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。     

基于FPGA的SAR预处理器中FIR滤波器的实现

针对合成孔径雷达(SAR)预处理器的技术要求,提出了一种采用现场可编程门阵列器件FPGA并利用窗函数法实现线性FIR数字滤波器硬件电路的设计方案,并以一个16阶低通FIR数字滤波器电路的实现为例说明了利用Xilinx公司的Virtex-E系列芯片的设计过程。对于耗时且占资源的乘累加运算,我们给出了将乘累加运算转化为查表的分布式算法(DA算法)。设计的电路通过软件程序进行了验证和硬件仿真,结果表明电路工作正确可靠,能满足设计要求。     

基于FPGA的SAR预处理器中FIR滤波器的实现

针对合成孔径雷达(SAR)预处理器的技术要求,提出了一种采用现场可编程门阵列器件FPGA并利用窗函数法实现线性FIR数字滤波器硬件电路的设计方案,并以一个16阶低通FIR数字滤波器电路的实现为例说明了利用Xilinx公司的Virtex-E系列芯片的设计过程。对于耗时且占资源的乘累加运算,我们给出了将乘累加运算转化为查表的分布式算法(DA算法)。设计的电路通过软件程序进行了验证和硬件仿真,结果表明电路工作正确可靠,能满足设计要求。     

基于FPGA流水线分布式算法的FIR滤波器的实现

提出了一种采用现场可编程门阵列器件(FPGA)并利用窗函数法实现线性FIR数字滤波器的设计方案,并以一个十六阶低通FIR数字滤波器电路的实现为例说明了利用Xilinx公司的Virtex-E系列芯片的设计过程。对于在FPGA中实现FIR滤波器的关键———乘加运算,给出了将乘加运算转化为查找表的分布式算法。设计的电路通过软件进行了验证并进行了硬件仿真,结果表明:电路工作正确可靠,能满足设计要求。     

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.     

基于80C51的调谐宽频带回波信号FIR滤波设计

宽带目标回波信号检测常用与雷达目标识别领域中,设计基于80C51单片机的调谐电路宽频带回波信号FIR滤波系统,分析信号频谱进行幅值补偿、标定目标强,提高对目标的定位识别能力。提出一种基于80C51单片机的调谐电路宽频带回波信号FIR滤波设计方法,设计基于80C51单片机的调谐电路回波信号采集结构,进行阻抗匹配及功率放大器电路设计,采用基于串联谐振匹配的FIR滤波设计,改进FIR滤波算法,实现基于80C51单片机的调谐电路宽频带回波信号FIR滤波。实验结果表明,该FIR滤波设计具有较好的宽频带回波信号滤波性能,通过FIR滤波电路设计,提高了对信号的检测概率和目标识别能力,检测精度提高14%,展示了较好宽频带回波信号检测和处理性能。     

基于FPGA CFGLUT5的可变FIR滤波器的实现

为实现系数可变FIR滤波器,以31阶FIR滤波器为例,在分布式算术结构的可变FIR滤波器基础上,利用FPGA可重构单元CFGLUT5的动态配置功能实现可重用结构共享,减少资源消耗,提高可变滤波器的硬件效率,在Xilinx Spartan6的器件上实现并验证了该可变FIR滤波器结构。结果表明,在满足工作模式切换性能的同时可以减少约25倍的占用资源(LUT),并明显提高了系统的速度。     

DDR SDRAM在嵌入式系统中的应用

给出一种通过FPGA控制将DDR SDRAM应用于嵌入式系统的方法。分析DDR SDRAM的工作方式,对控制器的控制流程进行详细介绍,并给出控制流程图;分析专门针对Altera公司Cyclone系列FPGA来实现存储器接口的数据通道的结构。最后,给出控制器在Cyclone EP1C6Q240C6中的实现结果。     

一种200MHz处理速度的FIR滤波器设计

本文通过对串行分布式算法和并行分布式算法作对比研究,分析了基于并行分布式算法的FIR滤波器速度上的优势,设计出一种新颖的高速并行分布式算法结构,并根据该算法结构实现了一种满足处理速度200MHz,12位31阶FIR数字低通滤波器。     

基于SYSGEN的AS型FIR滤波器设计

本文以FPGA为硬件核心设计数字滤波系统,提出一种低成本高效FIR滤波器的设计方法。首先利用提出的AS型FIR滤波器实现结构,降低系统逻辑资源消耗、提高系统资源利用率及系统运行速度,然后综合采用SYSGEN和ISE实现滤波器的模块化和自动化设计,简化设计过程,降低实现难度。具体在XC3S500E4f320 FPGA上实现了一系列4阶到32阶的FIR滤波器,实验结果验证了方法的有效性。     

基于分布式算法的高阶FIR滤波器及其FPGA实现

提出一种新的高阶FIR滤波器的FPGA实现方法。该方法运用多相分解结构对高阶FIR滤波器进行降阶处理,采用改进的分布式算法来实现降阶后的FIR滤波器。设计了一系列阶数从8到1 024的FIR滤波器,通过Quartus II 7.1的综合与仿真,以及在EP2S60F1020C4 FPGA目标器件上的实现结果表明,该方法能够有效地减少硬件资源的使用且满足高速实时性的要求。     

基于FPGA的FIR数字滤波器的实现

减少系统资源占用．提高运算速度与运算精度一直是FIR数字滤波器的研究中的主要课题。采用VHDL语言在FPGA上实现一种FIR．数学滤波器。该滤波器采用CSD—RAG编码．利用公共因子来构建加法树。相对于传统的乘累加结构与DA查表法,能大量地降低系统资源占用．同时采用整数量化抽头系数,提高数据处理的精度。     

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。     

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。     

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。     

LFM脉冲压缩的FPGA时域实现

为解决频域法实现线性调频(LFM)脉冲压缩时硬件开销较大的问题,采用时域法实现。针对间距为20m的两目标LFM信号,设计了一款64阶分布式FIR时域匹配滤波器;采用全流水线并行处理结构实现,并利用FPGA的ROM宏模块构建查找表代替乘法运算,既提高了运算速度又减小了硬件开销。基于FPGA器件EP2C35F672C8完成了LFM信号时域脉冲压缩的逻辑设计与集成。仿真结果显示,系统占用2268个逻辑单元、1573个寄存器、27K字节存储器资源。     

强震观测系统中数字抽取滤波器的实现研究

为了提高六自由度强震观测系统的集成度以及可靠性,并降低它的系统成本,用现场可编程门阵列(FPGA)芯片取代六自由度强震观测系统内的∑-Δ型A/D转换器组件中的有限冲击响应(FIR)抽取滤波器芯片CS5322。根据FPGA芯片的特点,FIR数字抽取滤波器采用分布式算法来实现,这种方法实现的基础是查找表。同时,采用部分表结构实现的分布式算法大大降低了对FPGA芯片内部系统资源的占用。用这种方法,分别设计了芯片CS5322中三级FIR抽取滤波器,并且,在1片低成本EP1C12芯片中集成了8片CS5322的功能,完成了设计目标。