FIR数字滤波器的FPGA实现研究

为了研究不同结构的FIR数字滤波器FPGA实现对数字多普勒接收机中FPGA器件资源消耗及其实现的滤波器的速度性能,在Xilinx ISE10.1开发平台中,采用Verilog HDL语言分别实现了FIR数字滤波器的改进的串行结构、并行结构以及DA结构,并在ModelSim仿真验证平台中仿真了实现设计.结果表明,改进串行结构的实现消耗资源少但滤波速度慢,并行结构的实现滤波速度快但消耗资源多,而DA算法的实现速度仅取决于输入数据的宽度,所以滤波速度通常较快且消耗的资源较少.     

FIR数字滤波器的FPGA实现研究

为了研究不同结构的FIR数字滤波器FPGA实现对数字多普勒接收机中FPGA器件资源消耗及其实现的滤波器的速度性能．在Xilinx ISE10．1开发平台中,采用VerilogHDL语言分别实现了FIR数字滤波器的改进的串行结构、并行结构以及DA结构。并在ModelSim仿真验证平台中仿真了实现设计。结果表明,改进串行结构的实现消耗资源少但滤波速度慢．并行结构的实现滤波速度快但消耗资源多,而DA算法的实现速度仅取决于输入数据的宽度,所以滤波速度通常较快且消耗的资源较少。     

数字图像空域滤波算法的FPGA设计与实现

FIR滤波器是一种常用的数字滤波器,数字图像空域滤波算法是图像预处理中常用的处理算法。结合FIR滤波器在数字图像空域滤波算法中的实际应用,研究其在实际的硬件电路设计与FPGA实现中的关键问题,并提出了如何有效缩短设计电路的关键路径和提高数据吞吐率的方法。最后在XINLINX公司的芯片Virtex-ⅡXC2V1000上设计了高速滤波器,实现了数字图像空域滤波算法。     

基于FPGA乘法器的FIR滤波器系统设计

针对传统的FIR滤波器的缺点,介绍了一种基于FPGA乘法器的FIR滤波器设计方法,该滤波器利用FPGA自带的18位乘法器MULT18×18SIO进行乘法计算,利用寄存器对相乘结果进行累加,实现了FIR滤波功能。该滤波器具有占用极少的资源、提高滤波速度和高速灵活性等优点。     

FIR滤波器的FPGA高效实现和巧妙验证

为了降低FIR滤波器对FPGA资源的消耗,同时能够直接验证其滤波性能,本文介绍了基于加法器网络的FIR滤波器的实现方法,以及系数的CSD码、最优CSD码表示方法,并引出了更加高效的简化加法器网络法.以一个32阶FIR低通滤波器的实现为例说明了设计的过程,巧妙结合MATALB与QuartusⅡ对所设计的滤波器进行了验证.实践表明,该方法节约资源,调试方便.     

基于FPGA和Matlab的FIR数字滤波器

为了满足信号处理快速和灵活的要求,基于FPGA实现的FIR滤波器有这两方面的优势,使用Matlab中的FDATool计算出滤波器系数并分析其幅频特性,利用FPGA分别设计实现串行结构、全并行结构以及基于IP核的FIR数字滤波器。利用Matlab软件进行FIR滤波器仿真,并与基于FPGA实现滤波器的Modelsim仿真输出数据进行比较,结果表明,设计的FIR滤波器功能正确、滤波性能良好。通过对不同结构滤波器的资源占用情况和数据处理速度进行分析,得出不同应用场合可选择不同的滤波器结构的结论。     

基于FPGA的高速FIR数字滤波器的设计

采用了分布式算法、Booth算法、Wallace树和超前进位加法器、进位选择加法器结构,以及流水线技术,基于FPGA进行了高速FIR数字滤波器的设计。以低通FIR数字滤波器为例,利用Matlab辅助滤波器设计并做了频谱特性的验证,在ISE软件上进行了功能仿真、时序仿真和综合,并给出了综合的电路框图、资源使用情况以及最高工作频率。通过运用多种优秀的快速算法及流水线技术,可以打破FPGA中缺乏实现乘累加运算有效结构的缺点,实现高速FIR数字滤波器的设计,使FPGA在数字信号处理方面有长足发展。     

一种适用于多速率FIR滤波器的算法改进

多速率FIR滤波器是数字下变频的核心技术之一。由于高阶FIR数字滤波器使用了大量的乘法单元,在FPGA中将占用大量的逻辑资源(LE),这极大的限制了FPGA的设计。根据多倍抽取FIR滤波器的特性,提出了一种分时复用乘法单元以减少逻辑资源使用量的改进算法,大量节约了FPGA的逻辑资源。通过FPGA设计实现,在Quartus II中综合仿真结果中可以验证,设计基本达到预期效果,在满足设计要求的前提下,实现了节约逻辑资源的目的。     

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。     

一种基于LUT的改进FIR滤波器的设计

目前,在基于FPGA的滤波器设计中,仍然不能同时很好地减小面积消耗和传输延时.分布式算法(DA)由于具有节省硬件资源的优势而被广泛应用于FIR滤波器设计,但在某些系统的设计中,资源消耗和传输延迟仍然不能满足要求.针对分布式算法存在的问题,设计了一种基于LUT的改进FIR滤波器,在相同的滤波要求下,面积消耗和传输延迟更低.在QUARTUS Ⅱ上分别对DA算法实现的滤波器及改进LUT结构实现的滤波器进行综合仿真,结果表明,改进LUT结构实现的滤波器节省近15%的面积,而且具有更低的延时.     

基于SG FIR Filter的设计方法与分析

基于Xilinx System Generator for DSP工具,在现场可编程逻辑门阵列（FPGA）硬件平台上为了研究FIR滤波器的设计及实现技巧,给出了一个18阶的FIR数字低通滤波器滤波的实验,从滤波器的滤波效果和资源利用率等方面进行了分析,获得了针对不同型号的FPGA芯片和在不同硬件资源环境下,如何选择最优的设计实践方法的结果,得出了使用已封装好的Ipcore来实现所设计的滤波器,不但简单方便,可以减少系统的开发时间,又能有效的利用硬件资源,为最佳选择的结论。     

基于分布式算法的FIR滤波器设计及FPGA实现

本文对基于分布式算法的 FIR 滤波器的设计及 FPGA 实现进行了研究,提出了一种基于分布式算法的 FIR 滤波器设计方法,讨论了分布式算法的基本原理,给出了基于分布式算法的 FIR 滤波器设计及 FPGA 实现,并进行了仿真验证,结果符合设计预期。     

一种基于FPGA节省资源实现FIR滤波器的设计方法

有限长脉冲响应（FIR）滤波器的结构决定了用现场可编程门阵列（FPGA）设计非常消耗触发器资源或存储器资源。以n阶滤波器为例,提出一种节省触发器和双口RAM的读写操作方法。通信系统应用仿真表明,与常规FIR滤波相比较,本文方法不仅滤波效果良好,而且大量减少乘法器和加法器数量,有效节省触发器和双口RAM。滤波器阶数越高,越节省资源。     

基于FPGA的FIR滤波器的设计

随着系统实时性要求的提高,对FIR滤波器要求也越来越高。因此,提出了一种基于FPGA的高速FIR滤波器实现方案,并借助QuartusII软件和MATLAB软件对该方案进行了仿真验证。仿真结果表明：该方案设计的FIR滤波器具有运算速度快、实时性好和节省硬件资源的特点,有一定的工程实用性。     

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。     

高阶FIR滤波器面向FPGA的多种实现方法

从FIR滤波器最基本的直接型结构出发,系统地分析了高阶FIR滤波器面向FPGA的多种实现方法,主要针对FPGA实现过程中最敏感的逻辑资源占用作了分析和比较。详细论述了各种方法的优缺点,并提出一种对直接型结构的优化算法,最后通过一个滚降系数为0.05的256阶SRRC滤波器的设计实例,验证了各种方法的资源分析。     

一种基于FPGA的高速FIR滤波器的设计

为了实现对高速输入数据的滤波,根据FIR（有限冲激响应）数字滤波器并行设计思想,在脉动阵列FIR数字滤波器的基础上,经过认真设计,提出了一种基于FPGA（现场可编程门阵列）的高速FIR数字滤波器的设计方法。以一个16阶FIR数字滤波器的设计为例,在FPGA上用VHDL语言实现了这种设计方法。在Modelsim下仿真表明这一方法是可行的,可支持高达1GSPS（10亿次采样每秒）的输入数据．     

基于FPGA的FIR滤波器高效实现

本文针对在FPGA中实现FIR滤波器的关键--乘法运算的高效实现进行研究,首先给出了将乘法转化为查表的DA算法,然后简要介绍整数的CSD表示和我们根据FPGA实现要求改进的最优表示;接着,本文讨论了在离散系数空间得到FIR滤波器系数最优解的混合整数规划方法;最后采用这一方法设计了最优表示离散系数FIR滤波器,通过FPGA仿真验证这一方法是可行的和高效的.     

高速FIR滤波器的流水线结构

通过一个13阶线性相位的平方根升余弦滚降FIR数字滤波器的结构设计，介绍了如何应用流水线技术来设计高速FIR滤波器。考虑到FPGA的容量问题，对采用流水线技术之后的FIR滤波器占用的硬件资源进行了分析，得出一些结论。