全相位數(shù)字濾波器的IP核設(shè)計(jì).pdf

1、全相位數(shù)字濾波器是全相位思想和數(shù)字濾波相結(jié)合的產(chǎn)物，因此它表現(xiàn)出了良好的特性，消除了吉布斯效應(yīng)。另一方面，隨著半導(dǎo)體工藝的快速發(fā)展，IC設(shè)計(jì)進(jìn)入SoC時(shí)代，IC設(shè)計(jì)方法也隨之發(fā)生了巨大的變革，IP核技術(shù)逐漸成為研究熱點(diǎn)。在這種背景下，本文設(shè)計(jì)了全相位數(shù)字濾波器的IP軟核，將全相位數(shù)字濾波器和IP核技術(shù)結(jié)合起來(lái)。 本文首先詳細(xì)介紹了一維加窗全相位數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)過(guò)程，比較了全相位數(shù)字濾波器的三種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。鑒于時(shí)域等價(jià)結(jié)構(gòu)全

2、相位數(shù)字濾波器的成本和計(jì)算復(fù)雜度最低，本文最終決定選擇時(shí)域等價(jià)結(jié)構(gòu)的二維可分離低通全相位數(shù)字濾波器作為本文的設(shè)計(jì)內(nèi)容。 根據(jù)面積與速度的平衡和互換的原則，分析了全相位數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)公式，使IDCT、DCT、DFT_種全相位數(shù)字濾波器有機(jī)地統(tǒng)一在同一結(jié)構(gòu)之下，用速度換面積的方法實(shí)現(xiàn)單位脈沖響應(yīng)的產(chǎn)生模塊以及列率響應(yīng)的IDFT/DCT/IDCT變換模塊。從而節(jié)省了電路面積，降低了成本。由于乘法器占用面積較大，為了節(jié)省電路面積，考慮

3、在滿足速度要求的情況下，減少乘法器的使用，沒(méi)有采用16個(gè)乘法器的方案，而采用了4個(gè)乘法器的方案。而且對(duì)圖像的行和列分別作濾波的過(guò)程采用了同一組乘法器，進(jìn)一步節(jié)省了電路面積。為了保證圖像數(shù)據(jù)一個(gè)時(shí)鐘周期一個(gè)圖像數(shù)據(jù)不間斷地輸入，采用了兩組移位寄存器對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行移位。 之后用硬件描述語(yǔ)言對(duì)全相位數(shù)字濾波器的IP核模塊進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，并詳細(xì)介紹了各主要模塊主要邏輯的實(shí)現(xiàn)方法。最后對(duì)所設(shè)計(jì)的IP核模塊進(jìn)行了仿真，證明了設(shè)計(jì)的正確性，同