基于FPGA的高速FIR滤波器设计.pdfVIP

仪器仪表用户 旦经验窒速旦 Doi：10．3969／j．issn．1671—1041．2012．03．027 基于 FPGA的高速 FIR滤波器设计 曹树胜 ，李小京 (1．天津工业大学 电气工程与 自动化学院，天津300387； 2．天津工业大学 工程教学实训中心，天津 300387) 摘要 ：FIR滤波器能够实现线性相位特性，可以做到无相位失真，而广泛应用于现代信号处理领域。运用FPGA可编程的特 点，采用分布式算法，实现高速有限脉冲响应 (FIR)滤波器。仿真结果和板级测试表明这种方法快速，消耗硬件资源少。 关键词：FIR滤器；分布式算法；FPGA 中图分类号：TNTI3 文献标志码：B Designofhigh-speedFIR digitalfilterbasedonFPGA CAOShu．sheng，LIXiao-jing2 (1．CollegeofElectricalandAutomation，TianjinPolytechnicUniversity，Tianjin300389，China； 2．EngeringTeachingTrainingCenter，TianjinPolytechnicUniversity，Tianjin300389，China) Abstract：RealizationofdigitalFinite-impulse—Response(FIR)filterareSOimportantissuefordigitalcommunicationsand signalprocessingapplication．Asitsgoodlinephasecharacter，FIRfiltercanavoidphasedistortion．Thefilterstructureis basedonDistributedArithmetic(DA)，whichisabletocalculatetheinnerproductbyshiftingandaccumulatingofpartial productsandstoringinlook-uptable．InthispaperanFPGA-basesystem ispresented．．Thesimulationandexperimental resultsverifythatthisstrategypossessgoodtimeclosureandlessresourceusage． Keywords：FIRfilter：distributedarithmetic：FPGA 0 引言 只是此时系数h(n)是 已知的常数。本文重点讨论基于分布 数字滤波器是数字信号处理中最重要的内容之一。数字 式结构的FIR滤波器。 滤波器与模拟滤波器相比，具有精度高、稳定性好 (只有0，1 1．1 分布式FIR算法原理 两种电平状态)、灵活性强、可预见性好、不要求阻抗匹配等优 分布式算法是在3O年前被首次提出，但直到FPGA查找 点…。FIR滤波器以其特有的线性相位特性在数字滤波器 中 表(LUT)的出现，分布式算法才广泛应用于计算乘积和之中。 占有重要的地位。 FIR滤波器结构是一个分节的延时线，每一节的输出加权累 FIR滤波器可以用多种方法来实现。一种是采用通用 加，得到滤波器的输 出。其输出 y是输入 x和系数 h的内 DSP芯片，但这种方法不能进行并行计算 ，影响速度；第二种 积 ．4J，即 是采用专用信号处理芯片，其不足是成本高，通用性差；第三 Ⅳ一l 种是采用可编程逻辑器件FPGA，只用简单地改变滤波器的系 Y=，=∑ [n][n]=hEO]x[O