基于System Generator的数字滤波器实现与优化

FPGA是数字信号处理的理想器件,数字信号处理涉及到大量滤波器的设计与实现。本文详细介绍了基于System Generator的数字滤波器的设计与实现,并且根据FPGA的特性对滤波器进行了优化。     

基于半带滤波器的插值结构FPGA优化实现

提出了一种在FPGA中以半带滤波器为基础实现插值系统的优化结构.该结构结合半带滤波器自身特性及代数变换,降低了计算复杂度和对系数量化位宽需求,并通过使用多级插值方式降低了滤波器阶数.辅以时间换空间的串行逻辑设计思想,最大可能减少了硬件乘法器的数量.相对传统方法,该结构以极低的资源消耗,获得了很高的滤波性能.     

基于System Generator的FIR滤波器的设计与实现

System Generator for DSP是Xilinx公司开发的基于Matlab的DSP开发工具,同时也是一个基于FPGA的信号处理建模和设计工具.本文介绍了在Matlab中使用SystemGenerator for DSP实现FPGA硬件设计的方法,同时利用System Generator实现了FIR滤波器的设计,从而给出了FIR滤波器设计的一种新途径.设计结果表明:该方法具有操作简单,设计灵活,效率高等优点.     

基于FPGA的半并行FIR滤波器设计

为了提高FIR滤波器的运算速度和降低的资源消耗,提出了一种新颖的半并行FIR滤波器设计方法,该方法有同定的延时,可以根据滤波器抽头数的不同,得到不同的最高数据输入速率。仿真结果表明,该滤波器设计方法存高速数字下变频器的设计中有较好的性能,并且通过优化设计,可以任一个FPCA实现多个该滤波器模块。     

DVB-S中可变插值率CIC滤波器设计及其FPGA实现

在数字上变频中常用的CIC滤波器的基础上,提出了一种适用于DVB-S系统的可变插值率CIC滤波器的实现结构,首先实现一个内插因子为2的CIC滤波器单元,然后根据不同的内插因子要求,来重复地调用这些内插因子为2的基本滤波器模块,这种CIC滤波器的实现结构符合结构化的设计思想。通过Verilog HDL语言在FPGA上对其进行了仿真、综合给出了相应的仿真结果,并成功应用于DVB-S系统中。     

一种用于数字音频的插值滤波器设计

设计了一种应用于数字音频的插值滤波器。该滤波器采用多相插值原理,硬件电路包括并行数据输入接口、8倍插值器、16倍采样保持电路,实现对输入音频信号(PCM码)的128倍过采样。滤波器电路由VerilogHDL语言实现,利用SYNOPSYS提供的EDA工具进行仿真、综合,并通过FPGA验证,结果表明该电路能满足性能要求。     

一种基于并行处理技术的插值滤波算法及其FPGA实现

插值滤波器性能直接影响到全数字接收机的误码率,设计性能良好且易于硬件实现的插值滤波器是设计全数字接收机的关键.在对已有的拉格朗日立方插值滤波器Farrow结构进行分析和研究的基础上,使用了并行处理技术来提高滤波器的速度,并对该算法结构进行了仿真,在FPGA上实现.分析结果表明,改进后的结构有更快的运行速度和更低的功耗.     

基于System Generator的 CORDIC算法DDS的FPGA实现

基于DDS(直接数字频率合成器)的原理,采用XILINX公司的软件system generator,搭建了基于CORDIC算法的全流水线DDS系统,它不仅比传统查找表式的DDS系统节省了大量存储器资源,达到较高的运算速度,而且利用较新的DSP工具实现了系统的快速设计。     

基于System Generator数字中频接收机的设计

研究设计了一种可用于中国地面数字电视广播传输标准DMB-TH的高速数字中频接收机,并给出了主要功能模块的设计方法,最后得到了令人满意的结果。     

一种新型节省芯片面积的数字插值滤波器的设计与实现

提出了一种插值滤波器的设计与实现的新方法,并最终将其实现.该方法适合于过采样数模转换器.为减小芯片面积及设计复杂度,采用一种等同子滤波器级联设计方法,并对其改进.同时,提出了一种新型的等同子滤波器实现结构,进一步减少了芯片实现所需的硬件.测试结果表明,芯片达到了设计指标,节省了芯片面积,并显示出良好的噪声抑制性能.该数字插值滤波器已经被成功应用于一款过采样数模转换器.     

基于FPGA的FIR数字滤波器的设计与实现

介绍了基于FPGA的FIR数字滤波器的设计与实现,该设计利用Matlab工具箱设计窗函数计算FIR滤波器系数,并通过VHDL层次化设计方法,同时FPGA与单片机有机结合,采用C51及VHDL语言模块化的设计思想及进行优化编程,有效实现了键盘可设置参数及LCD显示。结果表明此实现结构能进一步完善数据的快速处理和有效控制,提高了设计的灵活性、可靠性和功能的可扩展性。     

通信系统中FIR数字滤波器的设计研究

文中基于FPGA技术设计了一个16阶FIR数字低通滤波器。采用分布式算法作为滤波器的硬件实现算法。通过将FIR滤波器的乘加运算转化为查找表,极大提高了FIR滤波器的速度。在程序设计中采用了层次化、模块化的设计思想,将整个滤波器划分为多个功能模块。仿真结果表明：文中设计的滤波器硬件规模较小。同时只要将查找表进行相应的改动,就能分别实现低通、高通、带通FIR滤波器,体现了设计的灵活性。     

并行分布式算法FIR滤波器的FPGA实现

分布式算法(DA)是FPGA中实现FIR滤波器的重要手段。采用基本DA算法实现较高阶数的FIR滤波器时,占用的硬件资源较高,且随着变量的位数增加,其串行运算的特点也使其运行速度不高。为此,运用并行式的分布算法,将原LUT分解为若干较小LUT,并使参加运算的各变量各位组合同时送达查找表。QUARTUSⅡ仿真结果表明,滤波效果良好,资源消耗减少,运行速度显著提高。     

可编程FIR滤波器的FPGA实现

介绍了FIR滤波器的基本的线性相位结构及FIR滤波器的抽头系数SD算法编码。给定滤波器的数字指标,用MATLB设计抽头系数,最后用Verilog HDL语言实现了一个16阶的FIR低通滤波器并在QuartusⅡ上仿真,并对仿真结果与理论值进行比较,波形仿真结果和理论值相吻和,最后将编程数据文件下载到FPGA芯片上。对于不同性能的FIR滤波器,抽头系数是变化的,因此只要对本设计的抽头系数重新在线配置,就可以实现不同的FIR滤波器。     

FIR滤波器的FPGA实现方法

为了给实际应用中选择合适FIR滤波器的FPGA实现结构提供参考,首先从FIR数字滤波器的基本原理出发,分析了FIR滤波器的结构特点,然后分别介绍了基于FPGA的FIR滤波器的串行、并行、转置型、FFT型和分布式结构型的实现方法,对于各种实现的结构做了分析、比较以及优化处理,特别是对基于FFT的FIR滤波器与传统卷积结构进行了精确的数值计算比较,最后得出满足于低阶或高阶的各种FIR滤波器实现结构的适用范围及其优缺点,并针对实际工程应用提出了下一步需解决的问题。     

基于FPGA的FIR滤波器的设计与实现

分析了FIR滤波器的结构特点和基本原理，基于Matlab用窗函数法对FIR滤波器进行设计，并在Sireulink中进行系统仿真。最后，在FPGA中实现并利用SignalTap Ⅱ逻辑分析器对设计进行测试验证，测试结果与仿真结果一致。     

基于FPGA的FIR数字滤波器的优化设计

提出采用正则有符号数字量（CSD）编码技术实现FIR滤波器。首先分析了FIR数字滤波器理论及常用设计方法的不足,然后介绍了二进制数的CSD编码技术及其特点,给出了其于CSD编码的定点常系数FIR滤波器设计过程,使用VHDI,语言实现了该常系数滤波器的行为描述。最后在Max＋PlusⅡ环境下进行实验仿真和验证,与DA和2C编码算法比较结果表明,用CSD编码技术实现的滤波器可以有效提高运算速度并降低FPGA芯片的面积占用。     

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。     

不同阶数的FIR数字滤波器的DSP实现

在分析了FIR数字滤波器主要特点的基础上，采用最大误差最小化准则的等波纹迫近法，来设计FIR数字滤波器。然后通过Matlab程序设计语言中Remez函数扣Remezord函数计算FIR数字滤波器的系数，并基于美国德州仪器公司生产的TMS320C5402芯片的数字信号处理功能，应用DSP汇编语言编程实现了该滤波器，使不同阶数的FIR数字滤波器都可以用Matlab所得到的结果来修改DSP程序中的数据子程序。     

用FPGA实现数字低通FIR滤波器

介绍一种数字低通FIR滤波器的设计及其实现,在设计中利用MATLAB工具软件进行了参数计算和仿真,由于采用FPGA,使得滤波器的实现结构简单,节约了硬件资源,加快了研制进度,实验结果表明滤波器性能稳定可靠,达到了预期的指标。