基于分布式算法的FIR濾波器設(shè)計(jì)及FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、分類號(hào)UDC密級(jí)單位代碼〕Q151基于分布式算法的FIR濾波器設(shè)計(jì)及FPGA實(shí)現(xiàn)夏瀑指導(dǎo)教師鄭紫微職稱教授學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士學(xué)科與專業(yè)通信與信息系統(tǒng)論文完成日期2008.5論文答辯日期2008.6答辯委員會(huì)主席粼斌中文摘要摘要在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中，用戶追求的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)快速可靠的數(shù)字信號(hào)處理。FIR數(shù)字濾波器以其嚴(yán)格的線性相位特性成為實(shí)現(xiàn)信號(hào)實(shí)時(shí)處理的關(guān)鍵部件。可編程邏輯器件在速度和集成度方面的飛速提高為硬件實(shí)現(xiàn)數(shù)字

2、信號(hào)快速可靠處理提供了新途徑。FPGA是最常用的可編程邏輯器件，它所具有的查找表結(jié)構(gòu)非常適合實(shí)現(xiàn)FIR數(shù)字濾波器。HDL硬件描述語(yǔ)言靈活的描述方法以及與硬件無(wú)關(guān)的特點(diǎn)，使得利用硬件描述語(yǔ)言基于FPGA芯片實(shí)現(xiàn)FIR數(shù)字濾波器成為新的研究方向。本文對(duì)基于分布式算法的FIR濾波器的設(shè)計(jì)及FPGA實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究。介紹了FPGA的基本原理、設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則、設(shè)計(jì)思想與技巧和FIR數(shù)字濾波器的基本理論以及幾種常用的窗函數(shù)研究了分布式算法的串

3、行、并行、串并結(jié)合實(shí)現(xiàn)方式，重點(diǎn)研究了分布式算法的并行流水實(shí)現(xiàn)。在設(shè)計(jì)FIR濾波器時(shí)，采用可重復(fù)配置查找表LUT和HDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)分布式算法，簡(jiǎn)化傳統(tǒng)的乘累加設(shè)計(jì)采用表分割法進(jìn)行查找表分割，縮小查找表規(guī)模采用查找表參數(shù)獨(dú)立于濾波器結(jié)構(gòu)的方法使濾波器有較強(qiáng)的通用性和更適于模塊化實(shí)現(xiàn)，以有利于系統(tǒng)維護(hù)和擴(kuò)展對(duì)濾波器各設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行了仿真并用MATLAB對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。仿真結(jié)果表明，采用分布式算法實(shí)現(xiàn)的FIR濾波器硬件規(guī)模