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FIR数字滤波器的FPGA实现

目  录
摘要 1
关键词 1
ABSTRACT 1
KEY WORDS 1
引 言 2
1 数字滤波器 3
1.1 数字滤波器的基本概述 3
1.1.1 数字滤波器的分类 3
1.1.2 数字滤波器的技术要求 3
1.1.3 数字滤波器的设计概述 4
1.2 FIR 滤波器的原理及结构 4
1.2.1 FIR滤波器的特点 4
1.2.2 线性相位FIR滤波器 5
1.3 FIR滤波器的设计 6
1.3.1窗函数法设计原理 6
1.3.2几种常用的窗函数 7
1.3.3海明窗简介 8
2  可编程逻辑器件概述 9
2.1 可编程逻辑器件的发展历程 9
2.2 FPGA简介 10
2.2.1 FPGA的基本结构 10
2.2.2 可编程逻辑器件的设计方法及流程 11
3 基于QUARTUSⅡ软件设计FIR滤波器 12
3.1 设计环境及工具介绍 12
3.1.1开发环境QuartusⅡ 12
3.1.2 DSP Builder简介 14
3.1.3 MATLAB介绍及FIR系数生成 15
3.2 FIR滤波器电路软件设计及模拟仿真 17
4  基于FPGA芯片硬件实现FIR滤波器 19
4.1 CYCLONE芯片介绍 19
4.2 A/D、D/A转换电路的描述 20
4.2.1 TCL5510简介 20
4.2.2 TCL5602简介 22
4.3 FIR滤波器硬件实现 23
4.4 测试结果 24
结语 29
致谢 29
参考文献 30

 
FIR数字滤波器的FPGA实现

摘要:随着科技的发展，电子电路的设计正逐渐摆脱传统的设计模式，而采用FPGA（现场可编程门阵列）来设计电子电路正成为设计的趋势。在数字信号处理中，滤波占有重要的地位。有限长冲激响应（FIR）滤波器由于只有零点、系统稳定，便于实现FFT算法、运算速度快、线性相位的特性和设计更为灵活等突出优点而在工程实际中获得广泛应用。本文将利用窗函数法的设计原理来得到算法，在QuartusⅡ开发软件上对设计进行编译，生成代码。把编译代码下载到硬件开发板上并进行测试。从而完成对FIR数字滤波器的FPGA实现。
关键词：FPGA  FIR滤波器  窗函数  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