基于FPGA的FIR数字低通滤波器的设计.doc

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1、毕业设计（论文）题目（中文）：基于FPGA的FIR数字低通滤波器的设计（英文）：TheDesignofFIRDigitalFilterBasedonFPGA系部电子与信息工程系目录摘要IABSTRACTII1绪论11.1课题的目的和意义11.2FPGA技术的发展及应用21.3FPGA软件设计工具QuartusII32FIR数字滤波器的理论研究及分析52.1数字滤波器的理论基础52.2数字滤波器的分类52.3FIR数字滤波器的设计方法63FPGADSP系统设计分析73.1DSP的基本概念73.2FPGA实现DSP的特点83.3DSPBuilder设计工具及设计规则94基于FPGA的FIR低通滤

2、波器设计124.1设计方案124.2FDATool滤波器设计124.3FPGA定点数的确定144.3.1导出系数文件144.3.2FPGA定点数转换154.4FIR滤波器模型的建立174.4.1乘加子系统的搭建174.4.2滤波器模块的添加和模块参数设置214.4.3各模块的连接275SIMULINK仿真295.1仿真时间设定295.2示波器模块显示295.3仿真结果分析316总结33参考文献34致35附录36附录1FIR滤波器仿真模型图36附录2FIR滤波器测试模型图37附录3FPGA定点数转换程序37摘要在现代通信领域中，FIR数字滤波器以其良好的线性特性被广泛使用，属于数字信号处理的基

3、本模块之一。在实践中，往往要求对信号处理有实时性和灵活性，而已有的一些软件和硬件的实现方式则难以同时到达这两方面的要求。随着可编程逻辑器件和FDA技术的发展，使用FPGA来实现FIR滤波器，既具有实时性，又兼顾了一定的灵活性，越来越多的电子工程师采用FPGA器件来实现FIR滤波器。本设计利用MATLAB/Simulink/DSPBuilder设计一个FIR滤波器。首先根据滤波器指标，利用MATLAB工具箱滤波器设计工具设计滤波器，然后根据实际需要将系数导出并量化。接下来在Simulink中使用Simulink库和DSPBuilder库建立设计模型，并在Simulink中仿真。关键词：FPGA

4、，FIR低通滤波器，DSPBuilder，SimulinkAbstractInthemoderncommunicationsfield,theFIRDigitalFilterisusedfromanypracticalapplicationsforitsgoodlinearphasecharacter,anditprovideanimportantfunctionindigitalsignalprocessingdesign.Inpractice,thereisalwaysareal-timeandflexiblerequirementforsignalprocessing.However,

5、softwareandhardwaretechniquesavailableforimplementationaredifficulttomeetthedemandforthetwoaspectsinthesametime.AlongwiththedevelopmentofPLDdeviceandEDAtechnology,moreandmoreelectricalengineersuseFPGAtoimplementFIRFilter,asitnotonlymeetthereal-timerequirement,butalsohassomeflexibility.Thisdesignuse

6、sMATLAB/Simulink/DSPBuildertodesignaFIRDigitalFilter.Firstlyaccordingtotheindexofthefilter,MATLAB/Toolboxes/FilterDesign/FilterDesign&AnalysisTool(FDATool)isusedtodesignthefilter.Thenaccordingtopracticalrequirementderiveandquantifythecoefficient.UsetheSimulinkLibraryandtheDSPBuilderLibrarytoestabli

7、shdesignmodelandsimulateintheSimulink.Keywords:FPGA，FIRlowpassFilter,DSPBuilder,Simulink1绪论1.1课题的目的和意义在当今的生活中，身边的工程技术领域越来越受到关注。其中的通信领域所涉及到的各种信号更是重中之重。如何在较强的背景的噪声下和干扰的信号下有效提炼出真正的有用信号并将其真正运用到实际的工程中，这正是信号处理要解决