基于FPGA的数字滤波器模块化研究

数字滤波器是语音与图像处理和模式识别等应用中的一种基本的数字信号处理部件，文中提出了一种采用现场可编程门阵列器件（FPGA）实现FIR数字滤波器的方案，并以Altera公司的FPGA器件EPF10K10为例完成了FIR滤波器的模块化设计过程。设计的电路通过软件程序验证和硬件仿真，结果表明：该设计方案实用可靠，可为今后的数字滤波器模块化研究提供另一种思路。     

一种基于FPGA并行流水线的FIR滤波器设计方案

提出一种在FPGA器件上实现流水线并行FIR滤波器结构。首先从理论上分析有限冲激响应（FIR）数字滤波器的特点,并推出利用FPGA器件实现的可行性及其基本结构。接着利用VHDL实现每个模块,并对其进行仿真。     

一种基于FPGA的并行流水线FIR滤波器结构

提出了一种在FPGA器件上实现的流水线并行FIR滤波器结构。首先比较了FIR滤波器三种硬件实现所用的资源,然后在理论上推出该流水线并行结构滤波器的实现方法及其可行性,给出了硬件实现模块。实验结果表明,这种改进滤波器结构实现的算法可以灵活地处理综合的面积和速度的约束关系,使设计达到最优。     

FIR滤波器的8路多相27子滤波器实现结构

高速FIR滤波器的8路多相直接分解实现结构的工作频率是单路串行实现结构的1/8,计算复杂度是单路串行实现结构的8倍。针对高速FIR滤波器的8路多相直接分解实现结构计算复杂度大这一问题,对FIR滤波器的多相并行实现结构进行了详细推导,提出了FIR滤波器的8路多相27子滤波器实现结构,提出的FIR滤波器的8路多相27子滤波器实现结构的计算复杂度是单路串行实现结构的3.375倍。FPGA实验验证了提出的FIR滤波器的8路多相27子滤波器实现结构的优越性。     

基于FPGA的FIR数字滤波器的设计

提出了一种采用现场可编程门阵列器件(FPGA)设计FIR数字滤波器的方案,利用MATLAB软件对滤波器的系数量化进行了计算和仿真,对用VHDL语言描述的滤波器进行综合和仿真,结果能够达到设计要求.     

FIR滤波器的优化设计与硬件实现

介绍如何用FPGA器件设计和实现FIR数字滤波器，对几种实现方案进行了比较和优化，并就如何改善所设计滤波器的性能和指标进行了讨论。     

FPGA在数字滤波器设计中的应用

介绍了FIR数字滤波器的硬件实现技术,结合Altera公司的FLEX10K系列芯片提出了实现FIR数字滤波器的硬件电路的方案,设计出一种8阶FIR数字滤波器,并且推广到16阶及32阶,以及实现滤波器的AHDL语言。基于FPGA的电路系统设计及其仿真结果表明此系统合理、可靠且满足设计要求。     

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。     

基于FPGA的FIR滤波器的性能研究

目前FIR滤波器的一般设计方法比较繁琐,开发周期长,如果采用设计好的FIR滤波器的IP核,则开发效率大为提高。本方案基于Altera公司的Cyclone Ⅱ系列芯片EP2C8Q208C8N,首先利用MATLAB中的滤波器函数fir2得出需产生的FIR滤波器的系数,再导入FIR IP Core,成功完成了FIR数字滤波器的设计。另外分析了阶数与不均匀采样数据对FPGA资源的影响和对生成FIR滤波器的输出性能的影响,并将实际输出的幅频特性图与我们需要的幅频特性图相比较,验证生成的FIR数字滤波器的性能。     

一种新的FIR滤波器脉动实现结构

为了提高FIR滤波器的处理速度,一个主要手段是并行处理技术.并行处理除了可以提高运算速度外,还可以提高FIR滤波器的数据通过率以及降低系统功耗.本文首先从多项式分解角度给出一种FIR滤波器的并行结构.通过对此并行FIR滤波器的分析,提出了一种新的FIR滤波器的脉动实现结构.这种结构与一般的实现FIR滤波器的脉动结构相比具有规模小、能适应更高处理速度的优点.     

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。     

基于FPGA的FIR滤波器设计与仿真

FIR数字滤波器以其良好的线性相位特性被广泛使用,属于数字信号处理的基本模块之一.FPGA具有的灵活的可编程逻辑可以方便地实现高速数字信号处理.为了提高实时数字信号处理的速度,利用FPGA芯片内部的ROM实现一种查找表结构的FIR数字滤波器.并用MATLAB对实验结果进行仿真和分析,证明了设计的可行性.     

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。     

基于FPGA的FIR升余弦滚降滤波器设计与实现

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。文中采用乘法器和加法器共享以及MEALY型状态机的实现方法,以及卷积、插零等算法,来实现FIR升余弦滚降滤波设计,同时给出了在Quartus II环境下的时序仿真结果。实践表明,此方法可以节省大量的FPGA资源,仅仅需要100多个LE逻辑单元,就可以有效解决FIR数字滤波器算法在FPGA设计中资源紧张的问题。     

一种基于FPGA的FIR数字滤波器设计与实现

有限冲击响应(FIR)滤波器是数字通信系统中常用的基本模块。文章设计了一种流水结构的FIR滤波器,通过FPGA对其进行硬件加速控制。仿真结果验证了所设计的FIR流水结构滤波器功能的正确性。     

FIR filters with field-programmable gate arrays

Distributed arithmetic techniques are the key to efficient implementation of DSP algorithms in FPGAs. The distributed arithmetic process is briefly described. A representative DSP design application in the form of an 8 tap FIR filter is offered for the Xilinx XC3042 field programmable logic array (FPGA). The design is presented in sufficient detail—from filter specifications via filter design software through detailed logic of salient data and control functions to obtain a realistic placing and routing of configurable logic block (CLBs) and in/out block (IOBs) components for simulation verification and performance evaluation vis-a-vis commercially available dedicated 8 tap FIR filter chips.     

基于脉动阵列的FIR滤波器设计

为了提高FIR滤波器的运算速度,把脉动阵列的处理器结构和FIR滤波器相结合,设计了高效的FIR滤波器。该结构具有模块化、规则性和高度流水的特点。在FPGA上验证,实验结果表明,该设计达到了较高的运算速度,可以满足数字信号处理中高效、实时的要求。而且该结构易于扩展,可实现任意阶的FIR滤波器。     

基于FPGA的高阶FIR滤波器设计

对于高阶FIR滤波器,由于运算量较大,采用软件等方式无法达到实时处理的要求。文中提出了采用FPGA实现快速卷积结构的高阶FIR滤波器,推导出将大点数FFT分解为二维FFT变换的公式。根据上述理论在采用Verilog HDL语言设计了基于一维转二维FFT的快速卷积结构高阶FIR滤波器。实验表明,该基于FPGA的高阶FIR滤波器具有精度高、速度快、资源消耗少、调试方便、易于集成等优点,并可达到工程实践的要求。     

基于MATLAB与FPGA的FIR滤波器设计与仿真

数字滤波器是数字信号处理领域内的重要组成部分。FIR滤波器又以其严格的线性相位及稳定性高等特性被广泛应用。本文结合MATLAB工具软件介绍了FIR数字滤波器的设计方法,并在Xilinx的FPGA器件上完成设计实现。最后,使用MATLAB和ModelSim软件对数据进行了分析,证实了设计实现的正确性与可行性。     

基于分布式算法FIR滤波器的设计与实现

提出了一种基于现场可编程逻辑器件(FPGA)的有限冲击响应(Finite Impusle Response, FIB)滤波器的设计新方法,该方法利用分布式算法来并行实现FIR数字滤波器硬件电路,并用VHDL编程。仿真实验结果表明,该方法能使设计简单、灵活,同时利用加法器代替乘法器不仅节约了硬件资源,而且提高了数字信号处理的速度。