图中展示的 宽带滤波器结构 是一个典型的用于Σ-Δ调制器输出解调和数字信号带宽控制的滤波链设计。该结构的主要目的是有效抑制调制噪声、降低采样率（即抽取），并为后端的偏移和增益校准提供合适的带宽和采样率数据。
DATA SHEET: ads127l21.pdf
¶ 总体设计思想
该宽带滤波器结构遵循以下基本设计理念：
- 逐级抽取：从高频调制器输出开始，逐级降采样，减小后级计算负担。
- 模块化设计：使用多个滤波模块（Sinc、FIR、IIR），便于灵活配置和优化频率响应。
- 补偿和可编程能力：增加补偿滤波器和可编程FIR/IIR模块，使其适应不同应用场景。
- 资源平衡：抽取滤波器初级使用Sinc结构（低资源），中后级使用FIR/IIR（提升性能）。
SINC5 Decimation Filter，第一级抽取滤波器，采用5阶Sinc（积分器-抽取器）结构，对Σ-Δ调制器输出的数据做初步降采样和噪声抑制。可配置抽取率，范围是 ×4 到 ×512，通过 FILTER1 寄存器中的 FLTR_OSR[4:0] 控制。主要优势是结构简单，特别适合高抽取比的第一阶段滤波，能有效滤除Σ-Δ调制器的量化噪声。
SINC5 Compensation FIR1 Filter，主要是为了补偿Sinc5引入的通带衰减，SINC滤波器的通带响应不平坦，会对信号幅度产生影响，因此需要一个FIR滤波器对其通带进行幅度补偿。抽取率固定为 ×2。
Half-band FIR2 Filter，功能是继续降采样，同时保持优良的滤波性能。抽取率固定为 ×2。结构特点半带滤波器具有对称系数和很多为0的抽头，因此计算效率高，适合实现中频抽取。
Programmable FIR3 Filter，用户可编程FIR滤波器，可精细控制频率响应。抽取率固定为 ×2。滤波器系数通过地址为 13h 的 FIR_BANK 寄存器配置。主要优势是可根据具体应用（如通带/阻带需求）进行优化。
Programmable IIR Filter，作为最后一级滤波器，进一步改善频率响应，尤其是低频特性。抽取率为 ×1（即不抽取）。控制方式：滤波器系数通过地址为 16h 的 IIR_BANK 寄存器配置。IIR特点是适合处理低通特性或补偿剩余频率响应，计算效率高。
¶ Half-Band FIR2 Filter 的作用
“Half-Band” 是一种特殊设计的FIR低通滤波器，其截止频率固定在 Nyquist频率的一半，即，它的主要特点是：
- 频率响应关于 fs/4f_s/4fs/4 对称；
- 超过一半的滤波器系数是 0，非常节省运算；
- 可以天然支持2倍抽取（decimation ×2）或者2倍插值。
为什么 SINC5 + FIR1 补偿后还要加 Half-Band FIR2？SINC5 是一个“粗”滤波器，它适合高阶抽取和初步抑制Σ-Δ调制噪声； 但它的通带响应并不理想，会出现：
- 它主要是“补偿” Sinc5 的通带波动，不是为了形成最终带宽；
- 它本身阶数较低，不能满足严格的频谱抑制要求。
Half-band FIR2 做中间带宽控制，它是一个真正意义上“工程优化”的低通滤波器，用于：
- 精确控制带宽；
- 抑制 aliasing（混叠）；
- 在降采样（×2）前清除高频分量；
- 利用它的高效率（0系数多）实现高性能低功耗的中间抽取。
为什么不直接把 SINC5 和 Half Band FIR2 合成一个滤波器呢
- SINC 补偿是一个专门问题，与后续的抗混叠滤波目的不同；
- 结构优化不同： FIR1结构可能是对 SINC5 响应做“轻补偿”，阶数较低； Half-band FIR可以是对高频分量有严格衰减要求，阶数高；
- 效率问题： Half-band FIR天然适合2倍抽取，结构上有大量0系数，无法轻易融合；分开实现可以在硬件/资源上复用已有高效模块。
- Half-band FIR2 的作用不是“将通带减半”，而是：
- 实现精确的抗混叠低通滤波；
- 为下一阶段抽取做准备；
- 在结构上利用半带滤波器的高效率特性；
- 并不是 FIR1 的功能能代替的。
¶ Programable FIR3 的作用
Programable FIR3 是用户配置的 FIR 滤波器，主要作用是：
- 精细调整通带带宽、阻带衰减、过渡带宽度；
- 再次抽取 ×2，进一步降低输出数据率；
- 为后续系统提供理想的带宽控制（如 10Hz/100Hz/...）。
为什么不能在 IIR 中调整 Output Data Rate？ 理论上是可以的，但实际工程上不建议也不常见，原因如下：
- FIR 滤波器适合抽取
- FIR 是前向结构，没有反馈，不依赖之前的输出；
- 易于设计成 polyphase 结构，实现低复杂度抽取。
- IIR 结构对抽取支持很差
- IIR 是反馈结构，状态依赖过去的多个输出；
- 在抽取（decimation）时丢弃样本会破坏状态连续性，引起严重的非线性响应和稳定性问题；
- IIR 主要做频率响应细调或 DC 漂移去除：
- 比如补偿低频滚降，或者对 DC 分量、工频干扰做抑制；
- 对时间连续性要求极高，不能跳过样本。
- 在链路末端加入IIR，可补偿残余带通形状或做动态均衡，不改变数据速率
所以 FIR 负责抽取，IIR 负责细调频率响应是经典的工程分工。FIR3 决定最终的 Output Data Rate，IIR 提供 最终信号整形（如 DC 抑制、低频补偿）。
¶ 各级频率响应
图中宽带滤波器每一阶段的频率响应图，展示了信号经过各级滤波器（Sinc5、FIR1补偿、Half-band FIR2、FIR3可编程、IIR）之后，整个链路对频谱的衰减曲线。
- SINC5（橙色）：用于粗抽取，其频谱有明显的 特性，截止较陡峭但在通带顶端有衰减。
- FIR1 补偿（红色）：用来补偿Sinc5在通带内的幅度下陷。
- Half-band FIR2（洋红色）：典型低通半带滤波器，用于进一步抽取并抑制高频镜像分量。
- FIR3 可编程（紫色）：根据实际需求设计，设定输出带宽，调整频响曲线。
- IIR（天蓝色）：用于细致滤波或动态特性整形，但不做抽取，所以其抽取率为1。