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1、嵌入式技术石兴华等:FIR带通滤波器的FPGA实现FIR带通滤波器的FPGA实现石兴华,吴光敏(昆明理工大学理学院云南昆明650093)摘要:为设计一个项目可用的FIR数字带通滤波器,采用Matlab/Simulink软件中DSPBulider强大的算法模块设计工具,结合Altera公司的FPGA开发板实现FIR数字带通滤波器的系统集成、RTL级仿真、综合编译、下载等设计流程,并对正弦信号进行滤波,结果下载到开发板上用示波器观测,达到了预期的滤波效果和目的。基于DSPBuilder完成系统建模,省去了复杂的VHDL编程,还可针对具体模块进行参
2、数设置从而适应不同的滤波需求。该方法实现简单、可靠,还可类推实现其他复杂的嵌入式系统设计。关键词:FIR(有限冲击相应);数字带通滤波器;FPGA;DSPBulider+中图分类号:TN713.7文献标识码:A文章编号:10042373X(2009)182028203DesignandImplementationofBandpassFilterSHIXinghua,WUGuangmin(FacultyofScience,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming,650093,China)A
3、bstract:InordertodesignanavailableFIRdigitalbandpassfilter,applyingpowerfulalgorithmmoduledesigntoolofMatlab/Simulink/DSPBulider.MakinguseofFPGADevelopmentBoardofAlteratoaccomplishdesignflowofFIRdigitalfil2ter,suchassystemintegration,simulationofRTL,synthesisandcompilatione
4、tc.Then,sinwavesareusedtofilterandresultsdownloadedtothedevelopmentboardusingoscilloscopeobservation.Resultsprovetobeeffectiveandexpected.NotonlyusingDSPBuildertoappcomlishsystemmodelingandeliminatecomplexVHDLprogramming,butalsoamendingparametersofmod2elsoastobeadaptedtodif
5、ferentdemandsoffilter.Thismethodiseasyandreliableinimplementing,canalsoachieveothercomplexembeddedsystemdesign.Keywords:FIR;digtalbandpassfilter;FPGA;DSPBulider最为常用的模块之一,在此基于上述基础,设计实现了0引言基于模块的FIR数字带通滤波器。在FPGA应用中,比较广泛而基础的就是数字滤1基于DSPBuilder的滤波系统设计波器。根据其单位冲激响应函数的时域特性可分为无限冲击响应(
6、InfiniteImpulseResponse,IIR)滤波器和1.1FIR滤波器原理有限冲击响应(FiniteImpulseResponse,FIR)滤波器。有限冲激响应(FiniteImpulseResponse,FIR)滤DSPBuilder集成了Altera和Matlab/Simulink基于波器是由有限个采样值组成,实现的方式是非递归、稳FPGA的信号处理的建模和设计。该工具可以将数字定的,在满足幅频响应要求的同时,可以获得严格的线信号处理算法(DSP)系统表示成为一个高度抽象的模性相位特性,因此在高保真的信号处理等领域得到广泛块,
7、在不降低硬件性能的前提下,自动将系统映射为应用。一个基于FPGA的硬件设计方案。即支持设计者在对于一个FIR滤波器系统,它的冲击相应总是有N-1Matlab中完成算法设计,在Simulink软件中完成系统-k限长的,其系统函数可记为:H(z)=∑h(n)z,最基集成,然后通过SignalCompiler(模块名)生成在k=0本的FIR滤波器可表示为:QuartusⅡ软件中可以使用的硬件描述语言,最终实现L-1[1]硬件系统的设计。FIR滤波器是DSPBuilder应用中y(n)=∑x(n-i)h(i)(1)i=0式中:x(n)是输入采样序列;
8、h(n)是滤波器系数;L是收稿日期:2009201216基金项目:云南省社会发展应用基金面资助项目滤波器阶数;y(n)表示滤波器输出序列,为x(n)和(2007F0