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。     

FIR的FPGA实现及其QuartusⅡ与MATLAB仿真

利用Altera公司的Stratix系列芯片内部的ROM实现了一种基于查找表结构的有限冲击响应(FIR)数字滤波器,从而将卷积运算变换成一种查表后的加法运算,提高了运算速度,节省了逻辑单元;并且利用Altera公司的FPGA开发软件QuartusⅡ与MathWorks公司的MATLAB软件实现电子设计自动化(EDA)应用中的联合仿真,从而提高了现场可编程门阵列(FPGA)设计的效率,使得QuartusⅡ的波形仿真功能更加强大;利用最新版本的QuartusⅡ3.0还可以将波形文件转换成Testbench文件导入到专业仿真软件例如ModelSim中进行仿真.     

基于FPGA技术的FIR数字滤波器的设计

在数字化技术在各个领域得到广泛运用的今天,数字滤波器是数字系统中信号处理关键的一环。数字滤波器和模拟滤波器相比具有更高的精度、信噪比,以及不可比拟的可靠性。由于在性能、成本、灵活性和功耗等方面的优势,基于FPGA的信号处理器已广泛应用于各种信号处理领域。本文主要介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)技术FIR数字滤波器的设计,该方法通过DSP Builder和MATLAB等软件进行开发、仿真和验证,使之便于在FPGA中实现。     

基于CORDIC算法的数字滤波器设计

FIR和IIR数字滤波器广泛应用于各种数字信号处理系统。从坐标旋转公式出发,阐述了CORDIC算法的原理．同时在FPGA上实现了该算法的设计,并且基于CORDIC算法建立了FIR和IIR数字滤波器的电路模型,使之能在同一电路上通过开关控制集成实现。     

基于FPGA的高速高阶FIR数字滤波器的设计

在数字滤波器设计与应用当中,相比于以牺牲线性相位频率特性为代价的无限冲击响应(IIR)数字滤波器,有限冲击响应(FIR)数字滤波器不仅保证了精确严格的线性相位特性,并且结构简单稳定。但在实现相同的设计指标时,有限冲击响应需要更高的阶数,为满足高速高阶数字滤波器设计,文章提出一种改进的分布式算法。该算法利用主流现场可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片的多相分解结构和流水线技术,采用多路复用加法器对数据进行预相加,减少传统分布式结构的查找表规模。利用Matalb仿真设计,Quartus II编译测试,并下载到现场可编程门阵列(FPGA)中进行运行分析,结果显示文章的方法有效地减少了滤波器对硬件资源的消耗,能够较好地实现高阶的FIR滤波器。     

基于DA算法的高速高阶FIR滤波器的FPGA实现

针对在数字信号处理中,以专用DSP芯片设计高阶有限长单位冲激响应（FIR）滤波器速度较慢的情况,提出了一种基于分布式算法（DA）和现场可编程门阵列（FPGA）实现高速高阶滤波器的新方法,并以一个16阶FIR滤波器在Xilinx公司的xc2v500芯片上实现为例说明了设计过程,仿真结果表明：电路工作正确可靠,满足设计要求。     

可级联FIR滤波器的IP设计及FPGA验证

提出了一种基于分布式算法的，采用基于RAM之移位寄存器来设计可级联FIR滤波器的设计方法。     

基于FPGA的嵌入式程控数字滤波器的实现研究

提出了一种程控数字滤波器的FPGA实现方法.以FIR数字滤波器为例,通过在单片FPGA芯片中构建嵌入式微处理器,加入系数可配置FIR滤波器等功能模块实现了频谱可控的程控数字滤波器.通过Modelsim后仿真和在Xilinx公司XUPV5-LX110T开发板上进行的实际测试,结果表明本文提出的方法是可行的.     

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Matlab和FPGA的FIR数字滤波器设计及实现

基于FIR数字滤波器的原理和层次化、模块化设计思想,结合Altera公司的Cyclone II系列FPGA芯片,提出了FIR数字滤波器的实现硬件方案,给出了采用Matlab、QuartusⅡ设计及实现32阶低通FIR滤波器的方法步骤,仿真及实际测试结果验证了设计方案的正确性,与传统的数字滤波器相比,本文设计的FIR数字滤波器具有更好的实时性、灵活性和实用性。     

基于FPGA的FIR滤波器的设计与实现

提出了一种采用Matlab的窗函数设计,使用现场可编程门阵列(FPGA)实现严格线性相位的16阶低通FIR数字滤波器的方案,并通过QUARTUS II 4.2和Matlab两种软件对设计方案进行联合仿真,验证了设计的正确性。     

一种FIR滤波器的FPGA实现

数字滤波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FPGA器件并利用窗函数实现线性FIR数字滤波器的方案,使用Xilinx公司的XCS10FPGS器件设计了一个8阶8位FIR滤波器,阶数和位数以及滤波器特性均可方便地更改。     

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。     

基于Stratix II的高性能可编程FIR滤波器的设计及实现

详细介绍了一种基于Stratix II的高性能、系数可编程FIR滤波器的设计及实现方法,滤波器具有与微处理器兼容的编程接口,可以对滤波器系数实现动态编程。Quartus II的仿真结果表明了该方法的可行性,性能完全满足设计要求。该设计在传统的自适应滤波以及崭新的认知无线电(CR)[1]领域都具有重要的应用价值。     

基于FPGA的FIR滤波器的设计与实现

提出了一种基于FPGA的FIR滤波器设计方案.介绍了基于FPGA的FIR滤波器的数字信号处理的算法设计,采用直接型的基本结构来设计,通过1位乘以8位的乘法,然后再移位相加的方法即可得到结果,其运算效率明显提高,并结合先进的EDA软件进行高效的设计和实现,并给出了用Max＋PlusⅡ运行的仿真结果.该设计对FPGA硬件资源的利用高效合理,用VHDL编程,在FPGA中实现了高采样率的FIR滤波器.     

基于LMS算法的自适应滤波器仿真实现

为了达到最佳的滤波效果,使自适应滤波器在工作环境变化时自动调节其单位脉冲响应特性,提出了一种自适应算法:最小均方算法(LMS算法)。这种算法实现简单且对信号统计特性变化具有稳健性,所以获得了极为广泛的应用。针对用硬件实现LMS算法的自适应滤波器存在的诸多缺点,采用Matlab工具对基于LMS算法的自适应滤波器进行了仿真试验。仿真结果表明,应用LMS算法的自适应滤波器不仅可以实现对信号噪声的自适应滤除,还能用于系统识别。     

基于TMS320VC5509DSP的FIR数字滤波器的实现

FIR数字滤波器广泛应用于实时数字信号处理领域.本文介绍了FIR数字滤波器的结构、特点及设计方法,并采用窗函数法设汁了FIR滤波器.利用TMS320VC5509 DSP芯片强大的数字信号处理功能实现了该滤波器.实验表明,此数字滤波器工作稳定,能够满足实时的滤波处理功能.     

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。