基于fpga可重构技术的fir滤波器系统设计

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1、工学硕士学位论文基于FPGA可重构技术的FIR滤波器系统设计张序章哈尔滨理工大学2016年3月国内图书分类号：TN741工学硕士学位论文基于FPGA可重构技术的FIR滤波器系统设计硕士研究生：张序章导师：吴丽华申请学位级别：工学硕士学科、专业：检测技术与自动化装置所在单位：测控技术与通信工程学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TN741DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDesignofFIRFilterBasedonFPGAReconfigurableTechnolog

2、yCandidate：ZhangXuzhangSupervisor：WuLihuaAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringMeasuringandTestingSpecialty：TechnologiesandInstrumentsDateofOralExamination：March,2016HarbinUniversityofScienceandUniversity：Technology哈尔滨理工大学硕±学位论文原创性声明’本人郑重声明：此处所提交的硕±学位论文《基ＴＦＰＧＡＭｌ重构巧术的ＨＲ滤波器系统设计）

3、，是本人在导师指导下，化哈尔滨理；ｒ大学攻读硕±学位期间独立进行研巧工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他。人ｄ发表或撰写过的研究成果对本文研究作做出贡献的个人和集体，均已在文中明确乂式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：＾：？曰期；必年７月文辦哈尔滨理工大学硕±学位论义使用授权书《基于ＦＰＧＡ可重构技术的ＦＩ民滤波器系统设计》系本人在哈尔滨理工火学攻读硕±学位期间在导师指导Ｋ完成的硕±学位论文。本论文的研巧成果归哈尔滨理工乂学所有，本论文的研巧内容不得站其它单位的名义发表。本人完全／解．、哈尔滨埋Ｔ

4、大学关于保存使用学位论文的规定，巧意学校保留并向有关部口提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工人学可巧采用影印、缩印或巧他复制手段保存论文，可公化论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密，□在年解密后适用授权书。不保密。（请在ＬＵ上相应义框内打Ｖ）作者签名：张序睾ｎ期文年則吁Ｕ＂：．哥师签名：抑１１期／年月曰＾［＾＾＾基于FPGA可重构技术的FIR滤波器系统设计摘要在现代生产测试和教学实验中，FIR数字滤波器被越来越广泛的使用。随着技术和性能的提升，用户不仅需要滤波器具有高速运算能力且截至频率和滤波类型都可调，

5、还经常要求滤波器的滤波阶数也能够实现在线更改，但能够实现这一功能的FIR滤波器价格都较为昂贵。本文针对这一问题，设计了一种低成本的、滤波阶数能够在线更改的高速FIR数字滤波器。近年来，集成电路制造技术获得了快速发展，FPGA器件的集成度和运算速度不断提高，同时价格不断降低。FPGA器件支持在线可编程功能，具有系统扩展性强和移植性好等优点。基于FPGA的静态可重构技术是一种先进的、兼具高性能与灵活性的重构技术，具有运算速度快和开发周期短等优点。本设计以CPLD器件作为控制中心，将FPGA静态重构与CPLD器件结合起来，综合运用FIR数字滤波模块、程序存储器件和模数转换电路等

6、完成了基于FPGA可重构技术的FIR滤波器系统设计。该设计采用了CPLD器件搭配FLASH器件的结构作为静态可重构方案完成滤波器阶数的改变，将滤波阶数的调节转换为FPGA器件中滤波模块的调节。本设计为滤波器带来了扩展设计的空间，通过改变FLASH器件中的滤波模块让本系统能够实现更宽频带的滤波。此外，本设计采用了成熟的查找表算法完成滤波模块设计，使系统的运算速度更快，也使系统硬件资源得到更充分的利用。仿真结果证明，该系统滤波阶数可以在2的2~6整数次幂内在线改变，也能够实现滤波类型和截至频率的调整。系统达到设计预期并工作稳定。关键词FPGA可重构技术；静态重构；滤波阶数可调

7、；查找表算法-I-DesignofFIRFilterBasedonFPGAReconfigurableTechnologyAbstractTheFIRdigitalfiltersareusedmoreandmorewidelyinthemodernproductiontestsandteachingexperiments.Withtheimprovementoftechnologyandperformance,theusersrequiretheFIRfilterstohaveahighspeedoperationalabil