基于fpga的fir數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-09 17:37 本頁(yè)面
【正文】 I畢業(yè)論文設(shè)計(jì)題 目基于FPGA的FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)III摘 要FIR（FiniteImpulseResponse，F(xiàn)IR）數(shù)字濾波器被大量的運(yùn)用因?yàn)槠淞己玫奶匦詫儆跀?shù)字信號(hào)處理的基本模塊之一。在工程實(shí)踐中，我們對(duì)信號(hào)處理的實(shí)時(shí)性和靈活性有很高的要求，而己有的一些軟件和硬件實(shí)現(xiàn)方式則難以同時(shí)達(dá)到這兩方面的要求。本文研究了基于FPGA的FIR數(shù)字低通濾波器的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，其主要工作如下:(1)以FIR數(shù)字濾波器的基本理論為依據(jù)，在MATLAB上通過(guò)等波紋逼近法計(jì)算得出濾波系數(shù)，并分析其幅頻、相頻特性判斷是否滿足要求。(2)在FPGA的設(shè)計(jì)中，采用了層次化、模塊化的設(shè)計(jì)思想，將整個(gè)濾波器劃分為多個(gè)功能模塊，利用Verilog語(yǔ)言和原理圖輸入兩種設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)，并用MATLAB、QuartusII軟件進(jìn)行了仿真。最終完成了FIR數(shù)字濾波器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。(3)將設(shè)計(jì)的64階的FIR低通濾波器下載FPGA(EP2C5T114C8N)芯片中后，用示波器觀察到設(shè)計(jì)結(jié)果符合要求，證明了所設(shè)計(jì)的FIR數(shù)字濾波器功能正確。且其結(jié)果也表明了FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)FIR濾波器，既具有實(shí)時(shí)性，又有一定的靈活性。關(guān)鍵詞：FIR數(shù)字濾波器；MATLAB；可編程邏輯器件；模塊化算法AbstracttheFIRdigitalfilterisusedformanypracticalapplicationsforitsgoodlinearphasecharacter,anditprovideanimportantfunctionindigitalsignalprocessingdesign.Inengineeringpractice,thereisalwaysarealtimeandflexiblerequirementforsignalprocessing.However,softwareandhardwaretechniquesavailableforimplementationaredifficulttomeetthedemandforthetwoaspectsinthesametime.(1)WiththebasictheoryofFIRdigitalfiltersforbasis,InMATLABthroughcorrugatedapproximationmethodsuchascalculatedfiltercoefficient,andanalyzestheamplitudefrequency,phasefrequencycharacteristicsdeterminewhethermeettherequirements.(2)IntheFPGAdesign,thearrangement,modulardesignthought,thefilterwillbedividedintomultiplefunctionmodule,theuseoflanguageandVerilogprinciplechartinputtwodesigntechnologyofeachfunctionmoduledesign,withMATLAB,QuartusIIsoftwaresimulation.EventuallypletedtheFIRdigitalfilterssystemdesign.(3)Downloadthe64orderofthedesignofthelowFIRfilterintoFPGA(EP2C5T114C8N)chip,withanoscilloscopetoobservethedesignresultaccordswitharequirement,ShowthedesignofFIRdigitalfiltersfunctioncorrectly.AndtheresultsalsoshowthattheFPGAtoachieveFIRfilter,hasboththerealtimeproperty,alsohasthecertainflexibility.Keywords:FIRdigitalfilters。MATLAB。Programmablelogicdevice。Modularalgorithm24******大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目 錄第一章研究的背景和意義 1 課題的研究背景 1 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 1 研究思路 1 第二章 FIR數(shù)字濾波器 2 數(shù)字濾波器概述 2 數(shù)字濾波器的性能指標(biāo) 3 數(shù)字濾波器系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 5 線性相位特性 5 FIR濾波器的基本結(jié)構(gòu) 7 直接型 7 級(jí)聯(lián)型 8 線性相位型結(jié)構(gòu) 8 頻率采樣型 10 第三章FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)與仿真 11 利用MATLAB計(jì)算FIR濾波系數(shù) 11 emez函數(shù)的最優(yōu)化法 11 量化與量化誤差量 15 FIR濾波器的各模塊設(shè)計(jì) 17 帶噪聲信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì) 18 位移寄存器（延時(shí)）、一級(jí)求和的設(shè)計(jì) 19 濾波系數(shù)模塊 20 二級(jí)求和與結(jié)尾處理模塊 21 第四章 系統(tǒng)調(diào)試 24 EP2C5T114C8N最小系統(tǒng)電路圖 24
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