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《西北工业大学》 2006年
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基于FPGA的FIR数字滤波器的设计和实现

刘朋全  
【摘要】:在现代电子系统中,FIR数字滤波器以其良好的线性特性被广泛使用,属于数字信号处理的基本模块之一。在工程实践中,往往要求对信号处理要有实时性和灵活性,而已有的一些软件和硬件实现方式则难以同时达到这两方面的要求。随着可编程逻辑器件和EDA技术的发展,使用FPGA来实现FIR滤波器,既具有实时性,又兼顾了一定的灵活性,越来越多的电子工程师采用FPGA器件来实现FIR滤波器。 本文对基于FPGA的FIR数字滤波器实现进行了研究。本论文所做的主要工作如下: 1.以FIR数字滤波器的基本理论为依据,使用分布式算法为滤波器的硬件实现算法,并对其进行了详细的讨论。针对分布式算法中查找表规模过大的缺点,对其进行了优化方面的讨论,采用多块查找表以及线性FIR滤波器的对称性特点使得硬件规模极大的减小。 2.针对基于FPGA硬件实现的特点,本论文分别采用了并行和串行的设计方案,分别实现了级联方式实现16阶线性FIR低通滤波器和8阶FIR低通滤波器,并对两种方式进行了性能的比较。在设计中都采用了层次化、模块化的设计思想,将整个滤波器划分为多个功能模块,利用VHDL语言设计方式进行了各个功能模块的设计,最终完成了FIR数字滤波器的系统设计。 3.设计中采用Xilinx Virtex-Ⅱ系列器件,通过ISE6.1i软件对两种设计方案进行了综合仿真。为了更好的验证仿真结果的正确性,文中应用了MATLAB和VHDL联合仿真方法对设计的电路进行仿真测试,结果达到设计指标。并用MATLAB对仿真结果进行了分析,证明了所设计的FIR数字滤波器功能正确。 仿真结果表明,本论文设计的滤波器硬件规模较小,是对DA设计方法的一种发展改进,改进后系统最高时钟频率达到了100MHz以上。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。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN713

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 覃岭;邓小炜;何子述;段军棋;;宽带数字下变频的高效实现方法研究[J];电子科技大学学报;2008年05期
2 郑传家;屈德新;邱晓军;周铁;;数字下变频的FPGA实现[J];电子产品世界;2008年12期
3 张福洪;赵晓红;戴绍港;;宽带数字中频设计[J];电子器件;2009年05期
4 彭惠芹;;基于EDA技术的并行FIR滤波器设计[J];煤矿机电;2011年02期
5 吴智聪;;手机定位监听中的GSM广播频点的检测[J];信息网络安全;2010年11期
6 闫保中;王振国;;FIR滤波器在光纤陀螺中的应用[J];应用科技;2011年09期
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1 孙佳;基于SoPC的激光陀螺捷联系统硬件平台的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 周贵峰;基于胚胎型细胞电路的FIR滤波器仿生自修复技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 麦文;基于FPGA的DQPSK调制解调器研究与设计[D];电子科技大学;2007年
4 王霞;一种超声用的可变中心频率数字带通滤波器的FPGA设计[D];电子科技大学;2008年
5 李健;基于FPGA的高速FIR数字滤波器设计[D];西安理工大学;2008年
6 岳武;基于欠采样原理的多路TETRA信号解调器的实现[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 陈静媛;激光陀螺捷联惯导系统数据采集电路的分析与实现[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 杨侃;基于DSP和FPGA导航计算机硬件电路研究与设计[D];哈尔滨工程大学;2009年
9 陆阳;高精度加速度计采集单元的设计及关键器件的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 陈志翔;CSD编码的FIR数字抽取滤波器的设计及VLSI实现[D];北京大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 郭继昌,李香萍,滕建辅;基于位串行分布式算法和FPGA实现FIR电路的研究[J];电子测量与仪器学报;2001年02期
2 蒋亚坚,张庆雷;分布式运算单元的原理及其实现方法[J];电子技术应用;2000年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张志杰,叶海峰,汪翔;FPGA应用技术及在电力系统中的应用前景[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年01期
2 延明;;基于FPGA的视频监控系统的防抖动研究[J];安防科技;2007年09期
3 杨凡;李祥;涂军;;基于DSP的远程视频监控系统的研究和实现[J];安防科技;2008年01期
4 何玉东;刘涛;;基于FPGA的离散傅立叶变换[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年02期
5 盛翔;;高速PRBS的设计和实现[J];安徽科技学院学报;2008年02期
6 朱钰铧;基于FPGA的直接数字频率合成器的设计实现[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年03期
7 唐振;;模拟低通滤波器的设计[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2008年01期
8 刘红,周祖成,吴春瑜;两种用于SoC设计中的PCI CORE的研究[J];半导体技术;2003年11期
9 吴开源,黄石生,李阳,陆沛涛;弧焊电源的数字化控制技术[J];半导体技术;2005年01期
10 曹丽苹;张秀芹;;基于分布式算法的FPGA技术在FIR数字滤波器中的应用[J];保定职业技术学院;2006年02期
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1 王莉;沈捷;;基于减法聚类的模糊神经网络在水处理过程建模中的应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 李志国;王振岭;;HB滤波器在数字接收机中的应用及实现[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
3 吴从中;黄月月;汤润森;;数字下变频技术研究与FPGA实现[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
4 张菊兰;段卓平;黄正平;盖峰;;一种新颖的可重构数据存储压力仪[A];第四届全国爆炸力学实验技术学术会议论文集[C];2006年
5 龚旻;程永丰;林涛;;基于DCT的DSSS系统多音干扰抑制技术研究[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
6 何超;高振峰;;基于FPGA的医用X光图像减噪处理的实现[A];2006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)[C];2006年
7 刘莹;刘培志;徐英新;王晋华;胡雄文;;基于TMS320LF2407A的显控装置测试系统的设计[A];全国第二届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2007年
8 李炳照;许天周;孙惠;;Warblet变换及其在信号处理中的应用[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
9 王卓;王祖林;;基于DSP与FPGA协同处理的视频压缩与传输系统硬件设计[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
10 孙实泽;张学森;杜春鹏;;基于FPGA可变FIR滤波器组设计及实现[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
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1 杨瑞明;基于压缩采样的比幅测向方法研究[D];电子科技大学;2010年
2 陈国志;电力谐波和间谐波参数估计算法研究[D];浙江大学;2010年
3 何宜谦;EFGM求解传热边界形状辨识和相变问题及自适应EFGM计算[D];大连理工大学;2011年
4 唐诗颖;基于LCL滤波器的单相并联有源滤波器控制技术研究[D];华中科技大学;2011年
5 杨星海;无线移动环境中滤波多音调制关键技术研究[D];山东大学;2011年
6 杨玉庆;3GPP LTE下行接收系统的数字信号处理与VLSI实现研究[D];复旦大学;2011年
7 宁静;基于EMD和Cohen核的时—频分析研究及其在轨道不平顺监测中的应用[D];西南交通大学;2011年
8 高军哲;多频涡流无损检测的干扰抑制和缺陷检测方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 贺峰;宽带/超宽带雷达运动人体目标检测与特征提取关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
10 唐莺;基于脉冲漏磁检测机理的缺陷检测研究[D];国防科学技术大学;2011年
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1 吕琛;基于FPGA的数字音频编解码系统的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 张博;高动态卫星定位接收机扩频信号同步技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
3 姜涛;数字视频在多光轴动态同步检测中的应用[D];长春理工大学;2010年
4 周巍;基于FPGA的QPSK数字解调技术研究[D];长春理工大学;2010年
5 于金淼;车载图像采集与处理系统的研究[D];长春理工大学;2010年
6 赵彦雷;FH/DS混合系统信号同步技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 史文韬;基于DSP的水下机器人嵌入式控制系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李旭;矢量浮标定位系统目标模拟器设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 刘振飞;图像预处理算法的硬件实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 陶涛;雷达信号分选跟踪器的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 袁静;陆超;;EDA仿真与数字逻辑设计实验技术[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2006年04期
2 刘慧,朱明程;一种新型仿生硬件容错系统——胚胎电子系统[J];半导体技术;2002年05期
3 马迎姿;檀柏梅;赵毅强;宋益伟;田雨;;一种用于角度传感器中的仪表放大器[J];半导体技术;2011年11期
4 姚博;张笑微;刘薇;;一种并行CORDIC算法在B超扫描转换器中的应用[J];兵工自动化;2008年04期
5 陈世雄;宫琴;;常见的听觉滤波器[J];北京生物医学工程;2008年01期
6 吕妍红,崔中兴;环形激光陀螺信号分析与处理[J];传感技术学报;2004年02期
7 李科杰,宋萍;微小型无人系统技术在未来战争中的重要意义及发展动向[J];传感器世界;2004年01期
8 朱冰莲;程联营;孔杰;;基于分布式算法的高阶FIR滤波器及其FPGA实现[J];电讯技术;2006年02期
9 余芳,卜正良,舒乃秋,章涛;基于PC104总线的28通道同步数据采集卡[J];电测与仪表;2003年12期
10 刘德建;郑继禹;;基于流水线技术的FIR滤波器的设计与实现[J];电测与仪表;2008年06期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 黄丽霞;非特定人鲁棒性语音识别中前端滤波器的研究[D];太原理工大学;2011年
2 王宇;机抖激光陀螺捷联惯导系统的初步探索[D];国防科学技术大学;2005年
3 林勇;基于进化型硬件的容错方法研究[D];中国科学技术大学;2007年
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1 高扬;耳蜗滤波器倒谱特征在语音识别中的应用[D];太原理工大学;2011年
2 苗正;一种基于FPGA的ATM交换系统的设计与实现[D];西安电子科技大学;2011年
3 彭坚;基于FPGA的交通信息采集系统的研究与实现[D];北京工商大学;2010年
4 赵蔚;全数字超声诊断设备中高性能数字扫描变换系统的研制[D];西安电子科技大学;2002年
5 胡光荣;用VHDL语言设计基于FPGA器件的高采样率FIR滤波器[D];国防科学技术大学;2002年
6 施军华;全数字医用B超系统的研制[D];南京航空航天大学;2004年
7 李武翰;软件无线电接收机中可编程数字下变频器的研究与设计[D];大连理工大学;2004年
8 潘登;基于DDS技术的可编程任意波形发生器[D];武汉大学;2004年
9 郭晓宇;基于FPGA实现FIR数字滤波器的研究[D];武汉大学;2004年
10 刘琳波;医用超声内窥镜探头设计及实时图像数字扫描变换的研究[D];天津大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 庞龙;宇文英;陈禾;;一种高效宽带数字下变频器的设计与实现[J];半导体技术;2010年06期
2 邵伯川;侯书铭;姜伟;;基于功能的惯性平台机内测试技术[J];四川兵工学报;2012年07期
3 王兆浪;肖沙里;霍畅;;声光频移通信系统中接收技术研究[J];光电子技术;2012年01期
4 李岳;王南天;钱彦岭;;原核细胞仿生自修复电路设计[J];国防科技大学学报;2012年03期
5 郇战;王晓森;陈树越;;基于DDS信号源的幅频特性补偿方法研究[J];计算机测量与控制;2012年02期
6 梁兵;王华;王晓华;;雷达数字化接收与脉冲压缩通用结构研究[J];雷达科学与技术;2009年06期
7 刘宁;何子述;;空间谱估计系统中信道化接收机的实现[J];雷达科学与技术;2010年05期
8 刘涛;王洋;;捷联惯导系统数据采集卡的设计[J];机械管理开发;2013年02期
9 宋文杰;孙佳;成文;籍艳;;激光陀螺导航系统硬件平台的设计[J];船海工程;2011年03期
10 李金丽;王国臣;;基于SoPC的捷联系统硬件平台的设计[J];微计算机信息;2011年07期
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1 胡晓棠;张文瑶;朱红兵;;宽带跳频电台的快速检测方法及其实现[A];2010中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2010年
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1 李宗涛;高动态捷联惯导系统的并行实现研究[D];浙江大学;2012年
2 龙柯宇;宽带雷达信号侦察接收机关键技术研究[D];电子科技大学;2012年
3 张文秀;CSAMT与IP联合探测分布式接收系统关键技术研究[D];吉林大学;2012年
4 于楠;压缩感知宽带接收机关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙佳;基于SoPC的激光陀螺捷联系统硬件平台的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 尹立鹏;光电跟踪数字化加速度传感系统的研究[D];长春工业大学;2010年
3 粟剑平;基于FPGA的信道化接收机研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 张振强;基于软件无线电的接收机系统研究与设计[D];杭州电子科技大学;2011年
5 李安;石英挠性加速度计关键技术研究[D];杭州电子科技大学;2011年
6 谢绪煜;激光陀螺捷联惯导组件数据采集电路设计及实现[D];中北大学;2011年
7 王晓;宽带数字监测接收机算法研究及硬件实现[D];电子科技大学;2011年
8 刘宁;功放数字基带预失真算法研究及硬件实现[D];电子科技大学;2011年
9 王南天;基于原核仿生阵列的自修复技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
10 林坤华;面向数字信号处理的胚胎阵列研究[D];国防科学技术大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 陈小元,王志华;用位串行算法实现抽取滤波器[J];电路与系统学报;1997年03期
2 蒋亚坚,沈桂明;FPGA在雷达信号处理器中的应用研究[J];雷达与对抗;1999年02期
【相似文献】
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1 G.G.Murray;单荣华;;数字Walsh滤波器设计[J];水声译丛;1977年02期
2 代军;卓士谦;;用微机实现n路无同步FSK信号的实时解调[J];无线电通信技术;1986年03期
3 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
4 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
5 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
6 周辉;采用8031作主控器的时域FIR数字滤波器[J];数据采集与处理;1994年04期
7 周伟林;杨华勇;李清峰;;基于LabVIEW的数字滤波器的设计[J];微计算机信息;2006年13期
8 冯巧玲;牛月兰;;电力系统数字滤波器的设计及仿真[J];郑州轻工业学院学报(自然科学版);2006年02期
9 王飞;;基于DSP技术的IIR数字滤波器的设计[J];科技资讯;2006年18期
10 赵佳;朱立新;金家保;;FIR数字滤波器在浮点数字信号处理器中的实现[J];舰船电子对抗;2006年05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
中国重要报纸全文数据库 前10条
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
6 中船总第七研究院722研究所 戴伟高 武汉大学信息工程 戴成;价格模式是程序化交易的核心[N];期货日报;2009年
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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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
3 黄朝耿;高鲁棒性低复杂度数字滤波器结构设计的研究[D];浙江工业大学;2013年
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
6 丁喜波;电容式湿度传感器测试方法与测试系统研究[D];哈尔滨理工大学;2005年
7 赵光权;基于贪婪策略的微分进化算法及其应用研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
8 肖纯;工程结构远程健康监测系统的集成与数据处理研究[D];武汉理工大学;2006年
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
10 张瑞峰;全光纤滤波技术研究[D];天津大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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
4 张翔宇;硅陀螺接口电路中数字滤波器的设计与验证[D];哈尔滨工业大学;2013年
5 吴光清清;数字滤波器的满意优化设计[D];西南交通大学;2011年
6 栗晶晶;一种适用于地震勘探仪器的数字滤波器的设计[D];苏州大学;2012年
7 江铁;基于农业物联网的数字滤波器研究[D];湖南农业大学;2013年
8 张范勇;二维频率变换下数字滤波器的舍入噪声分析[D];兰州大学;2012年
9 周金元;通信中的若干数字滤波器设计[D];复旦大学;2011年
10 杨莹莹;软件无线电中程控数字滤波器ASIC芯片设计[D];桂林电子科技大学;2010年
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