[毕业设计] 基于FPGA的FIR数字滤波器设计 [复制链接]

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　　毕业设计 基于FPGA的FIR数字滤波器设计 共38页，12229字
　　
摘  要
　　
有限长单位冲激响应（FIR）数字滤波器是语音与图像处理、模式识别、雷达信号处理、频谱分析等领域中的一种基本数字信号处理部件。它能够满足滤波器对幅度和相位特性的严格要求，克服模拟滤波器所无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题。因此，利用功能强大的可编程门阵列器件，采用优秀的算法，优化滤波器的性能就有一定的实际意义了。
　　
本文提出了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）器件，并且利用MATLAB与
　　
MAXPLUSⅡ软件相结合的方案完成对FIR数字滤波器的设计。针对这种设计思想
　　
本文以低通FIR数字滤波器为例,进行具体设计与实现：选用了FLEX10K 系列件，采用等波文切比雪夫逼近法，在MATLAB软件中采用FIR数字滤波器设计函数进行设计、运算，利用VHDL语言进行编程、仿真、实现。因为在设计过程中使用VHDL语言对FIR数字滤波器的功能进行描述所以方便了滤波器参数的修改和程序在不同实现方式下的移植。结果表明，设计方案满足指标要求。
　　
关键词：FIR数字滤波器；FPGA；MATLAB；MAXPLUSⅡ；VHDL
　　

　　
目  录
　　
摘  要    1
　　
ABSTRACT    2
　　
目  录    3
　　
引  言    5
　　
第一章    FIR数字滤波器    6
　　
1.1 线性FIR数字滤波器的特点    6
　　
1.2 FIR数字滤波器的设计方法    8
　　
1.2.1 窗函数法及其原理    9
　　
1.2.2 频率抽样法及其原理    11
　　
1.2.3 等波纹逼近法    13
　　
1.3 FIR数字滤波器在FPGA上的实现    14
　　
第二章 FIR数字滤波器的设计    15
　　
2.1 MATLAB简介    15
　　
2.2 在MATLAB环境下的设计    16
　　
2.2.1 基于窗函数法的设计    16
　　
2.2.2 基于频率抽样法的设计    18
　　
2.2.3 基于等波纹逼近法的设计    19
　　
2.3 设计结果比较    20
　　
第三章 FIR滤波器的实现    21
　　
3.1 MAXPLUSⅡ的简介    21
　　
3.2 FPGA简介    21
　　
3.3 FIR数字滤波器在MAXPLUSⅡ环境下的仿真    22
　　
3.4器件的选择    23
　　
3.4.1嵌入式阵列    23
　　
3.4.2逻辑阵列    23
　　
3.4.3快速通道    24
　　
结  论    26
　　
参考文献    27
　　
附录A    28
　　
附录B    32
　　
谢 辞    41

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