分布式结构的FIR滤波器的FPGA实现

本文将EDA技术引入"数字信号处理"课程实验教学,采用FPGA实现了一款基于分布式算法的4阶FIR滤波器;利用FPGA的ROM宏模块构建查找表,实现了分布式算法;利用QUARTUSⅡ软件完成分布式滤波器电路设计以及波形仿真。与传统的调用QUARTUS II软件中的参数化FIR宏模块实现方式相比,采用分布式算法实现FIR滤波器,不仅能大大节省FPGA资源开销,提高运算速度,而且有利于提升学生应用FPGA进行硬件设计与开发的能力。     

基于查找表的高采样率FIR滤波器的设计

本文研究了基于查找表(Look Up Table，LUT)的方式进行FIR滤波器的设计，采用FPGA的方法来硬件实现FIR滤波器。与普通滤波器相比，基于查找表的FIR滤波器具有速度快、占用资源少的特点。采用流水线技术对加法运算进行处理，速度进一步提高。实验结果证明本设计有效。     

基于FPGA的超声波无损检测信号处理研究

针对超声波无损检测中检测信号存在噪声干扰这一问题,采用了将乘加运算转化为查找表的并行分布式算法,在FPGA上实现了一个16阶FIR低通滤波器.通过QuartusⅡ进行硬件仿真,仿真结果表明设计的FIR滤波器滤波效果良好,且运行速度较快.     

基于CycloneⅢ构成的分布式FIR滤波器设计与实现

介绍了FIR（有限冲击响应）数字滤波器的原理、结构和设计方法,运用VerilogHDL语言,在CycloneⅢ芯片（EP3C25F324C8NES）上,实现16阶分布式算法的FIR数字滤波器电路的设计。分布式算法FIR数字滤波器是基于ROM查找表,能够极大地减少硬件电路规模,实现流水线处理,提高电路的执行速度。16阶分布式算法的FIR数字滤波器所占CycloneⅢ芯片的资源小于1％,这给在同一块CycloneⅢ芯片上,实现滤波器与其它FPGA设计的综合提供了宽广的发展空间。     

一种高阶线性FIR滤波器设计

为了解决高阶线性FIR滤波器占用查找表资源过多的问题,提出了一种采用对称查找表的分布式结构。利用线性FIR滤波器系数对称的特点,设计了深度更小的对称查找表。采用时分复用技术和流水线技术,有效节约了查找表资源,提高了FIR滤波器的运行频率。在Xilinx XC5VLX110T FPGA芯片上,实现了1 023阶的基于对称查找表的FIR滤波器。结果表明,相比于分段查找表结构,对称查找表结构的FIR滤波器节约了48%的Block Rom资源,提升了15%的最高时钟频率。     

基于分段查找表的高速FIR滤波器的设计实现

提出了一种基于分段查找表的高速FIR滤波器的实现结构,该结构可应用于任意阶数的高速FIR滤波器设计中。采用分段查找表代替传统的乘法器、在加法输出级中插入流水线,以提高滤波器的工作速度;同时,通过数据预处理和查找表复用技术,降低了硬件开销。该设计方法已应用于射频识别超高频阅读器接收端的低通滤波器设计中,性能经Altera Stratix II FPGA测试后,可得到最高工作频率为170.44 MHz,比传统结构的提高了96.44 MHz,且硬件资源消耗较少,约为传统结构的三分之一。     

FIR滤波器设计:基于免疫算法的频率抽样技术

该文介绍了免疫算法在数字滤波器设计频率抽样技术中的应用,结合FIR数字低通、带通滤波器设计的两个例子,给出了算法实现的具体操作步骤和实验结果。实验数据表明,采用免疫算法确定的频率过渡带样本值是最优的,设计的FIR滤波器的频率特性优于查表法。文中还把免疫算法与遗传算法在频率抽样技术中的应用作了比较,其收敛速度较遗传算法明显加快。     

分布式算法在FIR数字滤波器实现中的应用

文章提出了一种利用FPGA实现FIR数字滤波器的设计方案,在设计过程中应用了分布式算法(DA).FPGA有着规整的内部逻辑阵列和丰富的连线资源,特别适合于数字信号处理任务.分布式算法(DA)是一项重要的FPGA技术,它使得在FPGA中实现FIR滤波器的关键运算--乘加运算,转化为了查找表,大大提高了FIR滤波器的速度.文中给出了VHDL语言编写的程序和仿真波形.     

基于分布式算法的高阶FIR滤波器及其FPGA实现

随着FPGA技术的稳步提高，FPGA替代其他技术用于实现高速信号处理已经变得切实可行。针对高阶FIR滤波器十分消耗FPGA硬件资源的问题，提出了一种采用基于位级联的多查找表分布式算法，并以一个32阶8位低通FIR滤波器为例，验证了所提出的方法。仿真结果表明，采用这种方法大大减少了FPGA硬件资源的耗费。     

用VHDL实现查找表方式的FIR滤波器

本文使用VHDL描述了可综合的FIR滤波器，并在Altera公司的EPF10K40器件上实现了设计，在设计中采用了一些硬件实现DSP功能的技巧：分布式设计；流水线结构；查找表实现乘法器。实现了对FIR进行的可综合的可为描述。     

Biased logarithmic arithmetic in FIR filters

Logarithmic arithmetic can provide advantages especially in high-speed, moderate precision computations. A drawback of the logarithmic number system is the cumbersome addition and subtraction operations, involving lookup table accesses. A biasing scheme is proposed for substantially reducing the complexity of the lookup table. The approach is effective when repeated accumulation of products is needed, as in finite impulse response (FIR) filter implementations.     

基于MATLAB与CCS的FIR滤波器的C语言实现

为保证所设计的FIR数字低通滤波器具有严格的线性相位,在对几种FIR基本结构的比较之后,采用了线性相位FIR滤波器的直接型结构。使用Matlab内置函数计算出滤波器的系数和检验滤波器的频率响应特性。采用C语言实现数字滤波器的设计,并在集成开发环境代码调式器(Code Composer Studio,CCS)上进行仿真,仿真结果表明,所设计的数字低通滤波器能够满足系统实时性和不失真要求。     

A floating-point digital receiver for MRI

A magnetic resonance imaging (MRI) system requires the highest possible signal fidelity and stability for clinical applications. Quadrature analog receivers have problems with channel matching, dc offset and analog-to-digital linearity. Fixed-point digital receivers (DRs) reduce all of these problems. We have demonstrated that a floating-point DR using large (order 124 to 512) FIR low-pass filters also overcomes these problems, automatically provides long word length and has low latency between signals. A preloaded table of finite impuls response (FIR) filter coefficients provides fast switching between one of 129 different one-stage and two-stage multrate FIR low-pass filters with bandwidths between 4 KHz and 125 KHz. This design has been implemented on a dual channel circuit board for a commercial MRI system.     

基于MATLAB与QUARTUSII的FIR滤波器设计与验证

FIR滤波器是一种应用广泛的基本数字信号处理元件。针对常用的FIR滤波器设计方法存在的问题．采用MATLAB、QUARTUSII设计实现16阶低通FIR滤波器,并通过仿真及实际测试验证该设计方案的正确性。相对于传统的设计方案,此设计方案能够直观检验滤波器的设计效果,并且更方便,灵活,实用。     

快速傅立叶变换辅助设计数字低通滤波器

详尽讨论了快速傅立叶变换(FFT)应用于有限冲击响应(FIR)数字低通滤波器(DLPF)的设计和分析方法.应用FFT算法,将理想DLPF幅频特性转换到变换域,获得其变换域序列;设计窗函数对该序列开窗,获得FIR有限序列;应用快速傅立叶逆变换(IFFT)对其进行变换,获得相应窗函数可实现DLPF幅频特性.结果发现,FFT算法可获得与传统卷积算法相同的结果;不需要推算窗函数的频谱解析表达式;可以处理Kaiser窗等变换域解析式复杂、频域解析式难以精确求解的窗函数设计与分析.与传统的卷积分析法相比,FFT不仅算法简单、灵活,而且处理能力强,是分析FIR DLPF设计的有力工具.     

基于FPGA的超声波信号处理研究

为了降低超声波流量检测过程中噪声对检测精度的影响,采用FPGA器件构建了FIR滤波器,并提出一种新颖的查表法替代滤波器中的乘法运算。试验结果表明,该滤波器设计方法显著降低了FPGA的片内硬件开销,提高了滤波器的运算速度,并具有良好的降噪效果。     

1:4 interpolation FIR filter

A new 1:4 interpolation FIR filter is presented. Using the symmetries of the filter coefficients and the contents of the lookup table (LUT), the two filters for in-phase (I-phase) and quadrature-phase (Q-phase) share the LUT and activate only the selected part of the LUT. Experimental results show that the proposed filter reduces the power consumption and the gate area by 28 and 5% compared to conventional filters.     

低通混响滤波器设计及其性能分析

给出了嵌套的低通混响滤波器的统一设计结构。针对一阶FIR,IIR低通滤波器,分析了系统稳定性的条件;同时分析了嵌套结构的低通梳状滤波器性能。仿真结果表明,与其他结构的梳状滤波器相比,嵌套的低通梳状滤波器结构更有效。     

一种设计对数FIR数字滤波器的方法

本文提出了一种设计具有等波纹对数幅度响应的线性相位ＦＩＲ数字滤波器的方法,该设计方法以多次交换算法为基础。在给定通带与阻带误差比、通带误差和阻带误差三种情况下讨论该设计方法。介绍几个低通对数ＦＩＲ滤波器的设计例子,来说明该设计方法的效率。