基于fpga的滤波器

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1、大连海事大学┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊毕业论文　　　二○一三年六月基于FPGA开发板的数字滤波器专业班级：姓名：指导教师：信息科学技术学院摘要目前，在数字信号处理和电子应用技术领域，数字滤波器作为一个不可缺少的组成成分，处在一个十分重要的地位，并日益显示出其巨大的应用价值。本文在研究了大量国内外技术文献的基础上，首先分析了数字滤波器和FPGA的研究意义及国内外研究现状，阐述了数字滤波器的基础知识，并介绍了FPGA的相关知识和Verilog编程语言，然后总结了FIR数字滤波器的理论知识，并在此

2、基础上设计了一种基于FPGA的FIR数字滤波器，并用MATLAB软件对数字滤波器的性能进行仿真。本文深入分析了数字滤波器的功能特点、实现原理及具体的设计实现过程。本文在XilinxISEv7.1开发环境下，借助于MATLAB，设计并实现了基于FPGA的数字滤波器，得到了较好的滤波效果。关键词：FPGA；数字滤波器；FIR；MATLAB；低通；ABSTRACTCurrently,thedigitalfilterplaysanimportantpartinthefieldofdigitalsignalprocessingtechn

3、ologyandelectronicapplications.Andithasincreasinglyshownthegreatvalueinapplication.Basedonalargenumberofexperimentsaboutdomesticandforeigntechnicalliterature,firstly,thepaperanalyzesthesignificanceofresearch,statusofthedigitalfiltersandfield-programmablegatearrayres

4、earch.Secondly,itintroducestherelatedknowledgeofFPGAandVerilogprogramminglanguage.Lastbutnotleast,itsummarizestheknowledgeoftheFIRdigitalfilter’stheory.Onthisbasis,itproposesaFPGA-baseddigitalfilterandsimulatesbyMATLAB.Thepaperfurtherpointsthefeatures,theprinciplean

5、dthespecificdesignprocesstoprojectdigitalfilter.IntheenvironmentofXilinxISEv7.1,theexperimentbymeansofMATLABdesignsandachievestheFPGA-baseddigitalfilter.Finally,thefilterobtainsabetterfilteringeffect.Keywords:FPGA;digitalfilter;FIR;MATLAB;lowpass;III目录第1章绪论11.1国内外研究

6、现状11.2课题研究意义21.3本章小结2第2章数字滤波器的基础知识32.1滤波器概述32.2数字滤波器的分类32.3本章小结5第3章设计语言及FPGA介绍63.1VerilogHDL语言简介63.2FPGA基本知识63.2.1FPGA的基本概念及发展历程63.2.2FPGA的结构和工作原理73.2.3IP核的概念73.3FPGA开发工具及设计流程83.3.1ISE开发套件83.3.2FPGA设计流程93.4红色飓风II代Xilinx版RCII－3S400开发板简介103.5音频编解码芯片TLV320AIC23B的简介123.

7、6本章小结14第4章数字滤波器的设计与仿真154.1FIR数字滤波器的理论基础154.1.1FIR滤波器的原理154.1.2FIR滤波器的特性154.1.3FIR滤波器的结构形式164.2用MATLAB设计数字滤波器系数174.2.1FDATOOL工具简介174.2.2采用FDATOOL工具设计数字滤波器过程184.3FIR数字滤波器的MATLAB仿真结果224.4本章小结24第5章数字滤波器的FPGA设计与实现24III5.1基于XilinxISE建立数字滤波器工程245.2数字滤波器工程下载及硬件连接285.3基于FPGA

8、的数字滤波器结果325.4本章小结34结论35参考文献36致谢37附录1III基于FPGA开发板的数字滤波器基于FPGA开发板的数字滤波器第1章绪论数字滤波器（DigitalFilter，DF）一词出现在20世纪60年代中期，通常定义为通过对数字信号的运算处理，完成滤波作用的