基于fpga的数字幅频均衡器设计

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1、万方数据呵蝻挂器辞爰属电子测量技术ELECTRONICMEASUREMENTTECHNOLOGY第33卷第10期20lO年10月基于FPGA的数字幅频均衡器设计*丁昊棠杰王国庆关键(海军航空工程学院信息融合技术研究所烟台264001)摘要：研制了以FPGA为核心的数字幅频均衡器，在较宽的频带内校正了因传输系统不理想引起的信号幅度及相位失真。系统使用带阻滤波网络模拟信号的传输系统，利用FilterSolutions软件合理设定网络中元器件的参数，并得出其幅频特性。依据该特性，推导出与之匹配的均衡器参数，结合MATLAB软件的仿真分析结果，在FPGA中

2、调用实现FlR滤波算法的IP核，对失真信号进行均衡处理。该均衡器具有实时性强、采样率高、动态范围大、稳定性高、通用性好等优点，可以实现对传输系统的理想均衡。关键词：数字幅频均衡；FPGA；FIR滤波器；IP核中图分类号：TP957文献标识码：ADesignofdigitalequalizerbasedonFPGAdeVicesDingHaoS0ngJieWangGuoqingGuanJian(ResearchInstituteofInformationFusion，NavalAeronauti∞landAstronauticalUniver8ity

3、，Yantai264001)Abst腿ct：Anewkindofdigitalequalizerisdesignedinthispaper，whichworkswithFPGAascoredevice．Thissystemrevisesthesignal’samplitudeandphasedistortioncausedbythenoidealofthetransmissionsysteminawidebandwidth．Aband-stopfilternetworkisadoptedinthesystemtosimulatesignal’str

4、ansmissionsystem．ChoosingreasonableparametersforeachcomponentinthenetworkwiththeapplicationofsoftwarecalledFilterSolutions，andthenworkoutitsamplitude-frequencycharacteristic．Figureouttheparametersofthematchedequalizationsystem，withthereferenceofresultfromthesimulationandanalys

5、isbyMATLAB．CaUthefunctionofIPcorewhichcanrealizeFIRalgo“thminFPGA，toconductequalizationprocesswithregardtothedistortedsignal．Thesystemhastheadvantageofreal-time，highsample-rate，widedynamicrange，highstabilizationandall—purposeaswell．Itcanachieveidealequalizationforthetransmissi

6、onsystem．Keywonb：digitalequalizer；FPGA；FIRfilter}IPcoreO引言在现代通信、雷达、航空航天和测试及测量等应用领域，都会涉及信号传输系统的设计n‘3]。理想的传输系统应该保证在特定频段内的信号无失真通过。然而，在实际中因为频率特性不理想，通常会导致输出信号产生失真。这种失真主要有两种产生原因：一种是系统的幅频特性不理想引起的；另一种是由系统的相频特性不理想引起。这些失真会导致信号特性的改变，影响整个系统的性能。通常，解决这种失真问题的途径是在传输系统中增加匹配滤波器，对系统的频率特性进行校正和补偿，

7、以减小失真。这里的匹配滤波器就称为均衡器，它是对传输系统的均衡，即信号输出端的均衡器产生与传输系统相反的特性，用来补偿传输系统中导致的失真。传统的均衡器多采用模拟器件，结构复杂、稳定性和可靠性差，并且参数不易调整，当传输系统的特性改变时就需要更换新的均衡器，显然已经无法适应现代化数字系统的使用与要求。本文中设计的系统，采用高速可编程逻辑门阵列FPGA作为核心器件，通过高速A／D将模拟信号转化为数字信号，在FPGA中调用IP核实现滤波算法，处理后的信号再经D／A转换为模拟信号输出。系统采用先进的数字信号处理算法，对采集到的失真信号高速实时的进行频域均

8、衡处理，具有实时性强、采样率高、动态范围大、稳定性高、通用性好等特点，可以实现对传输系统的理想均衡，在现代数字系统的设计中