改进的并行积分算法低通滤波器的FPGA设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第32卷第6期兰州理工大学学报V0l_32No．62006年1Z月JournalofLanzhouUniversityofTechnologyDec．2006文章编号：1673—5196(2006)06—0089—04改进的并行积分算法低通滤波器的FPGA设计马安仁，党存禄，李均国，樊省全(1．兰州理工大学电气工程与信息工程学院，甘肃兰州730050；2．西北民族大学电气工程学院，甘肃兰州730000)摘要：对积分算法低通滤波器进行了理论分析，通过加Hamming窗对其进行了改进，使其频谱泄

2、漏有了很大改善．分析了并行结构滤波器的实现方法以及可行性，在FPGA器件上对该算法实现并行设计，给出了硬件具体实现模块．从实验结果可以看出，这种改进滤波器实现结构的算法可以灵活地处理综合的面积和速度的约束关系，使最后的设计达到最优．关键词：积分滤波嚣，Vlog-HDI}FI~2-A；并行结构中图分类号：TN47，TN713．7文献标识码：AAmodifieddesignoflowpassfilterwithFPGAbyusingparallelintegralalgorithmMAAn-ren1，DANGCun-lu，LIJun-guo，

3、FANSheng-quan1(1．CollegeofElectricalandInformationEngineering，LamhouUniv．of1、ed，L~．zhou730050，China；2．CollegeofElectficMEngineer-ing．No~hwestUniversityforNationalities，Lanzhou730000，China)Abstract：Lowpassfilterdesignedwithparallelintegralalgorithmwasanalyzedtheoreticallya

4、ndim-provedbysupplementingHammingwindowintoit，SOthatitsfrequencyspectrumleakagewasgreatlyim—proved．Further．theimplementationmethodandfeasibilityofafilterwithparallelarchitecturewereanlyzed，andthisalgorithmwasusedtorealizeparalle1．Third，ahardwaredesignonFPGA，havinggivenan．

5、embodiedmoduleofhardware．Itcouldbeseenfromtheexperimentresultthat，withthehelpofthisalgo-rithmformodifyingthearchitectureoffilter，thecomprehensionconstraintrelationshipbetweenareaandspeedcouldbeflexiblytreated。SOthatmadethefinaldesignoptima1．Keywords：integralfilter；Verilog

6、-HDL；FPGA；parallelarchitecture常见数字低通滤波器的设计方法有IIR滤波^()一1I。，(f)dt(1)器、FIR滤波器和积分算法滤波器．IIR滤波器可用式中：^(f)为需要通过的低频信号部分，，(￡)为原比FIR滤波器较少的阶数来满足设计指标[1]，但始信号，Tc为需要滤去的波动分量的最小公共周IIR滤波器主要是设计规格化的、频率特性为分段期．常数的低通、高通、带通、带阻和全通滤波器．而FIR设原始信号的周期为丁，采样周期为，原始滤波器可适应各种幅频特性的要求，但是FIR为非信号的一个周期内的采样点数为N=T

7、／Ts，则N1递归型结构，截止频率特陛差，要用较高的阶数才能=NTc／Ts，理论上可将式(1)化为离散化的计算公达到指定的设计指标，需要进行大量的卷积和运算．式．具体如下：首先将积分区间[O，Tc]等分为N个’积分滤波在实现低通滤波器时，可用很少的采样点小区间，并分别用内插求值的Simpson公式计算每完成计算，所以在低通滤波时，有着广泛的应用．-d,区间的积分值，根据积分对其积分区间的可加1积分滤波算法的改进性，得式(1)的复化Simpson积分算式，可导出如下离散的积分滤波计算公式：普通积分滤波算法的计算公式Ⅲ为N1／2-1N1／2．

8、fL(N1)一[f(2／)+2~-]f(2l_1)]收稿日期；200509-02作者简介：马安仁(1972-)。男。河南盂县人，硕士，讲师(2)维普资讯http://www.cqvip.com