FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計和研究.pdf

1、在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中，F(xiàn)IR數(shù)字濾波器以其良好的線性特性被廣泛使用，屬于數(shù)字信號處理的基本模塊之一。在工程實踐中，往往要求對信號處理要有實時性和靈活性，而已有的一些軟件和硬件實現(xiàn)方式則難以同時達到這兩方面的要求。隨著可編程邏輯器件和EDA技術(shù)的發(fā)展，使用FPGA來實現(xiàn)FIR濾波器，既具有實時性，又兼顧了一定的靈活性，越來越多的電子工程師采用FPGA器件來實現(xiàn)FIR濾波器。 本文對基于FPGA的FIR數(shù)字濾波器實現(xiàn)進行了研究。本論文所

2、做的主要工作如下: 1、以FIR數(shù)字濾波器的基本理論為依據(jù)，針對濾波器設(shè)計過程中對系數(shù)量化引入量化誤差的問題，對濾波器系數(shù)進行變長優(yōu)化，減少了量化誤差對濾波器幅頻特性的影響。 2、分別使用加法樹結(jié)構(gòu)、分布式算法為濾波器的硬件實現(xiàn)算法，并對兩種算法的優(yōu)化進行了詳細的討論。對分布式算法中查找表規(guī)模過大的缺點，采用拆分查找表和OBC編碼方式使得硬件規(guī)模極大的減小。對于加法樹算法，采用RAG-n算法以優(yōu)化加法樹邏輯深度為目的的算

3、法以達到高速，同時采用ReMB結(jié)構(gòu)優(yōu)化面積。 3、運用兩種算法給出了實現(xiàn)一個16階的FIR低通濾波器的設(shè)計實例。在Xilinx ISE的環(huán)境下，采用了層次化、模塊化的設(shè)計思想，將整個濾波器劃分為多個功能模塊，利用Verilog語言進行了各個功能模塊的設(shè)計，最終完成了FIR數(shù)字濾波器的系統(tǒng)設(shè)計。綜合到Virtex-II系列FPGA中，并用Modelsim軟件進行了仿真，證明所設(shè)計的FIR數(shù)字濾波器功能正確。由此從了兩種算法的仿真結(jié)