基于FPGA的FIR数字低通滤波器的课程设计

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1、 EDA 设计基础实验课程论文 题 目 基于 FPGA 的 FIR 数字低通滤波器的设计 学 院 通信与电子工程学院 专业班级 通信 111 班 学生姓名 指导教师 2013 年 6 月 3 日 EDA 设计基础实验课程论文 II 目 录 摘要 I Abstract II 第 1 章 绪论. 1 1.1 课题的目的和意义 1 1.2 FPGA 技术的发展及应用 2 1.3 FPGA 软件设计工具 Quartus II 3 第 2 章 FIR 数字滤波器的理论研究及分析 . 5 2.1 数字滤波器的理论基础 5 2.2 数字滤波器的分类 5 2.3 FIR 数字滤波器的设计方法 . 6 第 3

2、章 FPGA DSP 系统设计分析 . 7 3.1 DSP 的基本概念 7 3.2 FPGA 实现 DSP 的特点. 8 3.3 DSP Builder 设计工具及设计规则 9 第 4 章 基于 FPGA 的 FIR 低通滤波器设计 . 12 4.1 设计方案 12 4.2 FDATool滤波器设计 . 12 4.3 FPGA 定点数的确定 14 4.3.1 导出系数文件. 14 4.3.2 FPGA 定点数转换 15 4.4 FIR 滤波器模型的建立 17 4.4.1 乘加子系统的搭建. 17 4.4.2 滤波器模块的添加和模块参数设置 21 4.4.3 各模块的连接. 27 第 5 章 S

3、imulink 仿真 29 EDA 设计基础实验课程论文 III 5.1 仿真时间设定 . 29 5.2 示波器模块显示 . 29 5.3 仿真结果分析 . 31 结论 33 参考文献. 34 致谢. 35 附录. 36 附录 1 FIR 滤波器仿真模型图 . 36 附录 2 FIR 滤波器测试模型图 . 37 附录 3 FPGA 定点数转换程序 . 37 EDA 设计基础实验课程论文 I 摘 要 在现代通信领域中，FIR 数字滤波器以其良好的线性特性被广泛 使用，属于数字信号处理的基本模块之一。在实践中，往往要求对信 号处理有实时性和灵活性， 而已有的一些软件和硬件的实现方式则难 以同时到达

4、这两方面的要求。随着可编程逻辑器件和 FDA 技术的发 展，使用 FPGA 来实现 FIR 滤波器， 既具有实时性， 又兼顾了一定的 灵活性，越来越多的电子工程师采用 FPGA 器件来实现 FIR 滤波器。 本设计利用 MATLAB/Simulink/DSP Builder 设计一个 FIR 滤波 器。首先根据滤波器指标，利用 MATLAB 工具箱滤波器设计工具设 计滤波器，然后根据实际需要将系数导出并量化。接下来在 Simulink 中使用 Simulink 库和 DSP Builder 库建立设计模型， 并在 Simulink 中 仿真。 关键词关键词：FPGA，FIR 低通滤波器，DSP

5、 Builder，Simulink EDA 设计基础实验课程论文 II Abstract In the modern communications 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 real-time and

6、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 time.Along 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 real-time requirement, but also has some flexibility. This design uses MATL