基于FPGA的離子遷移譜儀數(shù)字濾波器設計.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，采用FPGA設計電子電路由于其開發(fā)時間短，資金投入少越來越成為設計的趨勢。
　　 本文著重研究了一種應用在離子遷移譜儀中基于FPGA的數(shù)字濾波器的實現(xiàn)方法。離子遷移譜儀是利用在均勻電場下不同離子到達收集板的時間不同來分辨待測物質成分的一種檢測儀器。由于雜質粒子和一些技術環(huán)節(jié)的影響使得輸出信號存在較大干擾，影響待測物質成分的檢測。
　　 本文通過對離子遷移信號的頻譜分析，發(fā)現(xiàn)噪聲信號的頻率成分較高，可以使用

2、數(shù)字低通濾波器進行濾波減小噪聲。通過對數(shù)字濾波器的深入研究，選擇了具有嚴格線性相位的FIR數(shù)字低通濾波器。使用MATLAB對信號進行頻譜分析，確定了截止頻率。在MATLAB環(huán)境下分別使用窗函數(shù)法、等波紋法設計了濾波器并對其進行了仿真。通過對濾波器頻譜的分析和對濾波效果的比較，確定了凱瑟窗設計的32階FIR低通濾波器的方案。
　　 運用VHDL對濾波器進行設計，并在quartusⅡ中進行綜合和時序仿真。在算法上采用了分布式算法，并