本文以數(shù)字信號處理系統(tǒng)為應(yīng)用背景,圍繞基于FPGA的ⅡR數(shù)字濾波器的實現(xiàn)技術(shù)展開了研究。 首先以ⅡR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計基本理論為依據(jù),研究了在頻域上的最小均方誤差設(shè)計法和在時域上的最小平方誤差設(shè)計法。以四階和六階兩個ⅡR低通數(shù)字濾波器設(shè)計為例,利用Matlab軟件進行輔助設(shè)計,探討了濾波器的設(shè)計過程。 然后著重研究了FPGA的設(shè)計方法和設(shè)計流程,在設(shè)計中采用了層次化、模塊化的設(shè)計思想,將整個濾波器劃分為多個功能模塊,利用VHDL語言編程和原理圖兩種設(shè)計技術(shù)進行了ⅡR濾波器的各個功能模塊的設(shè)計,采用EPlCl2Q240器件實現(xiàn)了基于FPGA的二個二階節(jié)級聯(lián)型結(jié)構(gòu)的四階ⅡR低通數(shù)字濾波器,并類推了設(shè)計六階ⅡR低通數(shù)字濾波器。最后用QuartusⅡ4.0軟件進行了綜合與仿真,用MATLAB7.0軟件對仿真結(jié)果進行了分析,最終在GW48-PK2開發(fā)系統(tǒng)中進行了硬件電路驗證,得出了實際濾波效果測試波形,驗證了所設(shè)計濾波器的正確性。 本設(shè)計對于用二階節(jié)級聯(lián)型結(jié)構(gòu)構(gòu)成的ⅡR數(shù)字濾波器硬件電路具有通用性,通過改變二階節(jié)級聯(lián)型結(jié)構(gòu)的數(shù)量,可以構(gòu)成任意偶數(shù)階的濾波器;同時,通過上模型中系數(shù)的變換,也可以構(gòu)成相應(yīng)階數(shù)的高通、帶通、帶阻等濾波器。
標簽:
FPGA
數(shù)字濾波器
上傳時間:
2013-06-20
上傳用戶:lw852826