毕业设计（论文）-基于现代dsp技术的iir滤波器的实现

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1、编号：03063023南阳师范学院2003届毕业生毕业论文（设计）题目：基于现代DSP技术的IIR滤波器的实现完成人：班级：2003-03学制：4年专业：电子信息与科学技术指导教师：完成日期：2007-03-31目录摘要1引言（1）1.1数字滤波器（1）1.2DSPBuilder软件的简介（2）1.3课题的主要意义（2）2设计总体方案…………………………………………………….（3）3数字滤波器的基本概念（3）3.1数字滤波器的基本概念（3）3.2数字滤波器的分类（3）3.3系统的传递函数（4）3.4基

2、本结构运算单元（5）4IIR数字滤波器（6）4.1IIR数字滤波器的基本结构（6）4.1.1IIR数字滤波器基本结构分类（6）4.1.2IIR滤波器的结构举例（6）4.2IIR数字滤波器设计过程（10）4.3IIR数字滤波器设计方法（10）5使用DSP_Builder设计IIR滤波器（10）5.1建立模型（10）5.2IIR滤波器系数的计算（13）5.3设置系数（15）5.4Simulink仿真（15）5.5由Simulink模型转成VHDL文件（16）5.6适配下载（16）6总结及展望（16）参考文

3、献………………………………………………………………（17）Abstract（18）基于现代DSP技术的IIR数字滤波器的实现作者：祁媛媛指导老师：张帅摘要：基于现代DSP技术的种种优势，该设计选择了以PLD器件为平台，在其上构建IIR滤波器的设计方案。本文介绍了一个以Altera公司可编程逻辑芯片Cyclone1C12为控制核心，利用DSP_Builder软件设计IIR滤波器。关键词：IIR；滤波器；FPGA；DSP_Builder1引言1.1数字滤波器数字滤波器(digitalfilter)是由数字

4、乘法器、加法器和延时单元组成的一种装置。其功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，以达到改变信号频谱的目的。由于电子计算机技术和大规模集成电路的发展，数字滤波器已可用计算机软件实现，也可用大规模集成数字硬件实时实现。数字滤波器是一个离散时间系统（按预定的算法，将输入离散时间信号转换为所要求的输出离散时间信号的特定功能装置）。应用数字滤波器处理模拟信号时，首先须对输入模拟信号进行限带、抽样和模数转换。数字滤波器输入信号的抽样率应大于被处理信号带宽的两倍，其频率响应具有以抽样频率为间隔的周期重复特性，

5、且以折叠频率即1／2抽样频率点呈镜像对称。为得到模拟信号，数字滤波器处理的输出数字信号须经数模转换、平滑。数字滤波器具有高精度、高可靠性、可程控改变特性或复用、便于集成等优点。数字滤波器在语言信号处理、图像信号处理、医学生物信号处理以及其他应用领域都得到了广泛应用[1]。数字滤波器有低通、高通、带通、带阻和全通等类型。它可以是时不变的或时变的、因果的或非因果的、线性的或非线性的。应用最广的是线性、时不变数字滤波器.第19页（共19页）1.2DSPBuilder软件的简介FPGA的应用是EDA技术有机融

6、合软件硬件电子设计技术、SOC和ASIC设计，以及对自动设计与自动实现最典型的诠释。DSPBuilder是FPGA制造商Altera推出得一个数字信号处理（DSP）开发工具，它集成在Matlab设计环境的Simulink中。Altera的DSP系统体系解决方案是一项具有开创性的解决方案。以往的MATLAB工具的使用只是作为DSP算法的建模和基于纯数学的仿真，其数学模型无法为硬件DSP应用系统直接产生实用的程序代码，其仿真测试的结果也仅仅是基于数学的算法结果。而以往FPGA所需要传统的基于硬件描述语言（

7、VHDL）的设计由于要考虑FPGA硬件的延时与VHDL递归算法的衔接，以及补码运算和乘积结果截取等问题，相当繁杂。对于DSPBuilder而言，顶层的开发工具是MATLAB/SIMULINK，整个的开发流层几乎可以在同一环境中完成。真正实现了自顶向下的设计流程，包括DSP系统的建模、系统级仿真、设计模型向VHDL硬件描述语言代码的转换、RTL(逻辑综合RegisterTransferLevel)级功能仿真测试、编译适配和布局布线、时序实时仿真直至对DSP目标器件的编程配置。整个设计流程将系统描述和硬件

8、实现有机地融为一体，充分显示了现代电子设计自动化开发的特点与优势[2][3]。1.3设计的主要意义数字滤波在DSP（数字信号处理）中占有重要地位。数字滤波器按实现的网络结构或者从单位脉冲响应，分为IIR（无限脉冲响应）和FIR（有限脉冲响应）滤波器。如果IIR滤波器和FIR滤波器具有相同的性能，那么通常IIR滤波器可以较低阶数获得较高的选择性，执行速度更快，所用的存储单元更少，所以既经济又高效。一般说来，从使用要求上来看，在对象为要求不敏感的场合，如语音