| 基于FPGA的IIR带通数字滤波器设计与仿真 |
|
|
|
论文联盟*编辑。 【摘要】该文给出了用Matlab设计IIR带通数字滤波器的方法，利用Matlab语言进行程序设计出二阶环为基础的并联结构模型，通过在Matlab环境下仿真软件Simulink对设计的带通滤波器进行了动态仿真，确定了滤波器系数的量化字长。从仿真结果来看，设计的带通数字滤波器既满足滤波器的选频特性，又优化了硬件资源。在实际的应用中，可以根据不同FPGA资源灵活修改滤波器系数，在不同规模的FPGA上实现。
【关键词】无限脉冲响应；带通数字滤波器；量化字长；现场可编程门阵列
1.引言
在数字信号处理的领域内，数字滤波技术是极其重要的一个分支。无论是信号的获取、传输，还是信号的处理和交换都离不开数字滤波，它对于信号安全有效的传输是至关重要的[1]。在主要的两类数字滤波器中，IIR（无限脉冲响应）滤波器被广泛使用。
Matlab是美国MathWorks公司出品的数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境[2]。其中Matlab自带的信号处理工具箱，具有强大的信号处理和分析功能，它提供了丰富简便的设计，使原来繁琐的程序设计简化成函数的调用，这样便可以快速有效的实现数字滤波器的设计与仿真。
FPGA（现场可编程门阵列）以其优越的实时性和设计灵活性成为了控制系统中不可或缺的一部分，它可利用Simulink设计仿真的有限字长IIR滤波器自动生成VHDL或Verilog代码，下载至FPGA实现滤波器功能[3]。本文研究了基于FPGA有限字长的IIR带通数字滤波器的相关理论，设计方法及仿真。
2.IIR数字滤波器设计基本原理
数字IIR滤波器的设计都是基于模拟IIR滤波器，之后将其转化为等价的数字滤波器[4]。其中冲击响应不变法是一种较为常用的方法。其总的变化流程如下：
(1)
考虑到传统滤波器计算量大，滤波特性不宜调整等缺点，如何解决这些问题便显得极为关键。利用Matlab强大的数字信号处理和计算能力可快速有效的设计数字滤波器，不仅极大的简化了计算量，而且它可以随时对比设计要求和滤波器特性进行参数调整，方便灵活[5]。
3.基于FPGA的IIR滤波器设计
[1] [2] [3] [4] [5] 下一页 |
|
|
| |
|
上一个论文： 音频压缩编码中子带滤波器组的电路设计
下一个论文： 并联有源滤波器与无源滤波器的研究 |
|
用户登录 
新用户注册 