FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)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(hào)處理的基本模塊之一。在工程實(shí)踐中，往往要求對(duì)信號(hào)處理要有實(shí)時(shí)性和靈活性，而已有的一些軟件和硬件實(shí)現(xiàn)方式則難以同時(shí)達(dá)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(lái)實(shí)現(xiàn)FIR濾波器，既具有實(shí)時(shí)性，又兼顧了一定的靈活性，越來(lái)越多的電子工程師采用FPGA器件來(lái)實(shí)現(xiàn)FIR濾波器。 本文對(duì)基于FPGA的FIR數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)進(jìn)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(duì)濾波器設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)系數(shù)量化引入量化誤差的問(wèn)題，對(duì)濾波器系數(shù)進(jìn)行變長(zhǎng)優(yōu)化，減少了量化誤差對(duì)濾波器幅頻特性的影響。 2、分別使用加法樹(shù)結(jié)構(gòu)、分布式算法為濾波器的硬件實(shí)現(xiàn)算法，并對(duì)兩種算法的優(yōu)化進(jìn)行了詳細(xì)的討論。對(duì)分布式算法中查找表規(guī)模過(guò)大的缺點(diǎn)，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(duì)于加法樹(shù)算法，采用RAG-n算法以優(yōu)化加法樹(shù)邏輯深度為目的的算

3、法以達(dá)到高速，同時(shí)采用ReMB結(jié)構(gòu)優(yōu)化面積。 3、運(yùn)用兩種算法給出了實(shí)現(xiàn)一個(gè)16階的FIR低通濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)例。在Xilinx ISE的環(huán)境下，采用了層次化、模塊化的設(shè)計(jì)思想，將整個(gè)濾波器劃分為多個(gè)功能模塊，利用Verilog語(yǔ)言進(jìn)行了各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)，最終完成了FIR數(shù)字濾波器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。綜合到Virtex-II系列FPGA中，并用Modelsim軟件進(jìn)行了仿真，證明所設(shè)計(jì)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)