FIR线性相位数字滤波器的设计与实现

摘要

该文介绍了一种利用现场可编程门阵列(FPGA),并采用窗函数法实现FIR线性相位数字滤波器的设计,以FIR低通数字滤彼器为例,说明应用FLEXIOK器件的设计过程.设计中采用FPGA对FIR滤波器参数化模块设计的原理和技术,从提高FIR滤波器的处理速度出发,在传统结构的基础上导出减少乘、加次数的优化结构,并利用FLEX器件系列中的查找表LUT结构构成向量乘法器,快速完成乘、加运算,提高了滤波器的工作速度并节省了器件资源.最后,利用ALTERA公司的MAX+PLUSII软件进行了并、串FIR滤波器的逻辑设计,达到了硬件实现参数化FIR滤波器的目的.为了使设计的过程和结果更为直观,文中应用了MATLAB和VHDL进行了联合仿真,设计的电路通过仿真测试,能够达到设计指标.该设计采用FLEXIOK器件系列实现具有线性相位的FIR低通数字滤波器.

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前言

第一章滤波器的基本概念

1.1滤波原理

1.2滤波器的分类

1.3滤波器的结构

1.4自适应滤波器

第二章FIR滤波器设计

2.1线性相位FIR滤波器的基本性质

2.2利用窗函数法设计FIR滤波器

2.2.1窗设计技术

2.2.2窗函数

2.3利用频率采样法设计FIR滤波器

2.4利用切比雪夫逼近法设计FIR滤波器

2.5自适应FIR滤波器的设计

第三章FIR滤波器的软件实现

3.1用窗函数法设计FIR数字滤波器

3.2用频率采样法设计FIR数字滤波器

3.3用切比雪夫逼近法设计FIR数字滤波器

3.4自适应FIR数字滤波器的实现

第四章FIR滤波器的硬件实现

4.1 FIR数字滤波器的结构的优化

4.1.1 FIR数字滤波器的传统结构

4.1.2 FIR数字滤波器的优化结构

4.2 FIR数字滤波器的并行方式的实现

4.2.1 FIR数字滤波器并行方式设计基础

4.2.2 FIR数字滤波器并行方式设计具体实现

4.3 FIR数字滤波器的串行方式的硬件实现

4.3.1串行FIR滤波器的设计原理

4.3.2串行FIR滤波器的设计实现

4.4 FIR数字滤波器的数据分析

结束语

参考文献

致谢