基于時(shí)分復(fù)用的CSD編碼FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì).pdf

1、數(shù)字信號處理學(xué)科的一項(xiàng)重大進(jìn)展是關(guān)于數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方法的研究.而FIR數(shù)字濾波器可以方便地實(shí)現(xiàn)線性相位,其群時(shí)延不隨頻率變化,因此在數(shù)字信號處理中占有非常重要的地位.FIR數(shù)字濾波器傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法有窗函數(shù)法、頻率抽樣法和等波紋逼近法等.用窗函數(shù)設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器就是用有限長的脈沖相應(yīng)逼近序列,其基本設(shè)計(jì)思想為:首先選定一個(gè)理想的選頻濾波器,然后截取它的脈沖響應(yīng)得到線性相位和因果的FIR數(shù)字濾波器.本文是以窗函數(shù)設(shè)計(jì)方法為基礎(chǔ)的.

2、 本課題在研究了大量國內(nèi)外技術(shù)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)了FIR濾波器發(fā)展的現(xiàn)狀與水平.認(rèn)真分析了FIR數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原理,提出一種基于時(shí)分復(fù)用的CSD編碼FIR濾波器的設(shè)計(jì)方法.并以一個(gè)16階的FIR低通數(shù)字濾波器為例,采用VHDL硬件描述語言對這種濾波器設(shè)計(jì)方法進(jìn)行描述,說明了該濾波器的實(shí)現(xiàn)過程,主要討論了時(shí)分復(fù)用和CSD編碼乘法器的硬件實(shí)現(xiàn)方式,并且在Quartus Ⅱ環(huán)境下進(jìn)行了仿真、綜合驗(yàn)證,結(jié)果表明電路工作正確可靠,并

3、滿足設(shè)計(jì)要求.符號數(shù)的正則表示(CSD)是一種用最少的非零比特位來表示符號數(shù)的編碼技術(shù).文中介紹了一種基于二進(jìn)制補(bǔ)碼數(shù)到CSD編碼的轉(zhuǎn)換算法和基于CSD編碼技術(shù)的常系數(shù)乘法器的實(shí)現(xiàn).這種FIR濾波器設(shè)計(jì)方法有效的減少了硬件資源的占用.本設(shè)計(jì)利用Altera公司的FPGA開發(fā)軟件Quartus Ⅱ與MathWowks公司的MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)自動化(EDA)應(yīng)用中的協(xié)同仿真,從而提高了現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)設(shè)計(jì)的效率,使得Q