随着时代的进步,社会越来越智能化、数字化,当代社会对于各种MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统)传感器的使用率也越来越高,这使得研究MEMS器件相关知识有很重大的意义。现在国内对于MEMS器件接口电路主要还是集中在模拟输出,相对而言数字输出的接口电路相关研究与运用还是有所欠缺,所以研究MEMS惯性传感器的数字信号处理电路是很有意义的。本文设计了数字抽取滤波器和温度补偿模块,系统能够将Sigma Delta ADC输出信号滤波降采样到奈奎斯特频率附件,实现SPI总线输出和I2C总线输出。数字抽取滤波器选用的是三级滤波结构,第一级为CIC滤波器,第二级为CIC补偿滤波器,第三级为FIR低通滤波器。其中CIC滤波器的抽取因子MCIC是可变的,MCIC=32、64、···、2048。数字抽取滤波器模块通过调节MCIC的大小来调节整个系统的抽取因子的变化,从而实现对整体的通带截止频率、阻带截止频率与输出信号频率的控制,实现一定的普适性。第二级CIC补偿滤波器的作用是对CIC滤波器进行通带补偿,使其通带平坦化,它的抽取因子MCOM=2。第三级FIR低通滤波器的作用是为了进一步降采样与滤除高频噪声,它的抽取因子MFIR=2。每级滤波器都采用了多种优化,可有效提高滤波器的效率。CIC滤波器采用“五级积分-抽取-五级微分”结构。CIC补偿滤波器和FIR低通滤波器中使用了CSD编码与两相分解实现,使得滤波器模块运行速率变快、面积变小、功耗变低。设计的温度补偿模块可根据具体情况将温补系数写入到寄存器中,调用系数实现三阶多项式温度补偿。输入信号频率f=31.25Hz,采样频率fs=2048k Hz,信噪比SNR=129.9dB时,在系统级验证时,取MCIC=32,整体抽取因子为M=128,各级滤波器SNR=130.7dB、130.5dB、130.5dB;在对数字抽取滤波器使用verilog语言RTL行为级实现时,对其进行行为级验证,得到MCIC=32,M=128时FIR滤波器输出信号SNR=130.82 dB。