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应用VHDL基于FPGA设计FIR滤波器

  • 资源大小:1818 K
  • 上传时间: 2013-04-24
  • 上传用户:asd6220148
  • 资源积分:2 下载积分
  • 标      签: VHDL FPGA FIR 滤波器

资 源 简 介

伴随高速DSP技术的广泛应用,实时快速可靠地进行数字信号处理成为用户追求的目标。同时,由于可编程器件在速度和集成度方面的飞速提高,使得利用硬件实现数字信号实时快速可靠处理有了新的途径。 FIR滤波器是数字信号处理中常用部件,它的最大优点在于:设计任何幅频特性时,可以具有严格的线性相位,这一点对数字信号的实时处理非常关键。 FPGA是常用的可编程器件,它所具有的查找表结构非常适用于实现实时快速可靠的FIR滤波器,在加上VHDL语言灵活的描述方法以及与硬件无关的特点,使得使用VHDL语言基于FPGA芯片实现FIR滤波器成为研究的方向。 本文对基于FPGA的FIR数字滤波器实现进行了研究,并设计了一个16阶的FIR低通滤波器。所做的主要工作为: 1.以FIR数字滤波器的基本理论为依据,使用分布式算法作为滤波器的硬件实现算法,并对其进行了详细的讨论。针对分布式算法中查找表规模过大的缺点,采用多块查找表的方式减小硬件规模。 2.在设计中采用了自顶向下的层次化、模块化的设计思想,将整个滤波器划分为多个模块,利用VHDL语言的描述方法进行了各个功能模块的设计,最终完成了FIR数字滤波器的系统设计。 3.采用FLEX10K系列器件实现一个16阶的FIR低通滤波器的设计实例,用MAX+PLUSII软件进行了仿真,并用MATLAB对仿真结果进行了分析,证明所设计的FIR数字滤波器功能正确。 仿真结果表明,本论文所设计的FIR滤波器硬件规模较小,采样率达到了17.73MHz。同时只要将查找表进行相应的改动,就能分别实现低通、高通、带通FIR滤波器,体现了设计的灵活性。

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