fir数字滤波器的fpga最佳实现方法研究

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1、中南民族大学硕士学位论文FIR数字滤波器的FPGA最佳实现方法研究姓名：田莎莎申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：喻成20090519中南民族大学硕士学位论文摘要在图像处理、数据传输、雷达接收等现代信号处理领域，对信号处理的稳定性、实时性和灵活性都有很高的要求。FIR数字滤波器因其线性相位特性满足了现代信号处理领域对滤波器的高性能要求，成为应用最广泛的数字滤波器之一。高密度的FPGA兼顾实时性和灵活性，为FIR数字滤波器的实现提供了强大的硬件支持。现今FIR数字滤波器的FPGA实现方法中最常用的是基于DA的实现方法和基于CSD编码的实现方法，本文对

2、这两种实现方法进行了深入的探讨，并进行了一定的改进。本论文所做的主要工作和创新如下：1、对FIR数字滤波器的硬件实现方法进行了理论研究，其中着重对并行FIR数字滤波器的实现方法进行了深入探讨并提出了一个改进的实现方法：基于CSD-DA的改进实现方法。这个实现方法在一定情况下比单纯的基于CSD编码的实现方法和基于DA的实现方法都要节约芯片面积。2、经过电路建模和数学推导提出了“CSD-DA择优比较法”。该比较法可以从基于CSD编码的实现方法、基于DA的实现方法以及基于CSD-DA的改进实现方法中较精确的选择出最佳实现方法。3、用CycloneEPEC6Q240C

3、8芯片和音频编解码芯片TLV320AIC23B实现了一个可以滤除音频信号中高频噪声的音频FIR数字低通滤波器。关键词：FIR数字滤波器；分布式算法；正则有符号数字量编码；现场可编程门阵列；CSD-DA择优比较法IFIR数字滤波器的FPGA最佳实现方法研究ABSTRACTThereareoftenhighsteady,real-timeandflexiblerequirementsinmodernsignalprocessingsuchasimageprocessing,datatransmissionandradarreceiver.Becauseofline

4、arphase,FIRdigitalfilterisachievedfortheserequirementsandthenwidelyusedinmodernsignalprocessing.High-densityFPGAhavereal-timeperformanceandflexibility.ItprovidespowerfulhardwaresupportfortheimplementationofFIRdigitalfilter.Present,themostcommonlyusedimplementationmethodofFIRdigitalf

5、ilterusingFPGAisthemethodbasedonDAandthemethodbasedonCSDcoding.Inthispaper,thetwomethodsaredeeplydiscussedandaimprovedrealizationmethodiscarriedout.Themajorworkandinnovationareasfollows:1.ThehardwareimplementationmethodofFIRdigitalfilterisstudiedtheoretically.Deeplydiscussionfocuson

6、parallelFIRdigitalfilterandanimprovedmethodisproposed:theimprovedrealizationmethodbasedonCSD-DA.ThismethodcanusefewmicrochipareasthanthemethodbasedonCSDcodingandthemethodbasedonDAtoimplementFIRdigitalfilter.2.“CSD-DAmerit-basedcomparativemethod”isproposedafterthecircuitmodelingandma

7、thematicalderivation.TheoptimalimplementationmethodcanbeaccuratelyselectedfromtheimplementationmethodbasedonCSDcoding、theimplementationmethodbasedonDAandtheimprovedimplementationmethodbasedonCSD-DA.3.AnaudioFIRdigitalfilterwhichcaneliminatehighfrequencynoiseisachievedusingCycloneEPE

8、C6Q240C8andTLV320AI