基于fpga的fir滤波器的设计(毕业设计)

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1、本科毕业设计（论文）(2012届)题目：基于FPGA的FIR滤波器的设计学院：数理与信息工程学院专业：电子信息工程学生姓名：学号：指导教师：职称：合作导师：职称：完成时间：成绩：×××大学本科毕业设计(论文)正文目录摘要1英文摘要11引言21.1国内外研究现状21.2本论文的研究内容及主要工作42FIR数字滤波器设计42.1数字滤波器基础42.1.1数字滤波器简介42.1.2FIR数字滤波器的结构52.2FIR数字滤波器设计方法62.2.1窗函数法72.2.2频率采样法82.2.3等波纹最佳逼近法92.2.4

2、三种设计方法的比较103FPGA设计优点以及分布式算法103.1使用FPGA器件进行开发的优点103.2分布式算法123.2.1分布式算法基础123.2.2有符号的DA系统134基于FPGA的FIR滤波器设计134.1基于Matlab的FIR数字低通滤波器抽头系数的提取134.1.1滤波器的设计指标134.1.2滤波器的具体设计方法144.1.3参数提取与量化154.2FIR滤波器的FPGA实现164.2.1模块划分164.2.2FIR滤波器各模块的实现164.2.3FIR滤波器的顶层设计264.3FIR滤波

3、器的系统仿真验证274.4系统硬件324.4.1系统框图324.4.2部分芯片简介324.4.3AD、DA电路原理图354.5测试波形及现场照片354.6数据误差分析36结论37参考文献37附件38基于FPGA的FIR滤波器的设计基于FPGA的FIR滤波器的设计摘要：本文设计了一个基于FPGA的16阶FIR低通滤波器，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LUT规模过大的缺点，采用多块查找表的方式减小硬件规模。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

4、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。文章采用CycloneII系列器件实现一个16阶的FIR低通滤波器的设计实例，用QuartusII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滤波器硬件模较小，采样率达到了10MHz。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。关键词：FIR滤波器；FPGA器件；VHDL语言

5、；分布式算法；查找表DesignofFIRFiltersBasedonFPGAAbstract:Inthispaper,asixteentappedlowpassFIRfilterisdesignedbasedonFPGA,aschemeofhardwareimplementationisworkedoutusingdistributedarithmeticalgorithm,andisdiscussedindetail.AsthescaleoftheLUTinthedistributedarithmetic

6、algorithmissolarge,thethesisreducesitwiththeusingofmultiplecoefficientmemorybanks.Fromtheclewofimplementingatop-downstratifiedmodulardesign,thethesisdescribesthehardwaredesignedofallfunctionalmodulesandtheFIRsystemwiththeVHDLandschematicdiagramdesignedmetho

7、ds.Inthisthesis,Asixteentappedlow-passFIRfilterimplementedusingCycloneIItakenasanexample,andthesimulationdesignedcarriedoutusingQuartusII.TheresultofthesimulationisanalyzedwiththeuseofMatlab,anditprovedthatthefunctionalofthedesignifcorrect.Theresultofthesim

8、ulationindicatesthatthescaleofthedesignissmall，andthesamplerateoftheFIRfiltercansearch10MHz.ModifyingtheLUTcanrealizethelow-pass,high-passandband-passFIRfiltersandrespectivelyandincarnatestheflexibilit