【正文】 能夠提供理想的線性相位響應(yīng)，在整個(gè)頻帶上獲得常數(shù)群時(shí)延，從而得到零失真輸出信號(hào)，同時(shí)它可以采用十分簡(jiǎn)單的算法予以實(shí)現(xiàn)。 DSP Builder設(shè)計(jì)流程的第一步是在 Matlab／ Simulink 中進(jìn)行設(shè)計(jì)輸入的，即在 Matlab 的Simulink 環(huán)境中建立一個(gè) MDL模型文件， 如圖 所示， 用圖形方式調(diào)用 DSP Builder 和其他 Simulink 庫(kù)中的圖形模塊，構(gòu)成 4 階 FIR 濾波器節(jié) ， 如圖 所示。 16 階 FIR濾波器模型的建立 建 立一個(gè)新的 DSP Builder 模型，將上述 4階 FIR濾波器模型建立子系統(tǒng)（ SubSystem） ,將子系統(tǒng)更名為 fir4tap， fir4tap 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示。 在此利用 MATLAB 來(lái)完成 FIR 濾波器系數(shù)的確定。在進(jìn)行綜合這一步 26 驟之前，還需要把 mdl 轉(zhuǎn)換成 VHDL。 若有極點(diǎn)位于單位圓外將導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定 。 圖 直接 I型二階 IIR濾波器 直接型二階 IIR 濾波器還可以用圖 的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。 Simulink仿真模塊“ Pulse Generator”（脈沖發(fā)生器）模擬了一個(gè)單位沖激函數(shù)。 圖 綜合后的 TCL文件 Quartus II 編譯 ： 單擊 SignalCompiler 中的步驟 3圖標(biāo)，調(diào)用 Quartus II完成編譯適配過(guò)程，生成編譯文件： 文件和 文件。對(duì)于級(jí)聯(lián)型 IIR濾波器，導(dǎo)出的系數(shù)分成兩個(gè)部分： SOS矩陣和 G增益，其中對(duì)于多個(gè)級(jí)聯(lián)的 IIR濾波器， SOS矩陣為一個(gè)二維矩陣。 生成的 VHDL 代碼如圖 所示。當(dāng)選 題報(bào)告，開(kāi)題報(bào)告定下來(lái)的時(shí)候，我當(dāng)時(shí)便立刻著手 資料的收集工作中，當(dāng)時(shí)面對(duì)浩瀚的書(shū)海真是有些茫然，不知如何下手， 我 很快 將這一困難告訴了導(dǎo)師，在導(dǎo)師細(xì)心的指導(dǎo) 之 下，終于 使我對(duì)自己 的工作方向和方法有了 大致的 掌握。 當(dāng)我終于完成了所有的任務(wù)后整個(gè)人都很累，但同時(shí)看著電腦熒屏上的畢業(yè)設(shè)計(jì)稿件我的心里是甜的，我覺(jué)得這一切都值了。 參考文獻(xiàn) [1]程佩青。 [5]彭雪峰，汪臨偉，許建平。 Digital Singal Processing with Field Programmable Gate Arrays,清華大學(xué)出版社， 2020。 boxing is a human bloodsport in which the intention is to hurt one39。s condition between rounds and may remend that the contest be stopped. Doctors also examine each boxer at the conclusion of fights and paramedic teams must be on hand at all boxing bills. The medical profession in several countries has increasingly adopted an antiboxing stance, citing irreversible brain damage as its major objection to the sport. This is a key point for, in absolute terms of deaths and serious injuries, other sports such as horseracing, mountaineering, rugby, and even cricket appear more dangerous, but in none of them is deliberate and repeated striking of an opponent part of the rules of the game. In contrast a boxer has a licence for physical assault. The evidence is clear that repeated pummelling to the head can cause cumulative damage to the brain: here time is no great healer. Occasionally, acute brain injury can occur during a fight. The greatest danger es towards the end when a tired man with a loose neck has his head flipped back rapidly by a punch. This can tear a vein outside or inside the brain, which then leaks blood, causing pressure on the brain and eventually leading to a a. Only if the clot is removed rapidly can the fighter survive. Fighters now train harder。s hands, protected only by having been soaked in brine. With their bination of boxing and wrestling moves, early contests were literally ‘no holds barred’。數(shù)字信號(hào)處理及其 MATLAB 實(shí)現(xiàn)，電子工業(yè)出版社， 1998。 [7]張志恒 。 [3]潘松，黃繼業(yè)。在了解和學(xué)習(xí)的同時(shí)不僅培養(yǎng)了我嚴(yán)肅認(rèn)真的做事作風(fēng)，還是一次意志的磨練，是對(duì)我實(shí)際能力的一次提升。在寫(xiě)作過(guò)程中也不是一帆風(fēng)順的，我也遇到很多問(wèn)題，但是遇到困難我就及時(shí)和 導(dǎo)師聯(lián)系，并和同學(xué)互相交流，請(qǐng)教專業(yè)課老師。從最初的茫然，到慢慢的進(jìn)入狀態(tài)，再到對(duì)思路逐漸的清晰，整個(gè)寫(xiě)作過(guò)程難以用語(yǔ)言來(lái)表達(dá)。 （ 4）設(shè)置系數(shù) 設(shè)置 Simulink仿真參 數(shù)“ Stop time( 停止時(shí)間 )”為 1e6, 類型為“ Fixedstep”。 打開(kāi) MATLAB中的 FDATool進(jìn)行濾波器系數(shù)計(jì)算，如圖 。仿真結(jié)果如圖。 圖 標(biāo)準(zhǔn)型二階 IIR濾波器 級(jí)聯(lián)型 30 級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)函數(shù)為： 如圖 為 級(jí)聯(lián)型 IIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)框圖。 二階 IIR 濾波器，又稱為二階基本節(jié)，分為直接 型、標(biāo)準(zhǔn)型和變換型。 27 5． IIR 設(shè)計(jì)實(shí)例 IIR 數(shù)字濾波器原理 IIR濾波器差分方程的一般表達(dá)式為： 式中 x(n)為輸入序列 ； y(n)為輸出序列 ； 和 為濾波器系數(shù) 。 圖 FIR濾波器的幅頻響應(yīng) 23 圖 FIR濾波器的相頻響應(yīng) 圖 幅頻響應(yīng)與相頻響應(yīng)的比較 圖 FIR濾波器的沖激響應(yīng) 圖 FIR濾波器的階躍響應(yīng) 24 圖 FIR濾波器的零極點(diǎn) 圖 FIR濾波器系數(shù) 圖 FIR 濾波器的量化 （ 3）修改 FIR 濾波器模型添加參數(shù)：把計(jì)算出的系數(shù)逐個(gè)填入到 FIR 濾波器模型中，如圖 所示 。 修改其 Mask 參數(shù)：選中子系統(tǒng)模型，然后選擇菜單“ Edit”中的，在對(duì)話框中選擇“ Documentation”選項(xiàng)頁(yè)， 20 設(shè)置“ Mask type”為“ SubSystem AlteraBlockSet”（子系統(tǒng) Altera 模塊集），如圖 所示。若有錯(cuò)誤（ Error）存在， SignalCompiler 就會(huì)停止分析過(guò)程，并把錯(cuò)誤信息顯示在 Matlab 主窗口“ Command Window”命令窗口中；反之，在分析過(guò)程結(jié)束后，打開(kāi)SignalCompiler 窗口（如圖 所示），如果有警告（ Warning）存在，同錯(cuò)誤一樣把警告信息顯示在命令窗口。在此，采用一種基于 DSP Builder 的 FPGA 設(shè)計(jì)方法，使 FIR 濾波器 設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單易行，并能滿足設(shè)計(jì)要求。現(xiàn)在這個(gè)問(wèn)題得到了解決，使 FPGA 在數(shù)字信號(hào)處理方面有了長(zhǎng)足的發(fā)展。如圖 所示，在并行工作方面， FPGA 與 ASIC/ASSP 相當(dāng)，遠(yuǎn)優(yōu)于 DSP處理器。 面對(duì)當(dāng)今迅速變化的 DSP應(yīng)用市場(chǎng)，特別是面對(duì)現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展， DSP 處理器早已顯得力不從心。當(dāng)然，也可以采用 IIR 濾波器，但必須使用全通網(wǎng)絡(luò)對(duì)其非線性相位特性進(jìn)行相位校正，這樣增加了設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)的復(fù)雜性。 IIR濾波器和 FIR濾波器的設(shè)計(jì)方法是很不同的。改進(jìn)了軟件的LogicLock 模塊 設(shè)計(jì)功能，增添 了 FastFit 編譯選項(xiàng)，推進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)編輯性能，而且提升了調(diào)試能力。 目前 MATLAB 產(chǎn)品族可以用來(lái)進(jìn)行：數(shù)值分析 、 數(shù)值和符號(hào)計(jì)算 、 工程與科學(xué)繪圖 、 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 、 數(shù)字圖像處理 、 數(shù)字信號(hào)處理 、 通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真 、 財(cái)務(wù)與金融工程 。 圖 低通濾波器的技術(shù)要求 圖中ω p和ω N分別為通帶邊界頻率；δ 1和δ 2分別為通帶波紋和阻帶波紋；允許的衰減一般用 dB數(shù)表示，通帶內(nèi)所允許的最大衰減（ dB） 的阻帶內(nèi)允許的最小衰減 （ dB）分別為α P和α N表示： 9 一般要求： 當(dāng) 0≤ |ω |≤ω P時(shí)， 20lg|H(ejw)|≤α P； 當(dāng)ω S≤ |ω |≤π時(shí)，α S≤ 20lg|H(ejw)|。 從上面的簡(jiǎn)單比較我們可以看到 IIR 與 FIR 濾波器各有所長(zhǎng)，所以在實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)該從多方面考慮來(lái)加以選擇。相反， FIR 濾波器主要采用非遞歸結(jié)構(gòu)，不論在理論上還是實(shí)際的有限精度運(yùn)算中都不存在穩(wěn)定性問(wèn)題，運(yùn)算誤差也較小。他們的系統(tǒng)函數(shù)分別為： 式 中的 H(z)稱為 N 階 IIR 濾波器函數(shù)，式 H(z)稱為（ N1）階 FIR 濾波器函數(shù)。 數(shù)字濾波器的分類 數(shù)字濾波器按照不同的分類方法，有許多種類，但總起來(lái)可以分成兩大類。它精度高，穩(wěn)定性好，不存在阻抗匹配問(wèn)題，可以時(shí)分復(fù)用，能夠完成一些模擬濾波器完成不了的濾波任務(wù)。它讓某些信號(hào)成分通過(guò)又阻止或衰減另一些成分。 本課題研究?jī)?nèi)容方法 數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)，大體上有如下幾種方法： 單片通用數(shù)字濾波器集成電路 單片通用數(shù)字濾波器的最大優(yōu)點(diǎn)就是使用簡(jiǎn)單便捷，但是其如果使用多字長(zhǎng)和階數(shù)規(guī)格不夠多，在實(shí)際應(yīng)用中有很大局限性。于是數(shù)字器件的出現(xiàn)促進(jìn)了雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)的進(jìn)步。 圖像處理 數(shù)字濾波技術(shù)以成功地應(yīng)用于靜止圖像和活動(dòng)圖像的恢復(fù)和增強(qiáng)、數(shù)據(jù)壓縮、去噪音和干擾、圖像識(shí)別以及層析 X 射線攝影，還成功地應(yīng)用于雷達(dá)、聲納、超聲波和紅外信號(hào)的可見(jiàn)圖像成像。該領(lǐng)域只要包括 5個(gè)方面的內(nèi)容：第一，語(yǔ)音信號(hào)分析。 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。 關(guān)鍵詞： 數(shù)字濾波器 通信 集成電路 DSP FPGA Abstract Digital filter is a digital signal processing system is one of the important ponent, analog filters cannot be replaced by the new characteristic, therefore in the munication, speech and image processing, automatic control and other fields have a wide range of applications, it can reduce noise, improve the signal to noise ratio and signal spectrum purity has important significance. Digital filter according to unit impulse response of different, can be divided into FIR ( finite impulse response filter ) and IIR ( infinite i mpulse response ) filter, FIR have the advantages of good phase characteristics, IIR have the advantages of good amplitudefrequency characteristics, according to different system performance requirements of different filter. The filter main realizing methods has three kinds, respectively is: the monolithic integrated circuit, digital filter with DSP device and FPGA ( field programmable gate array ) device. This paper uses FP