【正文】 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 題目 （中文）： 基于 FPGA 的 FIR 數(shù)字低通濾波器的設(shè)計 （英文）： The Design of FIR Digital Filter Based on FPGA 系 部 電子與信息工程系 目 錄 摘要 ................................................................ I Abstract........................................................... II 1 緒論 .............................................................. 1 課題的目的和意義 .............................................. 1 FPGA 技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用 ......................................... 2 FPGA 軟件設(shè)計工具 Quartus II ................................... 3 2 FIR 數(shù)字濾波器的理論研究及分析 .................................... 5 數(shù)字濾波器的理論基礎(chǔ) .......................................... 5 數(shù)字濾波器的分類 .............................................. 5 FIR 數(shù)字濾波器的設(shè)計方法 ...................................... 6 3 FPGA DSP 系統(tǒng)設(shè)計分析 ............................................. 7 DSP 的基本概念 ................................................ 7 FPGA 實現(xiàn) DSP 的特點 ........................................... 8 DSP Builder 設(shè)計工具及設(shè) 計規(guī)則 ................................ 9 4 基于 FPGA 的 FIR 低通濾波器設(shè)計 .................................... 12 設(shè)計方案 ..................................................... 12 FDATool 濾波器設(shè)計 ........................................... 12 FPGA 定點數(shù)的確定 ............................................ 14 導(dǎo)出系數(shù)文件 .............................................. 14 FPGA 定點數(shù)轉(zhuǎn)換 ........................................... 15 FIR 濾波器模型的建立 ......................................... 17 乘加子系統(tǒng)的搭建 .......................................... 17 濾波器模塊的添加和模塊參數(shù)設(shè)置 ........................... 21 各模塊的連接 .............................................. 27 5 Simulink 仿真 .................................................... 29 仿真時間設(shè)定 ................................................. 29 示波器模塊顯示 ............................................... 29 仿真結(jié)果分析 ................................................. 31 6 總結(jié) ............................................................. 33 參 考文獻 ........................................................... 34 致謝 ............................................................... 35 附錄 ............................................................... 36 附錄 1 FIR 濾波器仿真模型圖 ....................................... 36 附錄 2 FIR 濾波器測試模型圖 ....................................... 37 附錄 3 FPGA 定點數(shù)轉(zhuǎn)換程序 ........................................ 37 摘要 在現(xiàn)代通信領(lǐng)域中， FIR 數(shù)字濾波器以其良好的線性特性被廣泛使用，屬于數(shù)字信號處理的基本模塊之一。在實踐中，往往要求對信號處理有實時性和靈活性，而已有的一些軟件和 硬件的實現(xiàn)方式則難以同時到達這兩方面的要求。隨著可編程邏輯器件和 FDA 技術(shù)的發(fā)展，使用 FPGA 來實現(xiàn) FIR 濾波器，既具有實時性，又兼顧了一定的靈活性 ，越來越多的電子工程師采用 FPGA 器件來實現(xiàn) FIR 濾波器。 本設(shè)計 利用 MATLAB/Simulink/DSP Builder 設(shè)計一個 FIR 濾波器。首先根據(jù)濾波器指標(biāo)，利用 MATLAB 工具箱濾波器設(shè)計工具設(shè)計濾波器，然后根據(jù)實際需要將 系數(shù) 導(dǎo)出并量化。接下來在 Simulink中使用 Simulink 庫和 DSP Builder 庫建立設(shè)計模型，并在 Simulink 中仿真。 關(guān)鍵詞： FPGA， FIR 低通濾波器 ， DSP Builder， Simulink Abstract In the modern munications field, the FIR Digital Filter is used from any practical applications for its good linear phase character, and it provide an important function in digital signal processing design. In practice, there is always a realtime and flexible requirement for signal processing. However, software and hardware techniques available for implementation are difficult to meet the demand for the two aspects in the same with the development of PLD device and EDA technology, more and more electrical engineers use FPGA to implement FIR Filter, as it not only meet the realtime requirement, but also has some flexibility. This design uses MATLAB / Simulink / DSP Builder to design a FIR Digital Filter . Firstly according to the index of the filter, MATLAB /Toolboxes / Filter Design / Filter Design amp。 Analysis Tool(FDATool) is used to design the filter . Then according to practical requirement derive and quantify the coefficient . Use the Simulink Library and the DSP Builder Library to establish design model and simulate in the Simulink. Key words: FPGA， FIR low pass Filter , DSP Builder , Simulink 1 緒論 課題的目的和意義 在當(dāng)今的生活中，身邊的工程技術(shù)領(lǐng)域越來越受到關(guān)注。其中的通信領(lǐng)域所涉及到的各種信號更是重中之重。如何在較強的背景的噪聲下和干擾的信號下有效提煉出真正的有用信號并將其真正運用到實際的工程中，這正是信號處理要解決