畢業(yè)設計(論文)-基于fpga的fir數(shù)字濾波器的設計

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1、畢業(yè)設計(論文)任務書畢業(yè)設計(論文)題目:基于FPGA的FIR數(shù)字濾波器的設計設計(論文)的基本內(nèi)容:根據(jù)數(shù)字濾波器的原理和結(jié)構(gòu),利用分布式算法和OBC編碼原理,將數(shù)字濾波器分成四個模塊來設計,即控制模塊,輸入模塊,乘累加模塊,以及鎖存模塊,各模塊的設計是通過VHDL語言和電路來實現(xiàn),并通過軟件QuartusII進行仿真和綜合。畢業(yè)設計(論文)專題部分:題目:                                 設計或論文專題的基本內(nèi)容:學生接受畢業(yè)設計(論文)題目日期             第  周指導教師簽字:年月日-V--V-基

2、于FPGA的FIR數(shù)字濾波器的設計摘要在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中,F(xiàn)IR數(shù)字濾波器以其良好的線性特性被廣泛使用,屬于數(shù)字信號處理的基本模塊之一。在工程實踐中,往往要求對信號處理要有實時性和靈活性,而己有的一些軟件和硬件實現(xiàn)方式則難以同時達到這兩方面的要求。隨著可編程邏輯器件和FDA技術的發(fā)展,使用FPGA來實現(xiàn)FIR濾波器,既具有實時性,又兼顧了一定的靈活性,越來越多的電子工程師采用FPGA器件來實現(xiàn)FIR濾波器。本文對基于FPGA的FIR數(shù)字濾波器實現(xiàn)進行了研究。主要工作如下:(1)以FIR數(shù)字濾波器的基本理論為依據(jù),使用分布式算法為濾波器的硬件實現(xiàn)算法,并

3、對其進行了詳細的討論。針對分布式算法中查找表規(guī)模過大的缺點,采用多塊查找表和OBC編碼方式使得硬件規(guī)模極大的減小。(2)在設計中采用了層次化、模塊化的設計思想,將整個濾波器劃分為多個功能模塊,利用VHDL語言和原理圖輸入兩種設計技術進行了各個功能模塊的設計,最終完成了FIR數(shù)字濾波器的系統(tǒng)設計。(3)最后給出了采用FLEX10K系列器件實現(xiàn)一個16階的FIR低通濾波器的設計實例,用QuartusII軟件進行了仿真,并對仿真結(jié)果進行了分析,證明所設計的FIR數(shù)字濾波器功能正確。仿真結(jié)果表明,本論文設計的濾波器硬件規(guī)模較小,采樣率達到了8.8MHz。同時

4、只要將查找表進行相應的改動,就能分別實現(xiàn)低通、高通、帶通FIR濾波器,體現(xiàn)了設計的靈活性。關鍵詞:FIR數(shù)字濾波器;FPGA;分布式算法;OBC編碼;查找表-V--V-DesignoftheFIRDigitalFilterBasedonFPGAAbstractInthemodernelectricalsystem,theFIRdigitalfilterisusedformanypracticalapplicationsforitsgoodlinearphasecharacter,anditprovideanimportantfunctionindig

5、italsignalprocessingdesign.Inengineeringpractice,thereisalwaysareal-timeandflexiblerequirementforsignalprocessing.However,softwareandhardwaretechniquesavailableforimplementationaredifficulttomeetthedemandforthetwoaspectsinthesametime.AlongwiththedevelopmentofPLDdeviceandEDAtech

6、nology,moreandmoreelectricalengineersuseFPGAtoimplementFIRfilter,asitnotonlymeetthereal-timerequirement,butalsohassomeflexibility.Inthispaper,amethodtoimplementtheFIRfilterusingFPGAisproposed.Theworkmainlyasfollow:(1)AccordingtothebasictheoryofFIRfilters,aschemeofhardwareimplem

7、entationisworkedoutusingdistributedarithmeticalgorithm.AsthescaleoftheLUTinthedistributedarithmeticalgorithmissolarge,thethesisreducesitwiththeuseofmultiplecoefficientmemorybanks.(2)Fromtheclewofimplementingatop-downstratified,modulardesign,thethesisdescribesthehardwaredesignof

8、allfunctionalmodulesandtheFIRsystemwiththeVHDLandschem

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