FIR濾波器的設計

電子通信論文編號:TX215   論文字數:16435,頁數:39

目   錄
摘要 I
Abstract II
第1章  緒論 1
1.1 數字信號處理的發展 1
1.2 數字濾波器 2
第2章  數字濾波器原理及設計方法 5
2.1 數字濾波器的分類 5
2.2 數字濾波器的基本原理 5
2.3 數字濾波器設計的基本步驟 6
2.3.1 確定指標 6
2.3.2 逼近 6
2.3.3 性能分析和計算機仿真 6
2.4  FIR數字濾波器設計 6
2.4.1 FIR數字濾波器的概述 6
2.4.2  FIR濾波器設計方法 7
2.4.2.1窗函數法設計FIR濾波器 7
2.4.2.2 頻率抽樣法設計FIR濾波器 8
2.4.2.3 等紋波最佳一致逼近法 9
第3章  用等紋波一致逼近法設計FIR濾波器 11
3.1 FIR濾波器實現程序 11
3.2命令窗中運行程序 11
3.3 N=20命令窗中運行程序 13
3.4 N=21命令窗中運行程序 15
第4章  可編程邏輯器件開發 17
4.1 VHDL的特點 17
4.2 VHDL語言的基本構成 18
4.3 系統設計中采用可編程邏輯器件的優點 18
4.4 FLEX10K的介紹 19
4.4.1 輸入輸出單元(IOE) 20
4.4.2 邏輯陣列塊(LAB) 20
4.4.3 輸入陣列塊(EAB) 20
4.4.4 快速通道(Fast Track)互連 20
4.5 FLEX10K系列的開發工具 21
4.6 基于EDA工具的CPLD/FPGA開發流程 21
第5章  基于FPGA的FIR濾波器的實現 23
5.1 FIR濾波器的基本結構 23
5.2 FIR濾波器具體電路實現 23
5.2.1 12位加法器的實現 23
5.2.2 24位加法器的實現 24
5.2.3 12位乘法器的實現 25
5.2.4 延時器的實現 26
5.3 濾波器的實現 27
第6章  仿真結果的驗證 30
結束語 31
參考文獻 32
致 謝 33
附 錄 34

摘要
 本文提出了一種基于FPGA的FIR濾波器設計方案.介紹了FIR濾波器的工作原理以及MATLAB的使用,采用直接型的基本結構來設計,通過1位乘以8位的乘法,然后再移位相加的方法即可得到結果,其運算效率明顯提高,運用MATLAB中所提供的FIR濾波器設計的特殊函數得出濾波器設計指標,并結合先進的EDA軟件進行高效的設計和實現,并給出了用Max＋PlusⅡ運行的仿真結果.該設計對FPGA硬件資源的利用高效合理,用VHDL編程,在FPGA中實現了FIR濾波器。
關鍵詞: FIR濾波器；FPGA ；VHDL；MATLAB;  FLEX10K系列可編程邏輯器件

Abstract
  This paper introduces the design scheme of FIR filter based on FPGA, introduces that the design technology of FIR filter based on FPGA about digital system processing arithmetic. FIR filter adopts the basic structure of direct type, the results are got by the multiplication of 1×8,then shifting and adding. Integrating advanced software of EDA to design and achieve, and giving some emulator results. This design makes high use of hardware resource about FPGA, programming with VHDL language, achieving FIR filter with high sampling level based on FPGA.
Key words: FIR filter；FPGA；VHDL；MATLAB ；FLEX10K