【正文】 ven：…，符合設(shè)計(jì)要求中的x_even（n）+x_odd（n）的設(shè)計(jì)要求，得到的b_odd的結(jié)果為：1…，符合設(shè)計(jì)要求中的x_odd（n）+x_even（n1）的設(shè)計(jì)要求。由此可見(jiàn)，該模塊滿足設(shè)計(jì)要求。 B樣條直接實(shí)現(xiàn)和式部分仿真截圖（2） B樣條直接實(shí)現(xiàn)差式部分，當(dāng)輸入的奇偶信號(hào)分別為x_even：6……，x_odd：12……時(shí)，得到的結(jié)果為b_even：4……，符合設(shè)計(jì)要求中的x_even（n）x_odd（n）的設(shè)計(jì)要求，得到的b_odd的結(jié)果為：6……，符合設(shè)計(jì)要求中的x_odd（n）x_even（n1）的設(shè)計(jì)要求。由此可見(jiàn)，該模塊滿足設(shè)計(jì)要求。 B樣條直接實(shí)現(xiàn)差式部分仿真截圖（3） B樣條Pascal實(shí)現(xiàn)對(duì)于B樣條的Pascal實(shí)現(xiàn)法，有之前的分析可得，需要結(jié)合具體的小波函數(shù)，這里我們只介紹9/7小波的B樣條部分的Pascal實(shí)現(xiàn)。，從圖中我們可以看到，當(dāng)輸入信號(hào)x_even、x_odd均為…的序列時(shí)，輸出的值x_even_a、x_odd_a均為1234…，x_even_s、x_odd_s均為1234…，滿足設(shè)計(jì)要求的各個(gè)輸出值與出入值之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，即：x_even_a(n)=x_even(n)+x_even(n1)*6+x_even(n2)，x_odd_s(n)=x_odd(n)*4+x_odd(n1)*4，x_even_s(n)=x_even(n1)*4+x_even(n2)*4，x_odd_a=x_odd(n)+x_odd(n1)*6+x_odd(n2)。由此可得，此模塊的設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)的要求。 B樣條Pascal實(shí)現(xiàn)仿真截圖 分布式部分對(duì)于分布式部分，由于各個(gè)小波的分布式部分形式相似，但是各自的復(fù)雜程度不一，具體上有所差別。因此，在這里我們只介紹9/7濾波器以及6/10濾波器的分布式部分。（1） 9/7濾波器的分布式部分在初步仿真時(shí)，為便于驗(yàn)證，分布式部分中的t1=2，t2=4，t3=8。從圖中可以看到，當(dāng)輸入的序列入圖中所示時(shí)，得到的結(jié)果even_h為1123…，經(jīng)驗(yàn)證，此結(jié)果符合even_h（n）=evenba（n）+evenba(n+1)*t2+evenba(n+2)的設(shè)計(jì)要求；結(jié)果even_l以及odd_h為112…，經(jīng)驗(yàn)證，此結(jié)符合even_l=oddba(n)*t1+oddba(n+1)*todd_h=evenbs(n)+evenbs(n+1)的設(shè)計(jì)要求；結(jié)果odd_l為134680、…，經(jīng)計(jì)算，此結(jié)果滿足odd_l=oddbs(n)*t3的要求。綜上可得，此模塊的設(shè)計(jì)，滿足總體的設(shè)計(jì)要求。 9/7濾波器的分布式部分仿真截圖（2） 6/10濾波器的分布式部分在初步仿真時(shí)，為便于驗(yàn)證，分布式部分中的s3=2，t1=2，t2=2，t3=4。 6/10濾波器的分布式部分仿真截圖從圖中可以看到，當(dāng)輸入的序列入圖中所示時(shí)，得到的結(jié)果evenh為1…，經(jīng)驗(yàn)證，此結(jié)果符合evenh（n）=evenba（n）+evenba(n+1)的設(shè)計(jì)要求；evenl為…，經(jīng)驗(yàn)證，此結(jié)果符合evenl=oddba(n)*s3的設(shè)計(jì)要求，oddh為4567…，經(jīng)驗(yàn)算，此結(jié)果符合我們?cè)O(shè)計(jì)之初的預(yù)想輸入與輸出間的數(shù)值關(guān)系，即：oddh=evenbs(n)+evenbs(n+1)*t2+evenbs(n+2)*t2+evenbs(n+3)*t3的設(shè)計(jì)要求，oddl的值分別為34680、9…，經(jīng)驗(yàn)算，此結(jié)果依然符合我們意愿中需要達(dá)到的oddl=oddbs(n)*t1+oddbs(n+1)*t3+oddbs(n+2)*t1的設(shè)計(jì)要求；綜上可得，此模塊的設(shè)計(jì)，滿足總體的設(shè)計(jì)要求。 標(biāo)準(zhǔn)部分對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化部分，我們不做具體的分析，在各個(gè)濾波器整體實(shí)現(xiàn)時(shí)，我們將其和各自需要的量化等步驟合在一起進(jìn)行處理。 整體濾波器的綜合仿真及分析在設(shè)計(jì)中，我們 采用Xilinx的開(kāi)發(fā)平臺(tái)ISE進(jìn)行相關(guān)的源程序的編輯綜合，用Modelsim來(lái)進(jìn)行相關(guān)的仿真。采用VHDL的語(yǔ)言來(lái)書(shū)寫(xiě)作為設(shè)計(jì)語(yǔ)言，且在綜合編譯時(shí)采用Xilinx公司的spandan系列中的xc3s400an作為載體。 5/3濾波器的提升構(gòu)架（1） 綜合結(jié)果及分析5/。 5/3小波提升算法的綜合結(jié)果截圖在圖中可以看到，在我們?cè)O(shè)計(jì)的這個(gè)方案中，共使用了46個(gè)基本邏輯單元，35個(gè)查找表單元，65個(gè)觸發(fā)器單元，兩個(gè)全局時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)資源，沒(méi)有用到乘法器單元。由此可以看到，此架構(gòu)用較少的資源實(shí)現(xiàn)了這一小波變換。（2） RTL視圖及分析經(jīng)過(guò)編譯綜合。由圖可以看到，此結(jié)構(gòu)圖，體現(xiàn)出了我們?cè)O(shè)計(jì)構(gòu)架中的各個(gè)單元。 5/3小波的RTL視圖截圖（3） 仿真及分析在編寫(xiě)好仿真程序后，在Modelsim中進(jìn)行相關(guān)的仿真。 5/3小波提升架構(gòu)仿真截圖在仿真時(shí)，我們?cè)O(shè)輸入信號(hào)在這里設(shè)為8位，其中第一位為符號(hào)位，其后的低7位為有效符號(hào)位。因?yàn)槠渲杏屑臃ㄟ\(yùn)算，在數(shù)據(jù)的流通過(guò)程中，先將數(shù)據(jù)做預(yù)處理，已使得他們?cè)谶\(yùn)算的過(guò)程中，不要出現(xiàn)溢出現(xiàn)象，影響輸出結(jié)果。故都進(jìn)行2位的符號(hào)擴(kuò)展，以滿足需求。在輸出上仍采用8位數(shù)據(jù)格式，在量化上采用均勻量化的方式，即取最后結(jié)果的高8位作為模塊的輸出。在測(cè)試文件中，輸入的序列為：1914218191714滿足提升算法的要求。在截圖中我們可以看到輸出序列為：19231824140。經(jīng)過(guò)計(jì)算，理論值的輸出序列為：192418261514在允許誤差的情況下，滿足設(shè)計(jì)的要求。 9/7濾波器的提升構(gòu)架（1） 綜合結(jié)果及分析9/7 。 9/7濾波器的綜合截圖從圖中可以看到，這個(gè)結(jié)構(gòu)共使用了73個(gè)基本邏輯單元，97個(gè)觸發(fā)器，92個(gè)查找便單元，以及2個(gè)全局時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)資源。其中，還使用了4個(gè)乘法器單元。這些乘法器的使用，是在編譯的過(guò)程中，開(kāi)發(fā)軟件自動(dòng)將程序中的乘法操作用這樣的底層硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，以提高整體的運(yùn)行速度。（2） RTL視圖及分析。經(jīng)過(guò)對(duì)原圖的檢驗(yàn)，這個(gè)結(jié)構(gòu)圖基本上實(shí)現(xiàn)自己在設(shè)計(jì)之初的設(shè)想，設(shè)計(jì)中所涉及的到基本的單元模塊，在這里都得以體現(xiàn)。 9/7小波提升算法實(shí)現(xiàn)的RTL視圖截圖（3） 仿真截圖及分析由于整個(gè)過(guò)程較長(zhǎng)，所以對(duì)于這個(gè)部分的仿真的初始階段會(huì)有一段時(shí)間的不穩(wěn)定態(tài)，所以，只有輸入的信號(hào)經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間之后，才會(huì)有其對(duì)應(yīng)的輸出，由于在設(shè)計(jì)中，采用了流水線技術(shù)，所以，使得其速度并沒(méi)有受到太多的滯后。，它們分別為截圖的第一部分以及第二部分。在仿真中，我們?cè)O(shè)輸入信號(hào)設(shè)為8字節(jié)，其中第一位為符號(hào)位，低7位為有效位。在每個(gè)加法運(yùn)算中，為了在一定程度上避免溢出的發(fā)生，各個(gè)和均采用10位的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。其中的4個(gè)常系數(shù)均為9位表示法，其中第一位位符號(hào)位，第二位為整數(shù)位，低7位為小數(shù)位。作為一個(gè)常數(shù)輸入信號(hào)，信號(hào)右移7位后，作為乘法器的一個(gè)因數(shù)輸入。所得的乘積，每經(jīng)過(guò)復(fù)原即左移7位再送入加法器。在最后的量化及標(biāo)準(zhǔn)部分，最后的輸出采用8位字節(jié) 。 9/7濾波器提升架構(gòu)仿真截圖第一部分，當(dāng)輸入信號(hào)為…時(shí)，各自的奇偶分離信號(hào)輸出為…，…，在此范圍結(jié)果正確，進(jìn)一步的，得到的y0_even為68A0、…，經(jīng)過(guò)計(jì)算，此結(jié)果符合我們?cè)谠O(shè)計(jì)中需要達(dá)到的輸入輸出值之間的y0_even=y0_odd(n)*s2+y0_odd(n+1)*s2++x_even(n)的要求。y0_odd的值依次為為0B、11B、2…，經(jīng)過(guò)計(jì)算此結(jié)果符合我們?cè)O(shè)計(jì)之初的輸入輸出之間的數(shù)值關(guān)系y0_odd=x_even(n)*s1+x_even(n+1)*s1++x_odd(n+1)的設(shè)計(jì)要求。 9/7濾波器提升架構(gòu)仿真截圖第三部分，在以上輸入的y0_odd，y0_even的情況下，得到的y1_even的值分別為2E、A0EF、B… ，y1_odd的值為B0、D37B…，經(jīng)過(guò)計(jì)算，以及結(jié)合設(shè)計(jì)中采用的量化方法，得到的結(jié)果符合要求。 6/10濾波器的B樣條分解架構(gòu)對(duì)于6/10濾波器的B樣條分解架構(gòu)，我們僅僅討論B樣條部分直接實(shí)現(xiàn)的方式。1，輸入信號(hào)采用補(bǔ)碼輸入，取8位。2，經(jīng)過(guò)奇偶部分，數(shù)據(jù)字長(zhǎng)為8位。3，經(jīng)過(guò)B樣條部分后，由于有三級(jí)，第一級(jí)后，字長(zhǎng)變?yōu)?位，其中第一位為防止溢出，此后每一級(jí)都增加一位防溢出，三級(jí)后，字長(zhǎng)變?yōu)?1位。4，經(jīng)過(guò)分布式部分，為保證一定的精度，變?yōu)?3（12+11）位。5，經(jīng)過(guò)歸一化部分，取數(shù)據(jù)的將分布式部分?jǐn)U大的部分復(fù)原，在保證一定的精度下，數(shù)據(jù)輸出為8位。故，在分布式部分之前，數(shù)據(jù)均采用11位格式，分布式部分采用23位格式。對(duì)于分布式部分中的t1，t2，t3的取值，由于它們的取值均很小，而且有正有負(fù)，故在結(jié)構(gòu)中，均采用補(bǔ)碼的形式輸入，且將數(shù)據(jù)擴(kuò)大256倍，即2的8次方，以便于歸一化部分的處理，且保證一定的精度，之后再作為乘法器的一個(gè)輸入。數(shù)據(jù)均采用12位格式， 按符號(hào)位擴(kuò)展，均為補(bǔ)碼形式的輸入結(jié)構(gòu)。得到他們的12位16進(jìn)制數(shù)據(jù)分別為： s3=*256=9F1H；t1=*256=2A1H；t2=*256=156H；t3=*256=60FH。對(duì)于歸一化部分，由于分布式部分將一本乘法器的因數(shù)擴(kuò)大了256倍，此處可以用一個(gè)移位寄存器來(lái)完成這個(gè)數(shù)據(jù)的復(fù)原，即舍棄數(shù)據(jù)的后8位，得到15位數(shù)據(jù)。由于輸出的數(shù)據(jù)只要8位，故也因?qū)⒏叨说?位舍棄。（1） 綜合結(jié)果及分析6/。 6/10濾波器的綜合結(jié)果截圖從圖中可以看到，這個(gè)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)共使用了215個(gè)基本邏輯單元，264個(gè)查找表單元，128個(gè)觸發(fā)器單元以及兩個(gè)全局時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)資源。其中，共使用了7個(gè)乘法器單元。（2） RTl視圖及分析6/。 6/10濾波器的RTL視圖截圖，基于B樣條算法的6/10濾波器的構(gòu)架中的各個(gè)模塊，在這里都得到了體現(xiàn)，如三級(jí)B樣條部分，分布式部分以及最后的量化等部分。（3） 仿真結(jié)果及分析、他們分別為仿真圖中的第一、二、三部分。 6/10濾波器仿真結(jié)果截圖第一部分，輸入信號(hào)經(jīng)奇偶模塊后，輸出的數(shù)據(jù)滿足設(shè)計(jì)的要求，完成了奇偶數(shù)據(jù)的分離；經(jīng)過(guò)計(jì)算，b_evenab_evensb_oddab_odds1的輸出序列分別滿足各自的設(shè)計(jì)要求。 6/10濾波器仿真結(jié)果截圖第二部分，經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得到，經(jīng)過(guò)二級(jí)B樣條部分后，輸出的數(shù)據(jù)b_oddsb_oddab_evenab_evens3均滿足各自的設(shè)計(jì)約束。 6/10濾波器仿真結(jié)果第三部分經(jīng)過(guò)計(jì)算驗(yàn)證，其中的各個(gè)負(fù)載的信號(hào)輸出，均滿足在設(shè)計(jì)中的預(yù)想結(jié)果，對(duì)于歸于化部分以及量化部分的處理，也達(dá)到了預(yù)想的要求。 9/7濾波器的B樣條直接實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中，1，輸入信號(hào)采用補(bǔ)碼輸入，取8位。2，經(jīng)過(guò)奇偶部分，數(shù)據(jù)字長(zhǎng)為8位。3，經(jīng)過(guò)B樣條部分后，由于有四級(jí)，第一級(jí)后，字長(zhǎng)變?yōu)?位，其中第一位為防止溢出，此后每一級(jí)都增加一位防溢出，四級(jí)后，字長(zhǎng)變?yōu)?2位。4，經(jīng)過(guò)分布式部分，為保證一定的精度，變?yōu)?4(12+12)位。5，經(jīng)過(guò)歸一化部分，取數(shù)據(jù)的將分布式部分?jǐn)U大的部分復(fù)原，在保證一定的精度下，數(shù)據(jù)輸出為8位。故，在分布式部分之前，數(shù)據(jù)均采用12位格式，分布式部分采用24位格式。對(duì)于分布式部分中的t1，t2，t3的取值，由于它們的取值均很小，而且有正有負(fù)，故在結(jié)構(gòu)中，均采用補(bǔ)碼的形式輸入，且將數(shù)據(jù)擴(kuò)大256倍，即2的8次方，以便于歸一化部分的處理，且保證一定的精度，之后再作為乘法器的一個(gè)輸入。數(shù)據(jù)均采用12位格式，且按符號(hào)位進(jìn)行擴(kuò)展。得到他們各自的12位補(bǔ)碼形式的16進(jìn)制數(shù)據(jù)分別為：t1=*256=37FH；t2=*256=999H；t3=*256=337H；均為補(bǔ)碼形式。對(duì)于歸一化部分，由于分布式部分將一本乘法器的因數(shù)擴(kuò)大了256倍，此處可以用一個(gè)移位寄存器來(lái)完成這個(gè)數(shù)據(jù)的復(fù)原，即舍棄數(shù)據(jù)的后8位，得到16位數(shù)據(jù)。由于輸出的數(shù)據(jù)只要8位，在這里采用均勻量化的方法將輸入的數(shù)據(jù)予以處理，得到8位有效數(shù)據(jù)。（1） 綜合結(jié)果及分析9/。 9/7濾波器的B樣條架構(gòu)的直接實(shí)現(xiàn)綜合結(jié)果從圖中可以看到，這種架構(gòu)共使用了259個(gè)基本邏輯單元，364個(gè)查找表，168個(gè)觸發(fā)器以及兩個(gè)全局時(shí)鐘網(wǎng)絡(luò)資源。其中，還使用了6個(gè)乘法器單元。（2） RTL視圖及分析9/。從圖中可以看到我們?cè)谠O(shè)計(jì)中所需要體現(xiàn)的四級(jí)B樣條部分、分布式部分以及之后的量化等部分都得到了體現(xiàn)。 9/7濾波器B樣條部分直接實(shí)現(xiàn)RTL視圖（3） 仿真及分析、他們分別為仿真圖中的第一、二、三部分。 9/7濾波器的仿真截圖第一部分，當(dāng)輸入信號(hào)x_in為000…的序列時(shí)，處輸出的奇偶信號(hào)x_even、x_odd符合設(shè)計(jì)要求。而后的經(jīng)過(guò)一級(jí)B樣條部分后，得到的結(jié)果b_evenab_evensb_oddab_odds1的輸出經(jīng)計(jì)算均符合設(shè)計(jì)要求。，可以得到當(dāng)經(jīng)過(guò)4級(jí)B樣條部分后，得到的結(jié)果b_evenab_evensb_oddab_odds2的輸出經(jīng)計(jì)算均符合設(shè)計(jì)的要求，而后以此序列為輸出，進(jìn)入之后的分布式部分，經(jīng)過(guò)計(jì)算，滿足設(shè)計(jì)的要求，依次得到even_h、even_l、odd_h、odd_l。最后進(jìn)入最后的歸一化以及量化部分，其仿真的結(jié)果adders、addera滿足設(shè)計(jì)中所需要的adders=odd_l+odd_h、addera=even_h+even_l的計(jì)算模式。h_pass、l_pass經(jīng)過(guò)adders和addera的移位分別得到，滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)于最后的量化部分，經(jīng)過(guò)演變，滿足設(shè)計(jì)要求。 9/7濾波器的仿真截圖第二部分 9/7濾