自适应滤波器理论及数字实现

摘要

该论文的设计,主要就是在研究自适应滤波器算法理论的基础上,结合当前最先进的DSP实现技术来完成该算法的高性能实现.实现的方式有两种:DSP专用芯片的实现和FPGA实现.DSP专用芯片的实现分别采用TI公司的TMS320C31和TMS320C54X两种DSP处理芯片.设计的结果表明,实现8阶自适应滤波器算法,浮点处理芯片TMS320C31最高能达到574KHz的数据处理速度,定点处理芯片TMS320C54X最高能达到1.42MHz的数据处理速度.FPGA实现的设计是基于通用IPCore,以VHDL语言描述来实现的.逻辑设计仿真的结果表明,实现8阶自适应滤波器算法,采用50MHz的工作时钟,如果使用一个LUT,则处理数据的速率能达到168KHz;如果使用两个LUT进行并行运算,则处理数据的速率能达到833KHz.最终的选择取决于FPGA实现性能与资源之间的平衡.

目录

文摘

英文文摘

第一章 概述

§1.1数字化与数字信号处理

§1.2自适应滤波器及其应用

§1.3自适应滤波器的实现

第二章自适应滤波器 原理

§2.1自适应滤波器的引入与组成

§2.2自适应滤波器的结构

§2.3自适应滤波器的常用算法

第三章自适应滤波器的数字实现基础

§3.1自适应滤波器算法的选择

§3.2自适应滤波器算法的理论仿真

第四章自适应滤波器的DSP专用芯片实现

§4.1自适应滤波器DSP专用芯片实现概述

§4.2 DSP专用芯片实现的硬件设计

§4.3使用TMS320C31芯片的算法实现

§4.4使用TMS320C54芯片的算法实现

第五章自适应滤波器的FPGA实现

§5.1自适应滤波器FPGA实现的概述

§5.2自适应滤波器FPGA实现的设计流程与规范

§5.3自适应滤波器FPGA实现的对外规格

§5.4自适应滤波器FPGA的模块划分与设计

§5.5自适应滤波器FPGA的集成测试

第六章设计结果与分析

§6.1设计结果

§6.2设计结果分析

参考文献

致谢

附录

附录1自适应滤波器理论仿真程序

附录2自适应算法TMS320C31芯片实现代码程序

附录3自适应滤波算法FPGA代码设计规范