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基于FPGA的有限沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器的研究及實(shí)現(xiàn)

資 源 簡 介

數(shù)字濾波作為數(shù)字信號處理技術(shù)的重要組成部分,廣泛應(yīng)用于諸如信號分離、恢復(fù)、整形等多種場合中,本文討論的FIR濾波器因其具有嚴(yán)格的線性相位特性而得到廣泛的應(yīng)用。在工程實(shí)踐中,往往要求信號處理具有實(shí)時(shí)性和靈活性,但目前常用的一些軟件或硬件實(shí)現(xiàn)方法則難以同時(shí)達(dá)到兩方面的要求。 可編程邏輯器件是一種用戶根據(jù)需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路。本課題研究FIR的FPGA解決方案體現(xiàn)電子系統(tǒng)的微型化和單片化,主要完成的工作如下: (1)以FIR濾波器的基本理論為依據(jù),研究適應(yīng)工程實(shí)際的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法: (2)對分布式算法進(jìn)行了較為深入的研究。在闡述算法原理的基礎(chǔ)上,分析了利用FPGA特有的查找表結(jié)構(gòu)完成這一運(yùn)算的方法,從而解決了常系數(shù)乘法運(yùn)算硬件實(shí)現(xiàn)的問題; (3)以—FIR低通濾波器為例說明FIR數(shù)字濾波器的具體實(shí)現(xiàn)方法,采用層次化、模塊化、參數(shù)化的設(shè)計(jì)思想,完成對整個FIR濾波器的功能模塊的劃分,以及各個功能模塊的具體設(shè)計(jì); (4)設(shè)計(jì)參數(shù)可調(diào)的FIR低通濾波器的硬件電路:以EPFlK50TCl44-l為核心,包括A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路以及在系統(tǒng)配置電路等。以話音作為輸入信號,進(jìn)行了實(shí)際濾波效果的測試。 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的測試結(jié)果表明,和傳統(tǒng)的數(shù)字濾波器相比較具有更好的實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、靈活性和實(shí)用性。

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