Parks-Mclellan最优FIR数字滤波器FPGA实现

文中介绍利用现场可编程逻辑器件(FPGA)实现 Parks-Mclellan 最优 FIR 数字滤波器的力案。本方案采用Parks-Mclellan 算法,利用 MATLAB 作为辅助设计工具,以 MAXPLUS2为 FPGA 设计工具,用 VHDL 硬件描述语言对一给定指标的低通 FIR 数字滤波器进行了设计和实现,经 MATLAB 及 MAXPLUS2测试仿真,验证了该设计方案可行。

基于FPGA的数字带通滤波器设计与仿真

为快速准确地提取超声导波信号中的目标信息,采用流水线加法树阵列结构设计低阶滤波器,采用直接型低阶叠加实现20阶高精度带通滤波器。运用流水线技术与FPGA片上资源相结合实现对该结构数字算法优化,并将其应用在镍铬合金超声导波测温系统中。结果表明:所设计的滤波器对512点的混频超声导波信号滤波耗时约1047个时钟。该滤波器总体设计简单,可以达到实时滤波的功能。

基于MATLAB的FIR数字滤波器设计

针对信号加噪声信号采集系统中的信号处理过程,设计并实现一款基于MATLAB的FIR数字低通滤波器。简单介绍窗函数法设计FIR数字滤波器理论,举实例介绍窗函数法设计FIR数字滤波器具体步骤,通过仿真验证设计正确性。形象展示FIR数字滤波器滤波过程。加深对FIR数字滤波器设计方法和滤波器网络结构认知理解。通过仿真验证完成对输入信号加噪声信号的滤波,证明设计的正确性。

基于FPGA的多功能FIR数字滤波器设计

现代测控通信系统为航天器传输的测控信号模式多样、特性复杂。针对传统数字滤波器无法满足滤波特性多变的问题,设计一种基于FPGA的多功能FIR数字滤波器。根据任务需求选择满足性能指标的窗函数、频率响应特性、滤波带宽等控制命令,调用ROM表中对应的滤波参数,满足多功能滤波需求,采用对称型滤波结构节省FPGA硬件资源,利用乒乓缓存的操作满足信号滤波实时性,通过Verilog HDL语言实现多功能FIR数字滤波器。ModelSim设计仿真和实际FPGA工程试验结果表明,多功能FIR数字滤波器参数可选多变,能适应不同滤波需求信号的多种场景,灵活性强、实时性好、稳定性好、实用性高。

FIR数字滤波器的FPGA实现

介绍了采用加法器树和线性相位结构在FPFA上实现FIR数字滤波器的方法,并通过Verilog HDL用Quartus II进行了仿真.相对于采用传统的移位相加乘法器和直接型结构的FIR滤波器设计,这种实现方式在性能上有明显的优势,使执行效率得到了较大提高.尤其在滤波器的阶数较大的情况下,优势会更明显.

基于一种新的三模集的低通FIR数字滤波器设计

本文对低通有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计进行了研究;在对常用三模集和传统的具有脉冲响应系数的FIR数字滤波器分析的基础上,提出将一种新的三模集应用于低通FIR数字滤波器设计的新方法。该FIR滤波器由多个乘法-累加器单元构成,实现正向转换器、并行算术通道和逆向转换器的功能。正向转换器将一个二进制数编码成一个关于模集的余数表示的数,每个算术通道对模集的每个模进行模乘和累加,逆向转换器将一个余数表示的数解码为其等效的二进制数,算术通道以完全并行的架构工作,从而实现轻量化的计算和简单的结构;最后的仿真实验结果不仅验证了本文提出的设计方法的有效性,而且相比于传统的单向转换设计,本文提出的设计方法有更小的滤波器系数偏差和更好的频率响应等波纹特性。

一种基于优化分布式算法的FIR滤波器设计

本文针对采用分布式算法设计实现高阶FIR滤波器时,RAM资源占用较多的问题,提出了一种分布式算法的优化方法。讨论了分布式算法的基本原理,给出了分布式算法的优化方法并进行FPGA设计。结果表明,优化分布式算法相比于传统分布式算法,RAM资源占用量减少50%,具有良好的工程应用价值。

多策略离散人工蜂群算法设计FIR低通数字滤波器

针对人工蜂群(Artificial Bee Colony,ABC)算法在解决复杂问题表现出来精度不高以及收敛速度较慢的不足,提出了一种融合折射学习和Lévy飞行的多策略离散人工蜂群算法(Discrete Artificial Bee Colony Fusing Refraction Learning and Lévy flight,DABC-RL),用于设计有限长脉冲响应(Finite Impulse Response,FIR)低通数字滤波器,以期进一步提高其滤波性能。在DABC-RL算法中,一方面,Lévy飞行策略用于增强ABC算法的局部搜索能力,折射学习用于增强ABC算法的全局搜索能力;另一方面,通过设计合适的离散编码方案对DABC-RL算法中的候选解进行离散化,使其适合于设计FIR低通数字滤波器。为了测试所提的DABC-RL算法设计的FIR低通数字滤波器的性能,选取由ABC算法、基于折射学习的refrPSO算法所设计的FIR低通数字滤波器作为对比算法。实验结果表明,相比其他算法,DABC-RL算法所设计的FIR低通数字滤波器的性能最好,且获得了最快的收敛精度和收敛速度。

基于Matlab和FPGA的FIR数字滤波器设计及实现

基于FIR数字滤波器的原理和层次化、模块化设计思想,结合Altera公司的Cyclone II系列FPGA芯片,提出了FIR数字滤波器的实现硬件方案,给出了采用Matlab、QuartusⅡ设计及实现32阶低通FIR滤波器的方法步骤,仿真及实际测试结果验证了设计方案的正确性,与传统的数字滤波器相比,本文设计的FIR数字滤波器具有更好的实时性、灵活性和实用性。

一种在FPGA上实现FIR数字滤波器的资源优化算法

针对原有在FPGA上实现高速FIR滤波器的移位加算法,进一步分析了算子调度的具体过程,讨论了在不同情况下该算法所能达到的最省资源的算子调度方案,并提出了优化的具体规则。在Xilinx spartan3系列FPGA上的实现结果表明,对于16阶固定系数FIR滤波器,相比于原有的移位加算法以及Xilinx CoregenTM生成的同等规模的分布式算法滤波器,采用优化算法后的FIR滤波器可节省资源分别达11.7%和29.7%。

基于FPGA的抗混叠FIR数字滤波器的设计与实现

提出了基于FPGA的抗混叠FIR数字低通滤波器的设计与实现.利用Matlab和FDATool设计并确定FIR滤波器的系数,通过Altera DSP Builder和Matlab/Simulink完成滤波器模块的设计和仿真,DSP Builder可将设计好的滤波器模块直接转换成在FPGA上实现滤波器所需的VHDL语言,并在Quartus Ⅱ平台上进一步完成该滤波器的仿真和FPGA实现.最后对叠加有混叠频率成分的的电网电压信号进行滤波仿真,结果表明,滤波器符合设计要求.这种利用DSP Builder将Matlab和Quartus Ⅱ设计工具结合起来进行FIR数字滤波器设计的方法简单有效,所生成的滤波器模块可移植性好.

基于FPGA的FIR数字滤波器设计与实现

简要介绍了FIR数字滤波器的结构特点和基本原理,提出基于FPGA和DSP Builder的FIR数字滤波器的基本设计流程和实现方案。在Matlab/Simulink环境下,采用DSP Builder模块搭建FIR模型,根据FDATool工具对FIR滤波器进行了设计,然后进行系统级仿真和ModelSim功能仿真,其仿真结果表明其数字滤波器的滤波效果良好。通过SignalCompiler把模型转换成VHDL语言加入到FPGA的硬件设计中,从QuartusⅡ软件中的虚拟逻辑分析工具SignalTapⅡ中得到数字滤波器实时的结果波形图,结果符合预期。

FIR数字滤波器的FPGA实现研究

为了研究不同结构的FIR数字滤波器FPGA实现对数字多普勒接收机中FPGA器件资源消耗及其实现的滤波器的速度性能,在Xilinx ISE10.1开发平台中,采用Verilog HDL语言分别实现了FIR数字滤波器的改进的串行结构、并行结构以及DA结构,并在ModelSim仿真验证平台中仿真了实现设计。结果表明,改进串行结构的实现消耗资源少但滤波速度慢,并行结构的实现滤波速度快但消耗资源多,而DA算法的实现速度仅取决于输入数据的宽度,所以滤波速度通常较快且消耗的资源较少。

基于分布式算法的FIR数字滤波器的FPGA实现

根据基于查找表结构的分布式算法的基本原理,提出了基于分布式算法的有限脉冲响应数字滤波器(FIR)的实现方法.用FPGA设计并实现了一个32阶低通有限脉冲响应数字滤波器.利用有限脉冲响应数字滤波器线性相位的特性减小了电路规模,采用分割查找表的方法减小了存储空间,采用并行分布式算法结构和流水线技术提高了滤波器的速度.对滤波器性能进行了分析.

基于FPGA多级分布式算法的FIR数字滤波器的设计

目的实现多级分布式算法,设计滤波器以提高运算速度,节省资源.方法多级分布式算法采用串并结合的方式实现,从底层到顶层逐级构建数字系统,通过查表法完成基于多级分布式算法的FIR滤波器设计,使用QuartusII自带的仿真软件对系统进行仿真,并将滤波器输出结果导入Matlab进行功率谱分析.结果在FPGA上实现了FIR数字滤波,由功率谱密度曲线分析,测试信号经FIR滤波器滤波后,高频分量对低频分量的衰减可达到23dB,很好地抑制了带外频谱.达到与传统FIR滤波器同样的滤波效果.结论基于FPGA多级分布式算法的FIR数字滤波器具有良好的滤波效果,其设计方案具有可行性.

FIR数字滤波器分布式算法的原理及FPGA实现

在利用FPGA实现数字信号处理方面,分布式算法发挥着关键作用,与传统的乘积-和结构相比,具有并行处理的高效性特点。详细研究了基于FPGA、采用分布式算法实现FIR数字滤波器的原理和方法,并通过XilinxISE在Modelsim下进行了仿真。

基于FPGA的FIR数字滤波器算法实现

从分析FIR数字滤波器的原理和设计方法入手,主要针对基于FPGA实现数字滤波器乘法器的算法进行了比较研究,并通过一个8阶FIR低通滤波器的具体设计,简要分析比较了几种算法的优越性和缺点,从而充分发掘和利用FP-GA的高速特性。

FIR数字滤波器设计及其FPGA实现

以FPGA为硬件平台,利用FPGA的DSP开发工具DSP Builder对数字滤波器进行建模设计及系统模型仿真,生成VHDL工程文件,编制相应顶层文件,使其符合滤波器硬件系统。利用QuartusⅡ对项目进行综合、编译和调试,生成原理图模块和RTL电路图。通过对5 kHz方波信号进行仿真滤波,并将VHDL下载到硬件系统中进行硬件实现,有效地提取到5 kHz的正弦信号。实验结果表明,该设计很好地达到了FIR滤波器的性能,为数字滤波器的设计与实现提供了新的途径和方法。

FIR数字滤波器的FPGA实现

介绍了数字滤波器FIR的原理、应用领域及设计思想,比较了各种实现FIR滤波器方法的优缺点,说明了利用Matlab、 DSPBuilder、QuartusII 等软件以FPGA实现16阶低通FIR滤波器的步骤及方法.

用FPGA实现数字低通FIR滤波器

介绍一种数字低通FIR滤波器的设计及其实现,在设计中利用MATLAB工具软件进行了参数计算和仿真,由于采用FPGA,使得滤波器的实现结构简单,节约了硬件资源,加快了研制进度,实验结果表明滤波器性能稳定可靠,达到了预期的指标。