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基于FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波

  • 資源大小:4496 K
  • 上傳時(shí)間: 2013-05-24
  • 上傳用戶:villyc
  • 資源積分:2 下載積分
  • 標(biāo)      簽: FPGA 數(shù)字濾波

資 源 簡(jiǎn) 介

隨著科技的發(fā)展,電子電路的設(shè)計(jì)正逐漸擺脫傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式。可編程邏輯器件及硬件描述語(yǔ)言的出現(xiàn)與發(fā)展從根本上改變了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的技術(shù)與方法,越來(lái)越多的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)采用可編程邏輯器件來(lái)實(shí)現(xiàn)。 數(shù)字濾波技術(shù)作為數(shù)字信號(hào)處理的基本分支之一,在各種數(shù)字信號(hào)處理中起著重要作用,被廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域。其中有限長(zhǎng)沖激響應(yīng)(FIR)濾波器,只有零點(diǎn)、系統(tǒng)穩(wěn)定、運(yùn)算速度快、具有線性相位的特性,設(shè)計(jì)靈活,在工程實(shí)際中獲得廣泛應(yīng)用。 本文以數(shù)字濾波器的基本理論為依據(jù),通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究,結(jié)合軟件工程學(xué)中結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)思想和硬件描述語(yǔ)言的特點(diǎn),以9階FIR低通數(shù)字濾波器為例,采用Altera公司的EPIK30TC144-3器件完成了FIR數(shù)字濾波器的軟硬件設(shè)計(jì)。我們?cè)谠O(shè)計(jì)中采用了層次化、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VHDL語(yǔ)言進(jìn)行了各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)。 為了使設(shè)計(jì)的過(guò)程和結(jié)果更為直觀,文中詳細(xì)介紹了核心及外圍硬件電路的設(shè)計(jì)過(guò)程,最終達(dá)到了基于FPGA硬件實(shí)現(xiàn)參數(shù)化FIR數(shù)字濾波器的目的。實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明,本論文所設(shè)計(jì)的基于FPGA的9階FIR低通數(shù)字濾波器基本達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)。依照此方法,只要修改參數(shù),升級(jí)相關(guān)硬件,便可以更改濾波器性能,實(shí)現(xiàn)高通、帶通FIR數(shù)字濾波器,說(shuō)明本設(shè)計(jì)具有普遍指導(dǎo)意義。

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