基于dspbuilder的fir數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(已修改)
2025-06-30 15:56 本頁(yè)面
【正文】 學(xué)校代碼： 11059 學(xué) 號(hào)：0905074039Hefei University 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）BACHELOR DISSERTATION論文題目： 基于DSPBuilder數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué)位類別： 工 學(xué) 學(xué) 士 學(xué)科專業(yè)： 09電子信息工程（2）班 作者姓名： 馮 博 導(dǎo)師姓名： 譚 敏 完成時(shí)間： 2013年5月29日 基于DSPBuilder的數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中 文 摘 要DSP Builder是美國(guó)Altera公司推出的一個(gè)面向DSP開發(fā)的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)工具，它能夠在QuartusⅡ設(shè)計(jì)環(huán)境中集成Matlab和SimuIinkDSP開發(fā)軟件。DSPBuilder本質(zhì)上就是 Matlab的一個(gè)Simulink工具箱，它能夠讓FPGA設(shè)計(jì)的DSP系統(tǒng)以Simulink的圖形化界面進(jìn)行建模和系統(tǒng)級(jí)的仿真。本文使用DSP Builder 實(shí)現(xiàn)有限沖激響應(yīng)濾波器（FIR濾波器）的設(shè)計(jì)方案, 并以一個(gè) 20 階低通 FIR 數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)為例,設(shè)計(jì)并完成軟件仿真與驗(yàn)證以及硬件的實(shí)現(xiàn)。結(jié)果表明使用DSP builder來(lái)實(shí)現(xiàn)FIR濾波器簡(jiǎn)單易行,設(shè)計(jì)模型可直接向VHDL硬件描述語(yǔ)言轉(zhuǎn)換，并自動(dòng)調(diào)用QuartusⅡ等EDA設(shè)計(jì)軟件，完成綜合、網(wǎng)表生成以及器件適配乃至FPGA的配置下載，使得系統(tǒng)描述與硬件實(shí)現(xiàn)有機(jī)地融合，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代電子技術(shù)自動(dòng)化開發(fā)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。關(guān) 鍵 詞: FPGA；有限長(zhǎng)脈沖響應(yīng)濾波器；DSPBuilder；QuartusⅡ Based on the DSPBuilder the design and implementation of a digital filterAbstractDSP Builder is the Altera corporation launched a DSP development oriented system level design tool, it can in the QuartusⅡintegration development software Matlab and SimuIinkDSP design environment. DSPBuilder is essentially a Simulink toolbox of Matlab , it can save the FPGA design of DSP system with Simulink graphical interface modeling and system level simulation. In this paper, using DSP Builder realize finite impulse response filter (FIR) filter design, and with a 20 order low pass FIR digital filter implementation, for example, design and plete the simulation and validation of software and hardware implementation. Results show that using DSP builder to implement FIR filter is a simple, easy to design model can be directly to the VHDL hardware description language conversion, and automatically calls the QuartusⅡand other EDA design softwares, prehensive and plete net list generation and the device adapter and the FPGA configuration download, makes the system description and organically mix the hardware implementation, fully embodies the characteristics and advantages of modern automotive electronics technology development.Key words: the FPGA。 Finite impulse response filter。 DSPBuilder。 Quartus Ⅱ目 錄第一章 緒 論 1 1 1第二章數(shù)字濾波器基本理論 3 3 3 3 4第三章FIR濾波器設(shè)計(jì)原理 5 FIR濾波器的數(shù)學(xué)原理 5 20階FIR濾波器原理模型 7第四章濾波器設(shè)計(jì) 9 9 9 濾波系數(shù)的量化及取整 11 DSPbuilder模型的建立 13 生成VHDL文件 17 AD/DA的選擇 19總結(jié) 22參考文獻(xiàn) 23致謝 24II第一章 緒 論近30年以來(lái)，由于超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，數(shù)字信號(hào)在理論和應(yīng)用方面有了驚人的發(fā)展，在越來(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域中迅速代替了傳統(tǒng)的模擬信號(hào)處理方法并且開辟出許多的新應(yīng)用領(lǐng)域。數(shù)字化、智能化、和網(wǎng)絡(luò)化是現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展的大勢(shì)所趨，而數(shù)字化卻是智能化以及網(wǎng)絡(luò)化的重要基礎(chǔ)。實(shí)際生活當(dāng)中會(huì)遇到多種多樣的信號(hào)，例如廣播信號(hào)、電視信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)、通信信號(hào)、導(dǎo)航信號(hào)、射電天文信號(hào)、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)、控制信號(hào)、氣象信號(hào)、地震勘探信號(hào)、機(jī)械振動(dòng)信號(hào)、遙感遙測(cè)信號(hào)等等[1]。這些信號(hào)中大部分是擬信號(hào)，模擬信號(hào)是自變量連續(xù)的函數(shù)，自變量是一維、二維以及多維的。大多數(shù)情況下一維模擬信號(hào)的自變量是時(shí)間，經(jīng)過(guò)時(shí)間上的離散化（采樣）和幅度上的離散化（量化），這類模擬信號(hào)便成為一維數(shù)字信號(hào)[1]。因此，數(shù)字信號(hào)實(shí)際上是用數(shù)字序列表示的信號(hào)，語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)采樣和量化后得到的數(shù)字信號(hào)會(huì)是一個(gè)一維離散時(shí)間序列；而圖像信號(hào)經(jīng)采樣和量化后得到的數(shù)字信號(hào)會(huì)是一個(gè)二維離散空間序列。數(shù)字信號(hào)處理是數(shù)字序列與數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)各種加工、信號(hào)變換到符合需要的某種形式。例如,數(shù)字信號(hào)濾波器來(lái)限制他的樂(lè)隊(duì)或過(guò)濾掉噪音和干擾,或?qū)⑺鼈兊男盘?hào)分開從信號(hào)譜分析和功率譜分析來(lái)理解信號(hào)頻譜,然后進(jìn)行信號(hào)識(shí)別以及信號(hào)的變換,使其更適合于傳輸、存儲(chǔ)和應(yīng)用程序,等等。數(shù)字濾波技術(shù)是數(shù)字信號(hào)分析、處理技術(shù)的重要分支。無(wú)論是信號(hào)的獲取、傳輸，還是信號(hào)的處理和交換
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