【正文】 000000000”, sin 0。)。line “000000000010000000100”)。 line No. 50)（4）在整個程序執(zhí)行過程中，輸入正弦波模擬信號分為兩個過程進行采樣處理，在一個周期上共采樣100個點，正半周采樣50個點，負半周采樣50個點。FSCLK =‘0’wait for 11 us。wait for 11 us。 負半周采樣（5）濾波器的功能設(shè)計的濾波器具有以下兩項功能: 一是通過低頻信號。end loop。beginif (rst = ‘1’) thenD_OUT =“000000000000000000000”。end loop。運行中分別輸入信號為455Hz和22KHz的正弦信號，頻率為455Hz的正弦信號，輸入波形與輸出波形相比,頻率幾乎無變化，雖然還有一定的波形抖動，但是對于數(shù)字系統(tǒng)來說，這樣微小的電壓幅值還不至于引起0, 1跳變，因此對于數(shù)字信號來說，可以認為該低通濾波器的理論設(shè)計是達到了要求的。 1．條件：輸入數(shù)據(jù)頻率為455Hz（fs=1/T =1/2200us =455Hz）。實現(xiàn)了低通濾波功能,對于高頻率信號則不能通過，滿足設(shè)計要求。 5結(jié)論與展望數(shù)字信號處理的最主要應(yīng)用領(lǐng)域就是數(shù)字濾波，數(shù)字濾波器與快速傅里葉變換(FFT)被公認為數(shù)字信號處理的兩大基石。在規(guī)定的帶通頻率020kHz范圍，截止頻率fc=22kHz， 截止頻帶衰減約為60dB，對壓電直線微電機控制系統(tǒng)中FIR低通數(shù)字濾波器行為進行仿真描述是理想的，實現(xiàn)了用軟件描述硬件的動作及其功能，滿足設(shè)計要求，使設(shè)計達到最優(yōu)化。 總而言之，F(xiàn)PGA是今后數(shù)字系統(tǒng)發(fā)展的一個重要方向，具有廣闊的應(yīng)用前景。感謝老師對我的關(guān)心和教誨，在今后的人生道路上我將謹記恩師的教誨。coefficient: process(rst)begin process coefficientif(rst = 39。elseROMDATA(1) =“111111111111000001111”。d_in = sin v(j)。 Ts=22us, fs=end loop。RAMDATA(1) = D_in。 type table is array (0 to 49) of signed(20 downto 0)signal sinv:table:=(“000000000000000000000”, sin 0。)。line “000000000010000000100”)。 line No. 50)for k in 0 to 99 loopfor j in 0 to 49 loopFSCLK =‘1’。end loop 。FSCLK = ‘0’。end loop。end process filtering_data。elsif fsclk39。end process accumulation。end loop。beginif (rst = ‘1’) thenD_OUT =“000000000000000000000”。end loop。end loop。d_in = sinv(j)。wait for 11 us。 176。 176。)。end if。end loop。 Ts=22us, fs=FSCLK =‘0’。 …………end ifend process coefficient。) thenfor i in 1 to 57 loopROMDATA(i) =“000000000000000000000”。 type ROMARRAY is array (1 to 57) of ROMbyte。王老師淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)、高度的責(zé)任感對我影響至深，使我受益終生。與其它方法實現(xiàn)的FIR濾波器相比，可編程邏輯器件實現(xiàn)的FIR濾波器，具有設(shè)備利用率高、集成度高、簡化電路設(shè)計過程等優(yōu)點，避免了ASIC的設(shè)計制作周期長，只能用于特定場合等缺點。這是由于FPGA器件集成度高、體積小，使用它可以大大縮短開發(fā)的周期，減少資金的投入，將原來的電路板級產(chǎn)品升級為芯片級產(chǎn)品。但是實際的精度還是存在誤差。 f=455Hz時FIR濾波器輸出 1．條件：輸入數(shù)據(jù)頻率為截止頻率22kHz?？梢郧宄目吹脚c輸入振幅16253相比,輸出為18，衰減20lg（16253/18）= dB，近似60 dB。end process accumulation。elsif fsclk39。end process filtering_data。end loop。wait for 11 us。 正半周采樣for j in 0 to 49 loopFSCLK =‘1’。d_in = sinv(j)。 176。 176。)。在整個周期上采樣100次，176。end loop。（2）將輸入的數(shù)據(jù)信號寫入數(shù)據(jù)存儲器RAM（由D觸發(fā)器組成）中wr_data: process(rst,fsclk)beginif (rst =‘1’) thenfor k in 1 to 57 loopRAMDATA(k) =＂000000000000000000000＂。 wait for 11 us。 ROMDATA(2) =“000000000001001001110”。139。subtype ROMbyte is signed (20 downto 0)。 d_out: 輸出數(shù)據(jù)信號。該方程可由圖1給出的硬件電路實現(xiàn),其中，DIN為數(shù)字信號輸入；CLOCK為時鐘信號；C1—Cn是由MATLAB處理得到的系數(shù)；D觸發(fā)器實現(xiàn)數(shù)據(jù)延時與觸發(fā)功能。 因為乘法器的輸入數(shù)據(jù)在不同的計數(shù)時鐘下對應(yīng)的系數(shù)不同，因此對于乘法器的設(shè)計采用了一個通用的乘法器。第一個模塊是移位寄存器，該模塊的功能是通過移位寄存器把串行輸入的采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行的。(4)加法器：將前面乘法器模塊得到的結(jié)果相加，最后得到輸出結(jié)果y (n)。（4）截止頻帶衰減約為60dB。本設(shè)計是基于VHDL語言實現(xiàn)壓電直線微電機控制系統(tǒng)FIR低通數(shù)字濾波器的設(shè)計,首先將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,再將此數(shù)字信號通過一定技術(shù)指標的FIR低通濾波器濾波。通過常用的如原理圖或者硬件描述語言等方面描述出濾波器的原型，驗證則是把前面實現(xiàn)出來的原型輸入到Max+plusII里面，通過實際電路來觀察設(shè)計是否正確，如果不正確，要返回上面的步驟重新開始設(shè)計。時序仿真是接近真實器件運行特性的仿真，仿真文件中己包含了器件硬件特性參數(shù)，仿真精度高。功能仿真過程不涉及任何具體器件的硬件特性，不經(jīng)歷綜合與適配階段，在設(shè)計項目編輯編譯后即可進入門級仿真器進行模擬測試。可以利用EDA工具對適配生成的結(jié)果進行模擬測試，就是所謂的仿真。反過來，設(shè)計者還可以容易地從綜合和優(yōu)化后的電路獲得設(shè)計信息，返回去更新VHDL的設(shè)計描述，使之更為完善。 VHDL語句的行為描述能力和程序結(jié)構(gòu)決定了它具有支持大規(guī)模設(shè)計的分解和己有設(shè)計的再利用功能。VHDL主要用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、行為、功能和接口，除了含有許多具有硬件特征的語句外，VHDL的語言形式和描述風(fēng)格與句法和一般的計算機高級語言十分相似。這樣就產(chǎn)生了硬件描述語言HDL (Hardware Description Language)，其中符合IEEE1076標準的VHDL的應(yīng)用成為新一代EDA解決方案中的首選。于是，對于采用B位的線性ADC系統(tǒng)，其濾波器的阻帶最小衰減通常應(yīng)該是 （221）其中B是ADC的位數(shù)，對于8位ADC可計算出a為50dB。阻帶容限。等同波紋法是采用ParksMcClellan迭代方法來實現(xiàn)的。還有一個缺陷是近似誤差在頻帶區(qū)間上不是均勻分布的，在靠近頻帶邊緣誤差愈大，遠離頻帶邊緣誤差愈小。設(shè)計FIR濾波器常用的窗函數(shù)有:矩形窗函數(shù)、三角(Bartlett)窗函數(shù)、漢寧(Hanning)窗函數(shù)、海明(Hamming)窗函數(shù)、布萊克曼(Blackman)窗函數(shù)和凱塞(Kaiser)窗函數(shù)，具體性能指標可參看表31。當(dāng)選用比較小的旁瓣幅度時，雖然能夠得到比較平坦和勻滑的幅度頻率響應(yīng)，但是過渡帶將加寬。2)旁瓣的幅度下降的速率要快，以利于增加阻帶的衰減。而波動的多少，取決于旁瓣的多少。復(fù)卷積給帶來過沖積波，所以加窗函數(shù)后，對濾波器的理想特性的影響有以下幾點:a)Hd()在截止頻率的間斷點變成了連續(xù)的曲線，使得H()出現(xiàn)了一個過渡帶，它的寬度等于窗函數(shù)的主瓣的寬度。FIR設(shè)計思想是：一般是先給定所要求的理想濾波器頻率響應(yīng)，然后由導(dǎo)出與其相對應(yīng)的單位樣值響應(yīng)，由于是矩形頻率特性，故一定是無限長序列，是非因果的，而所要設(shè)計的FIR濾波器單位樣值響應(yīng)h(n)必然是有限長的所以要用一有限長的h(n)來逼近無限長的。如加海明窗的頻響曲線的通帶和阻帶特性比矩性窗好；窗口寬度N的階數(shù)高，也能提高濾波器頻響性能，但實時信號處理截取的方法是選用 M 為偶數(shù)時線性相位型濾波器結(jié)構(gòu) （210） （211） 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖 同理，當(dāng) M 為奇數(shù)時，有 （212） M 為奇數(shù)時線性相位型濾波器結(jié)構(gòu) 頻率采樣