基于FPGA的離子遷移譜儀數(shù)字濾波器設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科技的發(fā)展，采用FPGA設(shè)計(jì)電子電路由于其開(kāi)發(fā)時(shí)間短，資金投入少越來(lái)越成為設(shè)計(jì)的趨勢(shì)。
　　 本文著重研究了一種應(yīng)用在離子遷移譜儀中基于FPGA的數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法。離子遷移譜儀是利用在均勻電場(chǎng)下不同離子到達(dá)收集板的時(shí)間不同來(lái)分辨待測(cè)物質(zhì)成分的一種檢測(cè)儀器。由于雜質(zhì)粒子和一些技術(shù)環(huán)節(jié)的影響使得輸出信號(hào)存在較大干擾，影響待測(cè)物質(zhì)成分的檢測(cè)。
　　 本文通過(guò)對(duì)離子遷移信號(hào)的頻譜分析，發(fā)現(xiàn)噪聲信號(hào)的頻率成分較高，可以使用

2、數(shù)字低通濾波器進(jìn)行濾波減小噪聲。通過(guò)對(duì)數(shù)字濾波器的深入研究，選擇了具有嚴(yán)格線性相位的FIR數(shù)字低通濾波器。使用MATLAB對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，確定了截止頻率。在MATLAB環(huán)境下分別使用窗函數(shù)法、等波紋法設(shè)計(jì)了濾波器并對(duì)其進(jìn)行了仿真。通過(guò)對(duì)濾波器頻譜的分析和對(duì)濾波效果的比較，確定了凱瑟窗設(shè)計(jì)的32階FIR低通濾波器的方案。
　　 運(yùn)用VHDL對(duì)濾波器進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在quartusⅡ中進(jìn)行綜合和時(shí)序仿真。在算法上采用了分布式算法，并