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《北京邮电大学》 2012年
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基于FPGA的FIR数字滤波器实现

刘福泉  
【摘要】:FIR滤波器是数字信号处理中常用部件,它的最大优点在于:设计任何幅频特性时,可以具有严格的线性相位,这一点对数字信号的实时处理非常关键。随着可编程逻辑器件的快速发展,FPGA在成本、性能、体积等方面都显示出了优势,因此,越来越多的电子工程师使用FPGA来实现FIR数字滤波器。 在设计过程中,对FPGA芯片的资源结构进行了分析,从众多的FPGA芯片中选定了Altera公司的Stratix系列的FPGA作为设计时使用的芯片。 本文对FIR数字滤波器的设计原理进行了深入的研究。以FPGA实现FIR数字低通滤波器为例,详细阐述并实现了FPGA设计FIR数字滤波器的全过程。在设计中,在传统设计方法的基础上,对分布式算法进行了优化设计,使其处理速度有明显的提高。在系统加入了加法器的流水线设计,使得系统运算速度有了明显的提高。在系统中加入了输入信号以及模块间传递信号的锁存处理,使得系统的稳定性得到了很大的提升。在完成设计后,对系统进行了测试仿真。使用testbench做出系统的输入信号并使其通过滤波系统得到输出的信号;算出系统输入输出信号的频谱,并对仿真结果做出了定量分析。以上述的系统设计为基准,逐个改变设计中的基本要素,设计出对应的系统。将这些系统的性能进行了定量的对比分析,从而确定了各个基本要素对于系统性能的影响。最后,对其他典型的滤波器进行了设计实现。
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TN713.7

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【引证文献】
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1 叶俊明;余淑华;周光祥;;基于MATLAB与FPGA的FIR滤波器设计与仿真[J];电子世界;2013年08期
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1 高竞之;基于软件无线电的遥测系统调制解调模块设计[D];中北大学;2013年
2 何冬梅;导航系统中自适应抗干扰算法的FPGA设计及实现[D];电子科技大学;2013年
【参考文献】
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1 刘朝晖,韩月秋;用FPGA实现FFT的研究[J];北京理工大学学报;1999年02期
2 李小进,初建朋,赖宗声,徐晨,景为平;高速基2FFT处理器的结构设计与FPGA实现[J];电路与系统学报;2005年05期
3 徐光辉,汤磊;一种FIR滤波器的FPGA实现[J];电气电子教学学报;2001年03期
4 尚勇,刘卫东,吴顺君;IIR滤波器并行实现结构研究[J];电子学报;2000年03期
5 金昕,黄捷,刘韬;一种用FPGA实现的FIR滤波器结构[J];微电子学;1999年01期
6 周亚凤,李跃华,朱昊;基于FPGA的16阶FIR滤波器的设计[J];南京工业大学学报(自然科学版);2005年01期
7 仵国锋,程博,胡捍英;一种高速FIR成型滤波器的设计和实现[J];无线通信技术;2001年02期
8 刘在爽;卢莹莹;;高阶FIR滤波器面向FPGA的多种实现方法[J];中国有线电视;2008年02期
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1 郑文明;基于FPGA的数字信号处理算法研究与高效实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
【共引文献】
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1 马锐,魏学业;CCD相关跟踪器中的32点复数序列FFT研究[J];北方交通大学学报;2002年06期
2 韩颖,王旭,吴嗣亮;FPGA实现高速加窗复数FFT处理器的研究[J];北京理工大学学报;2003年03期
3 陈耳东,陈禾,韩月秋;基于时频域检测方法的信号处理系统设计与实现[J];北京理工大学学报;2005年07期
4 贾玉臣,吴嗣亮;快速傅里叶变换的误差分析[J];北京理工大学学报;2005年08期
5 万红星;陈禾;韩月秋;;并行数据FFT/IFFT处理器的设计[J];北京理工大学学报;2006年04期
6 罗跃东;陈禾;王晓君;;一种雷达信号侦察处理器的设计与实现[J];北京理工大学学报;2008年04期
7 雷立煜;廖力清;;电力谐波检测中基于FPGA的FFT设计与实现[J];变频器世界;2010年03期
8 蒋小燕;孙晓薇;胡恒阳;钱显毅;;基于FPGA的FIR数字滤波器的设计与实现[J];常州工学院学报;2011年02期
9 高振斌,万红星,陈禾,韩月秋;超长可变点数FFT处理器设计与实现[J];电讯技术;2005年04期
10 王敬超;张春;李永明;王志华;;实时谱分析方法在射频识别技术中的应用[J];电路与系统学报;2007年02期
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1 李伟;;一种可用于空间探测的块浮点流水线FFT处理器[A];第二十四届全国空间探测学术交流会论文摘要集[C];2011年
2 金卫;陈长龄;;基于FPGA的FIR和IIR数字滤波器的设计[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
3 孟庆立;张超;;实时系统中高速FFT处理器的FPGA实现[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年
4 李文佳;杨家玮;刘勤;;单片宽带频谱分析芯片设计[A];第五届中国通信集成电路技术与应用研讨会会议文集[C];2007年
5 晏国鑫;李广军;;基于Welch谱估计的直接序列扩频接收机捕获技术研究[A];第五届中国通信集成电路技术与应用研讨会会议文集[C];2007年
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1 王远模;星载毫米波雷达信号处理系统设计理论与实现[D];国防科学技术大学;2005年
2 王旭东;基于FPGA的雷达信号侦察数字接收机关键技术研究[D];南京航空航天大学;2007年
3 李小进;兼容DVB-T/DTMB标准解调模块关键技术研究[D];华东师范大学;2009年
4 牟胜梅;面向可重构系统的几个常用算法及其实现技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
5 郭雨梅;莫尔条纹细分理论及其在磨床测控系统中的应用研究[D];沈阳工业大学;2009年
6 宁永慧;星上高分辨率TDICCD相机图像实时预处理研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2013年
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1 杨华;基于FPGA的测频技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 吕云曾;机械扫描式成像声纳设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 陈光辉;分数延迟FIR数字滤波器设计及其FPGA实现[D];湘潭大学;2010年
4 张涛;战术扩跳频通信电台信号产生器的研制[D];西安电子科技大学;2011年
5 韩景通;基于FPGA的数字合路算法的研究和实现[D];西安电子科技大学;2011年
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7 姚兴波;FFT算法在OFDM中的应用研究与设计[D];西安工业大学;2011年
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9 乔天喜;基于FPGA的跳扩频信号产生器[D];郑州大学;2011年
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1 廖长清,卢建川,曾利;基于TMS320C54x实现π/4-DQPSK调制[J];电讯技术;2002年01期
2 刘春雅;;基于MATLAB与FPGA的FIR滤波器设计与仿真[J];电子设计工程;2012年17期
3 李海声;;卫星通信超宽带干扰研究[J];信息通信;2012年01期
4 刘海波;吴德伟;董成喜;卢艳娥;;GPS抗干扰技术发展趋势[J];火力与指挥控制;2011年01期
5 白效贤;杨廷梧;袁炳南;;航空飞行试验遥测技术发展趋势与对策[J];测控技术;2010年11期
6 左卫;;连续相位调制技术的研究和发展[J];舰船电子工程;2007年03期
7 孙发鱼;;兵器遥测技术的发展趋势和展望[J];计算机测量与控制;2008年10期
8 李雪;;基于MATLAB的FIR数字滤波器的研究[J];科技信息;2009年21期
9 姚亚峰,黄载禄;通信信号调制识别技术[J];通信技术;2003年06期
10 陶玉柱;胡建旺;崔佩璋;;软件无线电技术综述[J];通信技术;2011年01期
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2 刘勇;遥测技术中QAM调制解调器的FPGA实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
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5 程心欲;中频软件无线电接收平台的研究与实现[D];华中科技大学;2005年
6 胡佳;GPS抗干扰技术研究[D];重庆大学;2006年
7 李明富;基于软件无线电的通用数字调制器研究[D];电子科技大学;2007年
8 陈建军;抗干扰接收机自动增益控制技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
9 马子骥;基于软件无线电的数字调制识别与通用数字解调[D];湖南大学;2007年
10 海川;高速率遥测信号调制解调技术研究[D];西安电子科技大学;2008年
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1 林一超;米国鑫;刘泽华;李鹏程;孙海燕;;基于FPGA的FIR滤波器设计[J];电子世界;2014年03期
【二级参考文献】
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1 张傲华,张正鸿,尧德中;一种基于FPGA的高性能FFT处理器设计[J];电子对抗技术;2005年04期
2 罗雪苟,詹阳;用FPGA实现FFT算法[J];今日电子;2002年02期
3 郭佳佳,胡晓菁,王永良;使用SignalTap II逻辑分析仪调试FPGA[J];今日电子;2005年05期
4 郭继昌,向晖,滕建辅,李香萍;基于FPGA的FIR滤波器的实现[J];电子技术应用;2000年05期
5 郭晓宇,潘登,杨同中;基于FPGA实现FIR滤波器的研究[J];电子技术应用;2004年04期
6 尚勇,吴顺君;一种新的FIR滤波器脉动实现结构[J];电子学报;2000年01期
7 朱晓波,芶冬荣;16点FFT的信噪比分析[J];计算机工程;2003年02期
8 王超;田黎育;高梅国;;基于FPGA的高速数字脉冲压缩[J];计算机工程;2008年04期
9 刘卓夫,桑恩方;FPGA在高频成像声纳中的应用[J];黑龙江工程学院学报;2002年04期
10 丁智泉;张红雨;;高速浮点FFT处理器的FPGA实现[J];四川理工学院学报(自然科学版);2006年01期
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1 蔡可红;基于FPGA的FFT设计与实现[D];南京理工大学;2006年
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4 赵永昌,王其藩;典型数字滤波器的实现和拓扑设计[J];上海理工大学学报;1989年01期
5 林勇;周晓雁;常华;;椭圆数字滤波器的计算机辅助设计[J];山东大学学报(工学版);1993年03期
6 王世德;P.包龙;;以分布式运算为基础的数字滤波器的微控制器实现[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);1993年01期
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1 张培珍;;FIR数字滤波器特性分析与组合窗设计法教学方案[A];2011高等职业教育电子信息类专业学术暨教学研讨会论文集[C];2011年
2 常彬;高振斌;;基于FPGA的数字滤波器设计[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
3 张维玺;;系统线性变换的研究[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
4 金勇;;FIR滤波器在TMS320VC33上的实现[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
5 朱桂华;周鸿兴;赖晓平;;递推辨识算法与线性相位FIR数字滤波器的设计[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
6 梁志国;孙璟宇;;信号周期的一种数字化测量方法[A];中国仪器仪表学会第五届青年学术会议论文集[C];2003年
7 刘畅;原大宁;刘宏昭;;窗函数法设计数字滤波器及在机构弹性动力分析中的应用[A];制造技术自动化学术会议论文集[C];2004年
8 李国;;基于DSP的超级电容器组充电管理系统[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年
9 李国丽;胡存刚;张建;;心音信号处理中的自适应数字滤波器设计[A];全国第13届计算机辅助设计与图形学(CAD/CG)学术会议论文集[C];2004年
10 李国丽;史利杰;胡存刚;张萍;詹月红;;基于LabVIEW的生理信号处理研究[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(下册)[C];2006年
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1 广东 黄宗祥;DVD AUDIO、SACD音频解码器的设计[N];电子报;2001年
2 刘冀人;著名地球物理专家王卫华[N];中国石油报;2001年
3 虹信通信;虹信通信:ICS系统助力构筑优质3G网[N];通信产业报;2009年
4 江苏 李寒清;松下DVD-A770播放机介绍[N];电子报;2000年
5 ;廉价MP3的秘密[N];电脑报;2004年
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7 四川 涂小平;单片机应用中的几种软件抗干扰方法(下)[N];电子报;2002年
8 ;采用PCM 1732和胆输出的高级HDCD解码摩机板[N];电子报;2004年
9 ;大唐无线接入设备率先入网[N];人民邮电;2001年
10 屈涛;夏新液晶革命动了谁的奶酪[N];中国经营报;2005年
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1 朱广信;高效数字滤波器结构研究及其在虚拟听觉实现中的应用[D];浙江大学;2010年
2 孔阳;一种适用于地震勘探仪器的低运算量数字滤波器的设计与研究[D];中国科学技术大学;2011年
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4 孔玮;城市轨道交通直流牵引系统故障分析及若干问题的研究[D];华北电力大学(北京);2005年
5 张洪;时延混沌系统的控制与同步[D];电子科技大学;2005年
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9 赵瑞杰;二维FIR数字滤波器优化设计理论与二维优化设计算法研究[D];山东大学;2012年
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1 高和平;高性能格型数字滤波器结构设计[D];浙江工业大学;2011年
2 郝逸轩;数字滤波器的优化设计研究[D];长沙理工大学;2012年
3 周艳;基于数字滤波器的图像清晰化研究及应用[D];云南大学;2012年
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