基于FPGA的IIR數(shù)字濾波器的設計.pdf

1、首先，針對數(shù)字濾波器的原理和數(shù)字濾波器的設計方法進行分析，本文采用了分布式算法優(yōu)化的方法，分布式中的查找表可以替代運算中的乘法器，但是采用一個查找表數(shù)據(jù)會很大，對數(shù)據(jù)的傳輸速度也會有影響。本文以16階IIR(InfiniteImpulse Response)低通數(shù)字濾波器為例對查找表進行分組，其中16階IIR低通數(shù)字濾波器的采樣頻率為2KHz，截止頻率為40Hz，通過對濾波器的性能指標的確定能夠得到相應的抽頭系數(shù)。
　　其次，采用

2、MATLAB仿真，通過MATLAB軟件對設計指標進行參數(shù)的仿真，這里面用到了MATLAB軟件中的FDATOOL仿真工具，將濾波器的參數(shù)輸入到FDATOOL界面中得到了數(shù)字濾波器的零極點分布圖，幅頻特性曲線和相頻特性曲線，同時也自動生成了濾波器的系數(shù)即抽頭系數(shù)，在FPGA(Field programmable GateArray)仿真中要求輸入的數(shù)據(jù)為整數(shù)，所以要對抽頭系數(shù)進行二進制的轉(zhuǎn)換。
　　最后，在FPGA的基礎上設計整體的模

3、塊，一共分為四個模塊，其中有Filter模塊、LUT(Look up table)查找表模塊、移位相加模塊、頂層模塊，整個系統(tǒng)采用VHDL(Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)語言編程，在對各個模塊編譯之后進行圖表的仿真，得到實際的仿真結果圖，對抽頭系數(shù)和輸入進行卷積運算得到理論的輸出值，將理論值與實際值進行對比得到設計的濾波器的輸出和理論的輸