基于fpga的fir滤波器与实现

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1、目录引言5第一章FPGA的设计流程61.1FPGA概述61.2FPGA设计流程81.3硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionLanguage)101.4FPGA开发工具QuartusⅡ软件设计流程11第二章有限冲激响应(FIR)滤波器的原理及设计142.1数字信号处理基础原理142.2FIR滤波器背影知识172.3FIR数字滤波器原理182.4利用窗函数法设计FIR滤波器22第三章FIR数字滤波器的FPGA实现273.1串行FIR滤波器原理273.2分布式算法基础273.3直接型FIR滤波器的原理结构图303.4

2、具有转置结构的FIR滤波器31第四章结论与总结36谢辞37参考文献38摘要:本论文课题是《基于FPGA的FIR滤波器设计与实现》。数字滤波器是语音与图象处理、模式识别、雷达信号处理、频谱分析等应用中的一种基本的处理部件，它能满足滤波器对幅度和线性相位的严格要求，避免模拟滤波器所无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题。有限冲激响应（FIR）滤波器能在设计任意幅频特性的同时保证严格的线性相位特性。因此在许多应用领域都显示了强大的生命力，具有重要应用意义。本文介绍了用VHDL实现线性相位FIR（有限长单位冲激响应）滤波器。提出了一种基于

3、FPGA的FIR滤波器设计方案。介绍了基于FPGA的FIR滤波器的数字信号处理的算法设计，采用直接型和转置型的基本结构来设计，其运算效率明显提高，并结合先进的EDA软件进行高效的设计和实现，并给出了用QuartusⅡ运行的仿真结果。该设计对FPGA硬件资源的利用高效合理，用VHDL编程，在PFGA中实现了高采样率的FIR滤波器。关键字：FIR滤波器；FPGA；VHDL；MATLAB；QuartusⅡAbstract:Digitalfilterisafundamentaldeviceusedinpronunciation&patter

4、nprocess,pattern-recognition,radarsignalprocessandspectralanalysis.Itcanmeetthehighneedstorangeandphase,andcanavoidsuchproblemsasvoltagedrifting,temperaturedriftingandnoisethatanaloguefilterscannotovercome.FIRfiltercanassureastrictlinearphaseidentitywhiledesigninganyra

5、ngeandfrequency.Therefore,FIRfilterhasshownitsstrongvitalityinmanyfieldsanditsimportanceinusing.Inthepaper,thewaytouseVHDLtodesignlinearphaseFIRfilterisintroducedanditsimportanceinusing.Inthepaper,thewaytouseVHDLtodesignlinearphaseFIRfilterisintroducedanditsdesigningth

6、oughtsareexpounded.ThispaperintroducesthedesignschemeofFIRfilterbasedonFPGA,introducesthatthedesigntechnologyofFIRfilterbasedonFPGAaboutdigitalsystemprocessingarithmetic.FIRfilteradoptsthebasicstructureofdirecttype,theresultareshiftingandadding.Integratingadvancedsoftw

7、areofEDAtodesignandachieve,andgivingsomeemulatorresults.ThisdesignmakeshighuseofhardwareresourceaboutFPGA,programmingwithVHDLlanguage,achievingFIRfilterwithhighsamplinglevelbasedonPDGA.Keywords:FiniteImpulseResponseDigitalFilter(FIR)、FieldProgrammableGate、Array（FPGA）、V

8、HDL、QuartusⅡ引言在数字信号处理技术不断发展的今天，数字滤波器正在迅速地代替传统的模拟滤波器，所以有越来越多的人们在研究数字滤波器的结构以及其实现。在数字滤波器中，有限冲激响应（FIR）滤波器具有无限冲激响应（IIR）滤波器