基于FPGA的層疊濾波器實(shí)現(xiàn)方法研究.pdf

1、層疊濾波器是一類滑動(dòng)窗非線性數(shù)字濾波器，它的研究使人們可以從另一角度來重新認(rèn)識(shí)許多傳統(tǒng)的非線性濾波器。層疊濾波器所具有的閾值分解和層疊兩個(gè)重要性質(zhì)將濾波過程轉(zhuǎn)化到二進(jìn)制域?qū)崿F(xiàn)，并且整個(gè)過程只有簡(jiǎn)單的邏輯與、或和比較運(yùn)算，易于VLSI(Very Large Scale Integration)實(shí)現(xiàn)。
　　 本文從理論上具體研究了層疊濾波器的原理結(jié)構(gòu)和進(jìn)行噪聲濾除的過程，并通過仿真驗(yàn)證了所給算法的有效性，主要內(nèi)容如下:
　　

2、 首先提出系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)分為3×3濾波窗模塊、行列計(jì)數(shù)器模塊、移位模塊、濾波模塊和輸出模塊。其中的移位和濾波模塊負(fù)責(zé)具體濾波算法的實(shí)現(xiàn)，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)可以獨(dú)立實(shí)現(xiàn)。利用FPGA設(shè)計(jì)中模塊的可復(fù)用性，只需要在頂層設(shè)計(jì)中將對(duì)應(yīng)的濾波模塊與濾波窗及輸出緩存模塊等綜合在一起工作，并設(shè)計(jì)正確的時(shí)序關(guān)系，即可實(shí)現(xiàn)各種層疊濾波器。
　　 在上述基礎(chǔ)上，本文采用位串行結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了層疊中值濾波器和傳統(tǒng)閾值層疊濾波器，采用流水線結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法，提