FIR數字濾波器的FPGA實現

目  錄
摘要 1
關鍵詞 1
ABSTRACT 1
KEY WORDS 1
引 言 2
1 數字濾波器 3
1.1 數字濾波器的基本概述 3
1.1.1 數字濾波器的分類 3
1.1.2 數字濾波器的技術要求 3
1.1.3 數字濾波器的設計概述 4
1.2 FIR 濾波器的原理及結構 4
1.2.1 FIR濾波器的特點 4
1.2.2 線性相位FIR濾波器 5
1.3 FIR濾波器的設計 6
1.3.1窗函數法設計原理 6
1.3.2幾種常用的窗函數 7
1.3.3海明窗簡介 8
2  可編程邏輯器件概述 9
2.1 可編程邏輯器件的發(fā)展歷程 9
2.2 FPGA簡介 10
2.2.1 FPGA的基本結構 10
2.2.2 可編程邏輯器件的設計方法及流程 11
3 基于QUARTUSⅡ軟件設計FIR濾波器 12
3.1 設計環(huán)境及工具介紹 12
3.1.1開發(fā)環(huán)境QuartusⅡ 12
3.1.2 DSP Builder簡介 14
3.1.3 MATLAB介紹及FIR系數生成 15
3.2 FIR濾波器電路軟件設計及模擬仿真 17
4  基于FPGA芯片硬件實現FIR濾波器 19
4.1 CYCLONE芯片介紹 19
4.2 A/D、D/A轉換電路的描述 20
4.2.1 TCL5510簡介 20
4.2.2 TCL5602簡介 22
4.3 FIR濾波器硬件實現 23
4.4 測試結果 24
結語 29
致謝 29
參考文獻 30

 
FIR數字濾波器的FPGA實現

摘要:隨著科技的發(fā)展，電子電路的設計正逐漸擺脫傳統的設計模式，而采用FPGA（現場可編程門陣列）來設計電子電路正成為設計的趨勢。在數字信號處理中，濾波占有重要的地位。有限長沖激響應（FIR）濾波器由于只有零點、系統穩(wěn)定，便于實現FFT算法、運算速度快、線性相位的特性和設計更為靈活等突出優(yōu)點而在工程實際中獲得廣泛應用。本文將利用窗函數法的設計原理來得到算法，在QuartusⅡ開發(fā)軟件上對設計進行編譯，生成代碼。把編譯代碼下載到硬件開發(fā)板上并進行測試。從而完成對FIR數字濾波器的FPGA實現。
關鍵詞：FPGA  FIR濾波器  窗函數  MATLAB

The design of FIR digital filter based on FPGA

Abstract:With the development of the technology, the design of the electronic circuit is getting rid of traditional pattern,And using FPGA to design electronic circuit is becoming the trend . In the Digital signal processing, filter plays a great role. It is widely used in engineering practice because it contains only zeros,so that it has the advantage of system stable, fast FFT implementing, linearity phase,quick operation and so on.This article introduces how to use the window function of the design principles to realize the algorithm, as well as  how to compile and generate code  in the developing software of Quartus Ⅱ.Then the generated code is downloaded to hardware development board and tested,in order to  complete the FIR digital filter realization of the FPGA.
Key words:FPGA ;FIR filter ;Windows Function ;MATLAB