【硕士论文】FIR滤波器的硬件设计实现方法的研究和实现.pdf

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1、东北大学硕士学位论文FIR滤波器的硬件设计实现方法的研究和实现姓名：康长武申请学位级别：硕士专业：计算机应用科学指导教师：李景华2002.1.1东北大学硕士论文摘要FIR滤波器的硬件实现方法的研究和实现摘要有限长数字滤波器(FIR)广泛应用于数字信号处理(DSP)系统中，例如用来实现信号预处理，带宽选择、抽取与插值、低通滤波及视频卷积等功能。l现场＼需要的有限长滤波器(FIR)的结构往往是不同的，而滤波器的结构经常决定系统性能。所以，使用可编程逻辑器件(PLDS)实现FIR滤波器是一个理想的选择。当前的半导体工艺水平已经达到了深亚微

2、米，正在向100nm以下发展，芯片的集成度(以DRAM为例)达到千万位，时钟频率也走向于兆赫以上发展，数据传')r。一输位数已达到每秒几十亿次，即3G的时代。因此，j未来的集成电路技术的发展趋势，是把整个系统集成到一个芯片上去，这种芯片被称作片上系统，即SystemonaChip。片上系统比起当今的超大规模集成电路(VLSI)来说，无论是集成规模还是运行频率都有长足的发展。而采用具有系统级性能的复杂可编程逻辑器件(CPLD)和现场可编程器件(FPGA)实现可编程片上系统(SystemonaProgrammableLogicChip)

3、也成为今后的发展方向。，f另外硬件设计的工具也有了很大的发展，从较低级的ABEL语言到较高级VHDLi语言和Verilog语言。而且不同的硬件生产商为他们自己开发的开发工具集成了丰富功能，为硬件设计提供很大的方便，使硬件的设计变得灵活而且更容易了从而大大的缩短了设计周期。A1tera公司的FLEXIOK系列器件是一种比较典型的可编程逻辑器件，它在工程中被广泛的应用，而且它的集成度也比较高，可以达到25万门，因此本设计采用了FLEXIOK系列器件对FIR滤波器进行设计，从而阐述如何在可编程器件上实现FIR滤波器的方法和过程。川’西送篇

4、论文主要说明的是如何把FIR滤波器的算法用FPGA器件实现硬件设计的设计思想及其方案的论证与比较，主要包括线性相位FIR滤波器的并行、串行和并一串行的硬件实现，以及它们的流水线的性能。关键词数字信号处理，流水线，冲击响应，FPGA，FIR滤波器。，1。’。。～～，～．II．东北大学硕士论文摘要THERESEARCHINGANDIMPLEMENTINGMETHoDoFHARDWAREDESIGNoFFIRFILTERAbstractThefiniteresponse(FIR)filterisusedinmanydigitalsigna

5、lprocessing(DSP)systemstoperformsignalpreconditioning，antialiasing，bandselection，decimation／interpolation，low-passfiltering，andvideoconvolutionfunctions．Onlyalimitedselectionofoff-the—shelfFIRfiltercircuitsisavailable；thesecircuitsoftenlimitsystemperformance．．Therefore

6、，programmablelogicdevices(PLDs)areanidealchoiceforimplementingFIRfilters．Recently，thelevelofsemiconductortechnologyhavegottentodeeply—sub—micron，itwillbelittlethan100nnq．Therecanbe1Gbitsonachip，thefrequenceofclockcanbemorethan1GHz，thespeedoftransmitingdatahavebeenafewb

7、illionbitspersecond．Itiscalled3GageThedevelopmentofintegratecircuitisthatimplementingasystemonaprogrammablelogicchips．Thatiscalledsystemonachip．Itisdifferentwiththeverylargescaleintegrate(VLSD．IthasagreatdevelopmentOffintegratedscaleorcirculatefrequence．Itwillbethefutu

8、rewaymakingasystemonaprogrammablelogicchipswithCPLDandFPGAinthefuture．Ontheotherhand，thetoolsofhardwaredesignhaveagre