基于MA型分布式算法的高阶FIR滤波器设计及其FPGA实现

针对利用现有分布式算法在FPGA上实现高阶FIR滤波器时,存在资源消耗量过大和运行速度慢等问题,提出一种新型高阶FIR滤波器的FPGA实现方法。首先综合采用多相分解结构、流水线等技术对高阶FIR滤波器进行降阶处理,然后采用提出的基于二输入开关和加法器对的分布式算法结构(MA型DA结构)实现降阶后的FIR滤波器。利用ISE10.1在Xilinx Xc2vp30 7ff896 FPGA开发板上实现了一系列8阶到256阶的串行和并行结构FIR滤波器。实验结果表明,该方法有效地减少了系统的资源消耗,提高了系统的时序性能。     

基于FPGA的改进型FIR滤波器的实现

利用分布式算法对FIR滤波器的硬件实现进行了探讨,在数乘累加的理论上,对分布式算法的串行、并行和拆分查找表法的FPGA硬件实现方法进行了研究。结合FPGA查找表结构,兼顾资源及运行速度的要求,用拆分查找表的方法设计了16阶8位常系数FIR滤波器,并在Quartus Ⅱ 5.0下进行仿真,仿真结果验证了该算法的有效性和实时性。     

利用改进DA算法FIR滤波器的仿真与实现

针对传统乘法运算在FPGA中占用大量硬件资源的弊端,根据FIR滤波器的线性特性,对串行、并行和改进的分布式算法进行研究,利用改进分布式算法在FPGA上对FIR滤波器进行设计,通过查表法完成FIR滤波器的设计,用改进分布式算法设计了16阶FIR滤波器,并在Quartus II 7.0下进行仿真,仿真结果表明,与传统方法相比,该方法能够有效减少硬件资源的使用。     

一种用于数字下变频的高阶分布式FIR滤波器及FPGA实现

设计了一种用于数字下变频的256阶分布式FIR滤波器.通过分析分布式FIR滤器结构给实现电路所需资源和运算速度带来的影响,确定了适用于Cyclone Ⅲ系列FPGA的实现结构.在Cyclone Ⅲ系列EP3C40F484C6N芯片上实现该算法并分析了资源消耗与电路速度.     

分布式算法实现高吞吐量低功耗FIR核的设计*

FIR是数字信号处理领域中通用滤波器的设计实现方法,基于SoC的设计思想将FIR滤波器封装为IP核的形式,可以在很大程度上提高可移植性。FIR核的设计,在滤波器系数为常数且输入采样数据分布概率为已知的情况下,通过分布式算法结构实现并加以编码和添加流水线可以获得功耗和吞吐量上的改进。提出一种在分布式算法结构基础上的FIR核的设计实现方法,并通过一系列措施对滤波器的吞吐量和功耗进行改进,最后给出了利用FPGA实现的算法验证。     

基于改进分布式算法的FIR滤波器设计

分布式算法(DA)具有节约硬件资源的优势,被广泛地应用于FIR滤波器设计中。提出一种改进的分布式算法,通过FPGA实现了一个32抽头的FIR低通滤波器,对ModelSim的仿真结果进行了分析,验证了该算法的可行性。结果表明改进的分布式算法比传统分布式算法显著降低了逻辑单元和存储资源的占用。     

基于FPGA并行+拆分查找表分布式高阶FIR的设计与实现

为了整合串行、并行、拆分查找表三种主要分布式算法在存储器占用和时钟周期利用上的优缺点,提出了一种利用并行+拆分查找表分布式算法实现高阶FIR滤波器的方法.对分布式算法的串行、并行和拆分查找表结构进行比较说明,通过分析计算,阐述了新提出的并行+拆分查找表分布式算法的优势.介绍了以FPGA为核心器件及其他国产元器件搭建实现的系统硬件电路,元器件国产化率高达100％.同时,利用Matlab软件进行理论仿真,最后应用网络分析仪测试高阶FIR滤波器的幅频特性,验证了该算法的有效性和实时性.     

FIR数字滤波器分布式算法的原理及FPGA实现

在利用FPGA实现数字信号处理方面,分布式算法发挥着关键作用,与传统的乘积-和结构相比,具有并行处理的高效性特点。详细研究了基于FPGA、采用分布式算法实现FIR数字滤波器的原理和方法,并通过XilinxISE在Modelsim下进行了仿真。     

一种分布式并行参数优化算法设计及其应用

并行参数优化算法在科学计算中有广泛应用。随着Spark等分布式平台的快速发展,越来越多并行参数优化算法开始采用分布式平台进行实现。如何在Spark等平台上设计优化算法,避免其运行效率受到框架固定时间开销和网络I/O影响,已经成为亟需解决的问题。本文设计一种分布式与单机多核并行结合的参数优化算法,将其划分为调度部分和独立子问题部分,单机多核并行算法处理子问题,分布式平台负责子问题的跨节点并行。碳通量模型参数优化的实验结果表明,改进的算法能有效节省时间开销,更快地搜索参数空间。     

罗兰C前端数字带通滤波器设计与实现

分析了罗兰C信号的特征,并根据信号特征决定选用FIR滤波器,利用MATLAB工具设计了满足滤波要求的高阶数字带通滤波器。详细研究了分布式算法的原理和分布式算法在FPGA上实现FIR数字滤波器的方法。最终采用改进的分布式算法在FPGA上实现了127阶FIR数字带通滤波器。利用实际采集的信号进行仿真和现场测试,结果均显示由该方法设计的滤波器性能良好,方法简单易行,相对于传统的乘累加结构不仅能节省硬件资源,而且可以改善数据处理速度,具有一定的推广价值。     

基于DA算法的FIR滤波器的FPGA实现

对于在数字信号处理,以专用DSP芯片设计有限长单位冲激响应(FIR)滤波器速度较慢的情况,提出一种基于分布式算法(DA)和现场可编程门阵列(FPGA)实现滤波器的优秀办法,并以一个16阶FIR滤波器在ACTEL公司的ProASIC3 A3P250芯片上实现为例说明了设计过程,实验结论表明:电路工作正常,数据实现满足设计要求.     

基于FPGA的时变带宽数字滤波器的研究和设计

介绍了一种采用切比雪夫逼近算法估计滤波器的系统传输函数、按照频率乘积法基于FPGA实现窄带FIR数字滤波器的方法。通过分析设计指标中对纹波和阻带衰减的要求,确定了以切比雪夫逼近算法作为理论基础,采用MATLAB数学工具实现该算法;采用VHDL硬件描述语言描述了频率乘积法的RTL级实现结构,并通过了硬件电路测试满足了设计的要求。通过本论文论证了切比雪夫逼近法在FIR滤波器基于FPGA设计可行性。     

Power and delay efficient fir filter design using ESSA and VL-CSKA based booth multiplier

FIR filter plays a major role in digital image processing applications. The power and delay performance of any FIR filter depends on the switching activities between the filter coefficients (FCs) and its basic arithmetic operations (i.e., multiplication and addition) performed in the convolution equations. In this paper, a new FIR filter is designed using Enhanced Squirrel Search Algorithm (ESSA) and Variable latency Carry skip adder (VL-CSKA) based booth multiplier. The proposed ESSA algorithm selects an optimal FC by minimizing the switching activities of FC based on the ripple contents, power and Transition width parameter to meet the required specifications of FIR filter in the frequency domain. Also, the VL-CSKA based booth multiplier is proposed to reduce the delay of FIR filter with parallel addition of partial products (PPs). In this design, the VL-CSKA adders utilize variable size and compound gate-based skip logic to deduce the delay with low power. The proposed FIR filter is simulated in Xilinx working platform by developing Verilog coding. The simulation result shows that the proposed FIR filter outperforms the state-of-the-art FIR filters by consuming only 0.142 mW power with delay of 28.175 ns.     

基于高速采样的实时DDC架构技术

近年来,随着混合域示波器技术的发展,示波器既要实现传统示波器的功能,又要实现频域、调制域功能,这样在数字域信号处理中需要实现实时数字下变频（DDC）功能,实时DDC技术是实现示波器向频域和调制域功能扩展的基础,可以实现示波器的增值应用,大大扩大示波器的应用领域。本文根据高速信号采样的特点,给出了实时DDC技术架构,该架构由数字正交混频、FIR1-FIR3滤波器、HB1-HB10滤波器组成,对于20GSa/s采样数据流而言,最高支持1.25GSa/s I/Q数据流输出,最低305 kSa/s I/Q数据流输出,可满足绝大多数应用场景。对数字正交混频、FIR1滤波器、FIR2滤波器、FIR3滤波器、HB滤波器进行详细设计分析,给出了实现架构,对于FIR和HB滤波器,还给出了最佳滤波器阶数及其幅频响应曲线。对于数字正交混频、FIR1-FIR3滤波器,由于其数字速率超过了FPGA正常工作时钟范围,通过多路并行处理的手段实现信号处理。最后使用矢量信号分析软件对DDC的13种I/Q速率下的EVM性能进行了评估,分别评估了载波频率1.5GHz和3GHz的EVM性能,通过评估,EVM值大部分集中在0.5%以下,可满足使用需求。     

基于可重构乘法器的FIR数字滤波器设计

讨论了一种新的乘法器结构(ReMB),并把它应用于数字FIR滤波器的设计中。在设计中,基于ReMB结构,通过改进RAG-n算法,简化FIR滤波器乘法模块的结构,减少硬件实现面积,提高速度。设计的32阶半带FIR滤波器用Verilog硬件描述语言进行描述,并综合到Xilinx公司Virtex-II系列FPGA中。从综合结果来看,提出的FIR结构可以达到面积和速度的优化。     

基于TMS320C 5416的数采系统FIR滤波器算法研究与实现

数字滤波器是语音、图象处理、模式识别以及谱分析中的基本运算的处理运算。DSP由于其本身具有并行的硬件乘法器、流水结构以及快速的片内存储器等资源,其技术已广泛地应用于噪声及振动的各个领域.本文研究DSP中有限冲击响应(FIR)滤波器的原理并结合基于TM320C5416开发的采集板,介绍FIR滤波器设计及DSP中FIR滤波器的实现方法。并给出了基于TM320C5416相应的实现程序.该原理已应用于网络化数据采集系统中,效果良好.     

一种改进型整数倍多相滤波器在FPGA中的应用

在现代通信系统中,到处都有数字信号处理（DSP）的应用。DSP设计人员的主要工具之一是有限脉冲响应（FIR）滤波器。为提高系统性能要求,所需要的FIR滤波器系数越多（有大量的抽头）,当然滤波器的响应也越好。由于大量的抽头增加了对逻辑资源的需求、增加了计算的复杂性,增加了功耗。在多速率信号处理系统中,特别是高倍数的抽取和...     

FIR滤波器的FPGA实现及其仿真研究

本文提出了一种采用现场可编程门阵列器件FPGA实现FIR字滤波器硬件电路的方案,该方案基于只读存储器ROM查找表的分布式算法。并以一个十六阶低通FIR数字滤波电路在ALTERA公司的CYCLONE系列FPGA芯片上的实现为例说明了设计过程。所设计电路通过软件验证和硬件仿真,结果表明电路工作正确可靠,满足设计要求,性能优于用DSP和传统方法实现的FIR滤波器。