基于分布式算法的FIR濾波器設計及FPGA實現(xiàn).pdf

1、分類號UDC密級單位代碼〕Q151基于分布式算法的FIR濾波器設計及FPGA實現(xiàn)夏瀑指導教師鄭紫微職稱教授學位授予單位大連海事大學申請學位級別碩士學科與專業(yè)通信與信息系統(tǒng)論文完成日期2008.5論文答辯日期2008.6答辯委員會主席粼斌中文摘要摘要在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中，用戶追求的目標是實現(xiàn)實時快速可靠的數(shù)字信號處理。FIR數(shù)字濾波器以其嚴格的線性相位特性成為實現(xiàn)信號實時處理的關鍵部件?？删幊踢壿嬈骷谒俣群图啥确矫娴娘w速提高為硬件實現(xiàn)數(shù)字

2、信號快速可靠處理提供了新途徑。FPGA是最常用的可編程邏輯器件，它所具有的查找表結(jié)構非常適合實現(xiàn)FIR數(shù)字濾波器。HDL硬件描述語言靈活的描述方法以及與硬件無關的特點，使得利用硬件描述語言基于FPGA芯片實現(xiàn)FIR數(shù)字濾波器成為新的研究方向。本文對基于分布式算法的FIR濾波器的設計及FPGA實現(xiàn)進行了研究。介紹了FPGA的基本原理、設計流程、設計指導原則、設計思想與技巧和FIR數(shù)字濾波器的基本理論以及幾種常用的窗函數(shù)研究了分布式算法的串

3、行、并行、串并結(jié)合實現(xiàn)方式，重點研究了分布式算法的并行流水實現(xiàn)。在設計FIR濾波器時，采用可重復配置查找表LUT和HDL語言實現(xiàn)分布式算法，簡化傳統(tǒng)的乘累加設計采用表分割法進行查找表分割，縮小查找表規(guī)模采用查找表參數(shù)獨立于濾波器結(jié)構的方法使濾波器有較強的通用性和更適于模塊化實現(xiàn)，以有利于系統(tǒng)維護和擴展對濾波器各設計模塊進行了仿真并用MATLAB對仿真結(jié)果進行了分析以驗證設計的正確性。仿真結(jié)果表明，采用分布式算法實現(xiàn)的FIR濾波器硬件規(guī)模