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基于FPGA的FIR滤波器的实现
集成电路应用 基于FPGA 的FIR 滤波器的实现 天津大学电子信息工程学院（300072）郭继昌 向 晖 滕建辅 李香萍 摘 要： 提出了一种采用现场可编程门阵列器件 FPGA 并利用窗函数法实现线性 FIR 数字滤波 器硬件 电路的方案，并以一个十六阶低通 FIR 数字滤波器 电路的实现为例说明了利用 Xilinx 公司 XC4000 系列芯片的设计过程。设计的电路通过软件程序进行了验证和硬件仿真，结果表明电路工作 正确可靠，能满足设计要求。 关键词：FPGA FIR 数字滤波器 窗函数 全加器 随着微 电子技术的发展，采用现场可编程 门阵列 选用汉宁（ 窗作为窗函数 ，函数如式（ ） Hanning) 6 FPGA 进行数字信号处理得到了飞速发展。由于 FPGA 所示。 具有现场可编程的特点，可以实现专用集成 电路，因 1 2 I (1-coS ) 0 !n!N -1 此越来越受到硬件 电路设计工程师们的青睐。本文研 w (I )= 2 N -1 (6) # 其它 究了基于 FPGA 的 FIR 数字低通滤波器硬件 电路的实 0 现方法。用这种方法实现的滤波器 内部电路结构透明 2 十六阶 FlR 低通数字滤波器硬件电路设计 化，并减小了体积，提高了工作效率。 下面以一个十六阶 FIR 低通滤波器为例说明硬件 1 用窗函数法设计线性相位 FlR 滤波器的方法 电路的设计方法和过程。 任何数字滤波器的频率响应 （ ! 都是 的周 2 . 1 设计指标和参数提取 H e ) ! 期函数，它的傅立叶级数展开式为： 2 . 1 . 1 设计指标 采样频率： 6 精度： 1.25X10 / S # !11 max ! ·- ! I H (e )= !h (I ) e (1) 截止频率：37.5kHz n=- 类 型：低通 输入数据宽度： 位 8 1 ! ! I 阶 数： 阶 输出数据宽度： 位 其中 ·
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