输入的同样的数据：
[0019] 一方面进行降采样后将奇数位的数据输入到一个加法器；
[0020] 另一方面先通过一个延迟单元实现移位，在进行降采样后将偶数位的数据输入到 一个加法器；
[0021] S2 :所述加法器对对应的两方面接数据进行相加；
[0022] S3 :输出S2的相加结果，并将该结果应用到步骤S1中作为输入数据，重复步骤S1 至S3。
[0023] 所述降采样为2倍降采样。
[0024] 本发明利用内插器、去镜像滤波器、加法器、延迟单元和选择器的组合应用实现了 抽取和内插，本发明采用了升采样过程以及将通过延迟单元移位的采样数据与未移位的数 据相加的方法，再经通过多级的循环，扩大了衰减和增加的倍数，实现了高效率的窄带低通 滤波。只需要扩大和增加的倍数相同，可以使得整个系统达到平衡。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1是本发明一实施例中PIR控制芯片的CIC滤波器的数据通路结构的示意图；
[0026] 图2是本发明一实施例中PIR控制芯片的CIC滤波器的结构框图；
[0027] 图3是本发明一实施例中PIR控制芯片的CIC滤波器的进一步改进的结构框图；
[0028] 图4是本发明一实施例中的测试电路示意图；
[0029] 图5是本发明一实施例中测试时有效触发信号频率VS幅值。
【具体实施方式】
[0030] 以下将结合图1至图5对发明提供的PIR控制芯片的CIC滤波器进行详细的描 述，其为本发明一可选的实施例，可以认为，本领域的技术人员在不改变本发明精神和内容 的范围内，能够对其进行修改和润色。
[0031] 本发明提供了一种PIR控制芯片的CIC滤波器，包括两个选择器，一个延迟单元， 一个加法器、若干内插器和若干去镜像滤波器，所述选择器的数据输入端分别连接若干所 述去镜像滤波器的输出端，一个所述选择器的数据输出端经过所述延迟单元连接至所述加 法器，另一个所述选择器的数据输出端连接所述加法器的输入端，每个所述内插器的一个 输入端均连接至所述加法器的输出端，每个所述内插器的输出端连接一个所述去镜像滤波 器的输入端，每个所述去镜像滤波器的输出端还连接至对应的所述内插器的另一个输入 端。
[0032] 所述内插器和去镜像滤波器的数量均为五个。
[0033] 未连接所述延迟单元的选择器的控制信号端还分别与其中四个内插器连接。
[0034] 所述延迟单元被配置实现输入数据的移位。
[0035] 本发明利用内插器、去镜像滤波器、加法器、延迟单元和选择器的组合应用实现了 抽取和内插，通过升采样过程以及将通过延迟单元移位的采样数据与未移位的数据相加， 扩大了衰减和增加的倍数，实现了高效率的窄带低通滤波。只需要扩大和增加的倍数相同， 可以使得整个系统达到平衡。
[0036] 具体来说
[0037] 1、CIC滤波器的设计：
[0038] 1. 1、PIR控制芯片CIC滤波器初步设计
[0039] 双敏感元热释电传感器配合菲涅尔光学透镜使用时，输出信号波形电压峰峰值约 为lmV，频率可由式⑴计算：
[0040]
【权利要求】
1. 一种PIR控制芯片的CIC滤波器，其特征在于：包括两个选择器，一个延迟单元，一 个加法器、若干内插器和若干去镜像滤波器，所述选择器的数据输入端分别连接若干所述 去镜像滤波器的输出端，一个所述选择器的数据输出端经过所述延迟单元连接至所述加法 器，另一个所述选择器的数据输出端连接所述加法器的输入端，每个所述内插器的一个输 入端均连接至所述加法器的输出端，每个所述内插器的输出端连接一个所述去镜像滤波器 的输入端，每个所述去镜像滤波器的输出端还连接至对应的所述内插器的另一个输入端。
2. 如权利要求1所述的PIR控制芯片的CIC滤波器，其特征在于：所述内插器和去镜 像滤波器的数量均为五个。
3. 如权利要求2所述的PIR控制芯片的CIC滤波器，其特征在于：未连接所述延迟单 元的选择器的控制信号端还分别与其中四个内插器连接。
4. 如权利要求1所述的PIR控制芯片的CIC滤波器，其特征在于：所述延迟单元被配 置实现输入数据的移位。
5. -种PIR控制芯片的CIC滤波器，其特征在于；包括如下步骤： 51 ;对输入的数据进行升采样； S2;对升采样后同样的数据： 一方面通过一个延迟单元实现移位后输入到一个加法器； 另一方面直接输入到所述加法器； 53 ;所述加法器对对应的两方面数据进行相加； 54 ;输出S3的相加结果，并将该结果应用到步骤S1中作为输入数据，重复步骤S1至 S4。
6. 如权利要求5所述的PIR控制芯片的CIC滤波方法，其特征在于；所述升采样为2倍 升米样。
7. -种PIR控制芯片的CIC滤波器，其特征在于；包括如下步骤： S1;对输入的同样的数据： 一方面进行降采样后将奇数位的数据输入到一个加法器； 另一方面先通过一个延迟单元实现移位，在进行降采样后将偶数位的数据输入到一个 加法器； 52 ;所述加法器对对应的两方面接数据进行相加； 53 ;输出S2的相加结果，并将该结果应用到步骤S1中作为输入数据，重复步骤S1至 S3〇
8. 如权利要求5所述的PIR控制芯片的CIC滤波方法，其特征在于；所述降采样为2倍 降采样。
【文档编号】H03H17/02GK104348447SQ201410625893
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】徐进, 江猛, 李泽宏, 王子欧 申请人:苏州经贸职业技术学院