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  • 基于FPGA的高速高阶FIR滤波器设计;基于FPGA的高速高阶FIR滤波器设计
  • 本文基于工程实际出发,在信号处理速率要求不且滤波器阶数较的情况下,提出了一种基于LPM参数化宏功能模块的FIR滤波器设计方法,具有一定的工程实用价值。
  • 把计算机工程与应用 基于分布式算法的高阶滤波器及其实现 李书华曾以成 湘潭大学光电工程系湖南湘潭 跎
  • 介绍了一种适用于在强干扰、关键...软件上通过从A/D读取数字化后的信号,再进行高阶FIR滤波,剔除了干扰信号。通过FIR滤波在数据采集系统中的运用,采集系统可以较传统数据系统有更高的采集精度和更强的抗干扰能力。
  • 研究了一种采用FPGA实现32阶FIR数字滤波器硬件电路方案;讨论了窗函数的选择、滤波器的结构以及系数量化问题;阐述了FIR滤波器的FPGA实现,各模块的设计以及如何优化硬件资源,提高运行速度等问题。实验结果表明了该...
  • 设计了一种用于数字下变频的256分布式FIR滤波器。通过分析分布式FIR滤器结构给实现电路所需资源和运算速度带来的影响,确定了适用于Cyclone III系列FPGA的实现结构。在Cyclone III系列EP3C40F484C6N芯片上实现该...
  • 数字滤波器是一种用来过渡时间离散信号的数字系统,通过对抽样数据进行数学处理来达到频域 ...现328位的F IR速度可达到100Mp s. 此外, FPGA开发周期短且编程灵活,易于反复擦写,算法实现 不受DSP之类固件性能的限制.
  • 本文介绍了高阶数字滤波器的设计与应用,适合于初学者自己自学
  • 基于脉动阵列和流水线技术的FIR滤波器的FPGA实现,王世虎,莫亭亭,本文提出一种基于脉动阵列和流水线技术的高阶FIR滤波器的FPGA实现方法。脉动结构有效的解决了数字FIR滤波器实时性的问题,但其占用��
  • 基于带残余补偿的外推冲激响应设计技术,利用硬件描述语言编程在集成电路上对FIR数字滤波器进行了综合。...综合结果表明所提方法可以有效节省高阶FIR滤波器硬件资源的消耗,适用于低成本数字系统设计。
  • 接着,作者提出只需要简单的步骤,即可完成将C语言的有限脉冲响应(FIR)滤波器移植到FPGA硬件中。  性能DSP应用,包括视频和音频处理,与其说是时钟的限制,不如说是缺乏并行处理的能力。在减少钟速率并使用...

    本文开始通过描述多个并行进程的需求,讲述一个比双核提供更多能力的FPGA设计。接着,作者提出只需要简单的步骤,即可完成将C语言的有限脉冲响应(FIR)滤波器移植到FPGA硬件中。

     

      高性能DSP应用,包括视频和音频处理,与其说是时钟的限制,不如说是缺乏并行处理的能力。在减少钟速率并使用多重并行处理硬件主要有两个优势:一,降低时钟速度,降低功耗;二,并行的应用可以大大提高应用程序的吞吐量。但如何将现有的DSP算法转成并行执行则是实现这些好处所面临的最大的挑战。

     

      FPGA则可以很好地并行执行程序。传统上,这些设备已被使用较低级别的方法进行描述,包括硬件描述语言(HDLs),最常用的VHDL和Verilog。最近,C到HDL的编译已经成为许多FPGA开发的核心能力。HDLs是为PnR工具所创造的可在FPGA上运行的RTL代码的输入文件格式。有效编程硬件需要软件开发人员了解如何将设计改写至硬件。软件开发者也需要知道如何使用优化编译器,了解最终的硬件资源消耗,以减少产品上市时间。这是其中C到HDL工具可以提供很大的帮助。本文的目的是为软件开发者提供将C代码快捷的转换至FPGA硬件中使之并行执行的方法。

     

     并行

     

      微处理器通过利用不断增加的时钟速度,以及使用有限的指令流水线(双核或四核)来提高性能。 FPGA却早已提供了这些核远没有达到的并行执行能力。它能够使用优化的并行处理逻辑来执行多个串行程序。缺点是,从以微处理器为导向C至优化后的RTL(布局布线后)需要经过多个步骤,使用多种工具。对于C程序员,这意味着C必须被编译成HDL,HDL必须被综合至较低水平的逻辑,而低级别的逻辑必须在FPGA中进行布局布线。因此,优化应用需要一些了解FPGA架构并且懂得进行结构优化的程序员。为了解释我们要遍历一个简单的FIR滤波器从C移动到FPGA的硬件(图1)的步骤。

     

     

    图 1: producer, FIR 与consumer 三个进程被连接至一起
    图 1: producer, FIR 与consumer 三个进程被连接至一起

     

      项目描述 - 16位,12阶FIR滤波器

     

      具体过程被编译成硬件是由以下函数表示:

     

      void fir(co_stream filter_in, co_stream filter_out)

     

      这个C语言子程序是定义为一个代码模块的单一进程,作为一个空的子程序,用来描述一个硬件或软件的组成。如果您是一位经验丰富的硬件设计师,你可以简单地认为是类似于一个VHDL的实体,或一个Verilog模块的进程。

     

      如果您是一位软件程序员,你可以把该进程想像成一个永远循环的、独立于其他进程的子程序。我们的fir函数没有返回值,有两个被定义使用类型为co_stream的数据接口。这两个流用于:

     

      滤波器系数为12,取filter_in 为采样数据流。

     

      写出对filter_out中滤波器的值。

     

      如果你是一个硬件设计师,你可以将co_stream视为一个先进先出(FIFO)的缓存。如果您是一位软件程序员,你可以把一个co_stream看成是大致类似于C中的文件类型而非磁盘上读和写的文件,但是,我们将使用co_stream类型进行多个并行进程之间的数据传输。

     

     

    图2:源代码,显示的算法及其嵌套循环
    图2:源代码,显示的算法及其嵌套循环

     

      请注意在图2中的子程序包括外部DO,而(1)循环,这表明该子程序将不间断的执行。该子程序描述了一个持续的,不间断运行的进程。

    在这个循环中,观察co_stream_open,co_stream_read,co_stream_write和co_stream_close是如何管理滤波器的数据移动的功能的。这些功能为您和C程序员提供了用简洁和平台可移植的方法,来表示数据流。支持许多我们所熟悉的可以用来描述移动和进程到进程的数据管理功能。

     

      Fir函数开始通过从filter_in流中的读取12个系数并存储到一个本地数组(系数)。该函数然后读取并开始处理输入数据,每次一个采样。滤波器的结果写入到输出流filter_out中。

     

      在算法的描述(图3),你会发现一个while循环,它描述了滤波操作,迭代乘法累加的操作。

     

     

    图3:滤波进程是一个迭代的乘法累加操作。
    图3:滤波进程是一个迭代的乘法累加操作。

     

      此包含有两个内循环和一个简单的计算的循环结构对每一段输入的12采样点迭代以进行滤波操作。在每个循环迭代的同时,使用co_stream_write命令将滤波数据写入到输出流。

     

      上述循环说明了使用ImpulseC来描述滤波器的常见模式:C语言对输入数据进行循环迭代、处理,并将结果写到输出流(如图所示)或其他方式。

     

      你可能注意到了在代码中使用的三个编译指示(PIPELINE, UNROLL 和 SET StageDelay)。这些编译指示是更详细的优化技术指南,总结(在代码中使用这些编译指示):

     

      CO PIPELINE pragma表示我们希望while循环被实现成为一个高吞吐量的硬件流水线(pipeline)。如果硬件编译器能够生成一个速度完美的流水线,那么我们可以预计,此循环遍历的时间和每一个采样时间一样快,即使在循环中的计算超过一个时钟周期。

     

      CO SET pragma允许我们指定生成的硬件的某些特征。在这种情况下,我们正在建立一个StageDelay的约束,指示优化器限制任意流水线阶段的组合逻辑深度。如果任意生成的流水线阶段超过这个限制,优化器将添加额外的流水线阶段,以更好地平衡流水线从而使硬件工作在高时钟频率下。

     

      表示优化器将删除(依靠使用unrolling命令)循环,使该循环所有的迭代并行工作。展开Unrolling要求循环服从(例如有一个固定数量的循环迭代)某些规定,但提高性能的同时也会急剧增加FPGA逻辑门搭建。

     

      FIR滤波器的子程序配置

     

      上述FIR的子程序描述了要在FPGA硬件上实现的C算法。然而,为完成整个程序,我们还需要包含一个额外的程序来描述I / O接口和该应用的其他编译时的特性。这种配置常规有三个重要的目的,使我们能够:

     

      定义I /O特性,例如FIFO深度和共享内存的大小等。

     

      将一个或多个ImpulseC进程实例化并相互联接。

     

      任意指定芯片级的物理名称和/或位置分配给特定的I / O端口。

     

      这个例子包括一个硬件进程(FIR滤波器),同时也包括了前面描述的两种测试程序,生产者(producer,信号发送)和消费者(consumer,信号收集)。我们的配置程序(图4)描述该如何把生产者(producer),消费者(consumer)与主体(fir)的进程连接在一起。

     

     

    图4:一个完整的配置程序
    图4:一个完整的配置程序

     

      总之,fir子程序所描述生成的算法作为FPGA硬件,而生产者和消费者子程序(描述在其他地方,fir_sw.c)是用于测试。配置例程用于描述如何沟通这三个过程,并描述了进程I / O中的其他特点的。

    编译C代码来创建HDL

     

      在创建FPGA硬件和相关的C代码文件的步骤前,首先选择的目标平台。该平台可以是个人的FPGA或是FPGA的开发板。设备选择通常是通过下拉菜单将列出由C到FPGA编译器所支持的设备。或者,您通常可以选择“一般的VHDL”来编译一个非特定的设备架构的VHDL。大多数HDL生成器还可以生成Verilog。HDL的生成是自动的,创建一个项目文件,其中包括循环延迟、流水线速率估算和所需硬件操作的估算,如图5所示。这些数据有助于工程师在FPGA漫长的综合,布局布线等步骤以前,反复重构和完善算法。

     

     

    图5:项目文件包括操作循环延迟、流水线速率、所需的硬件操作的算。
    图5:项目文件包括操作循环延迟、流水线速率、所需的硬件操作的估算。

     

      这个 C到FPGA的工具将优化和处理您的工作,生成FIR滤波器的HDL文件。作为完善迭代代码进程的一部分,将使用代码工具和图形工具对这些结果进行检查。此HDL文件包括状态机和其他逻辑,它使用C实现了并行和流水线。.在图5中的示例包括的展开循环的流水线内码循环会导致大量的HDL代码的生成。

     

      当您检查这个生成的HDL代码,请记住,HDL代码行数并不直接关系着FPGA资源的大小。在这种情况下,由于循环展开和流水线的存在,编译器会生成大量的中间信号。 这些中间信号会在综合时被FPGA的综合工具优化掉,将会导致实际生成的逻辑将远远少于HDL所显示的代码量。注:这滤波器所占用的FPGA的资源量和性能将取决于选定器件在什么PGA平台上,综合的设置,与其他硬件元素相接的完整系统。在这个算法案例(16位,全流水线并行12阶滤波器),可以相当于拥有约12个DSP slices的FPGA。

     

      图形化工具使得可以查看一个扩展形式(图6)的源代码,并查看所有展开的和流水线的内循环图。

     

     

    图6:源代码的扩展形式。
    图6:源代码的扩展形式。

     

      从现在开始,你拥有了一个可重用的、被测试过的FIR过滤器,并可与其他团队共享使用,或是在较大规模的系统集成芯片上重复使用。有趣的是,生成的HDL的可用性为您提供了可进一步手工细化各个设计部分的可能。通常团队将使用C来创建整个设计,然后将一部分转换为HDL代码以备硬件化。因此另一种选择是使用流生成HDL,导出至符合IEEE标准的HDL仿真器(如:ActiveHDL,ModelSim)。这样也可将另一部分C代码自动生成测试向量,作为设计过程中的一部分。我们坚定地认为,“HDL是不可替代的”,HDL可以很好的处理胶合逻辑,地址控制,状态机,和其他的布尔运算等工作。而C恰好是另一个工具包,使软件和硬件开发人员更好地协作联合优化的设计项目。

    转载于:https://www.cnblogs.com/lifan3a/articles/4293284.html

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  • 对于各种实现的结构做了分析、比较以及优化处理,特别是对基于FFT的FIR滤波器与传统卷积结构进行了精确的数值计算比较,最后得出满足于低阶或高阶的各种FIR滤波器实现结构的适用范围及其优缺点,并针对实际工程应用...
  •  在数字滤波器中,FIR...本文设计的16阶FIR滤波器用VerilogHDL进行描述,并综合到Altera公司的CycloneⅡ系列FPGA中。仿真实验表明基于RAG算法的FIR滤波器达到了逻辑资源的节约和运算速度的提高的整体优化效果。
  • FIR 滤波器是数字滤波器的一种,相比于模拟滤波器,其滤波精度,稳定,可随时修改,不需要考虑阻抗等问题,可以实现特殊要求的幅频特性,同时满足一定条件的FIR滤波器具有线性相位,因此FIR滤波器在实际工程中得到...

    FIR 滤波器设计基础理论

    FIR 滤波器是数字滤波器的一种,相比于模拟滤波器,其滤波精度高,稳定,可随时修改,不需要考虑阻抗等问题,可以实现特殊要求的幅频特性,同时满足一定条件的FIR滤波器具有线性相位,因此FIR滤波器在实际工程中得到了较为广泛的应用,例如图像处理、通信以及雷达等。

    本文主要讲述线性相位的 FIR 滤波器的基本原理和
    并行结构基础,其次阐述了并行结构中常用到的 FFA 算法和快速卷积算法。

    目录

    1.FIR 滤波器的基本原理

    一个 N 阶的 FIR 滤波器输出公式 y(n) 如下:

    在这里插入图片描述
    式1中 h(k)为滤波器的系数,x(n-k)为x(n)延时k个周期。系统的传输函数H(z)可表示成公式2:
    在这里插入图片描述
    从式1看出:滤波过程主要是一组特定的系数与信号完成卷积的过程。从式2看出,在有限的Z平面内它有N-1个零点同时其 N-1个极点全部位于 z=0 中,因此 FIR 滤波器也被称为全零点滤波器,是一个单位脉冲响应有限长的稳定系统。
    FIR滤波器在系数满足一定条件的情况下,它的相频特性是线性的,可以有效的保留信号的相位信息,因此线性相位的 FIR 滤波器在实际工程中有着较为广泛的应用。FIR网格结构的特点是没有反馈支路,也就是说没有环路。下面将介绍三种 FIR滤波器中常用到的网格结构。

    1.1 FIR 滤波器基本结构

    直接型:按照公式1或者2直接画出的结构就是直接型结构。直接型结构是将公式中的x(n-k)延时链展开,将延时后的数据先进行乘法运算后进行累加操作,如图 1 所示。将直接型结构进行转置(转置原理),先进行乘法运算后续进行延时
    和累加操作即可得到转置型网格结构,如图2 所示。

    在这里插入图片描述
    图1 直接型网格结构

    在这里插入图片描述
    图2 转置型网格结构

    级联型:把系统函数进行因式分解,将其中成对的零点排列在一起,得到 1 阶或者2 阶的基本直接型结构,将基本结构互相级联即可得到级联结构。
    在这里插入图片描述

    式3中[N/2]表示对 N/2 取整。当 N 为奇数的时候,为 0。FIR 滤波器的级联结构如图 2.3 所示。
    在这里插入图片描述

    图2.3 级联型网格结构

    级联型结构使用的乘法器较多,滤波器阶数越高越难分解,因此在实际中应用较少。
    **线性相位结构:**FIR 滤波器因其线性相位特性和系数对称性而在实际工程中被广泛使用,可以保留初始相位信息。它的单位脉冲响应满足如下公式4:
    在这里插入图片描述

    式4中,+表示第一类线性相位结构,-表示第二类线性相位结构。当 N 为偶数时:
    在这里插入图片描述
    当 N 为奇数时:
    在这里插入图片描述

    因此,根据公式画出线性相位结构如下:
    在这里插入图片描述

    (a)N为偶数
    在这里插入图片描述

    (b)N为奇数
    图4 第一类线性相位网格结构
    在这里插入图片描述

    (a)N为偶数
    在这里插入图片描述

    (b)N为奇数
    图5 第二类线性相位网格结构
    线性相位结构中,通常使用第一类线性相位结构的 FIR 滤波器。按照线性相位结构,FIR 滤波器在实现时可利用系数对称性节省一半乘法器,但同时,输入至乘法器的信号会额外展宽一位。在实际工程中,加法实现简单,但乘法器是重要资源,因此,线性相位结构得以在各个硬件平台中应用。

    何时需要用到FIR滤波器

    如果在硬件电路处理后任然有噪声,此时就可以考虑采用滤波器,如果所用芯片算力不错,就可以考虑采用FIR滤波器
    如果在硬件也能实现有源滤波器能解决产品中的噪声干扰,但是发现硬件的方法需要成本比较高,或者PCB面积受限时,也推荐考虑采用数字滤波器实现。因为往往有源滤波器要实现一个比较好的通频带高Q值时,其阶数往往很高,而且可能需要一些特殊规格的电阻电容实现所需的频带,此时数字滤波器仅需要一段代码搞定,而且效果往往比硬件滤波器更好也更灵活。
    如果在系统中发现采用IIR拓扑类型滤波器无法满足线性相位需求,或者发现使用IIR滤波器,滤波器输出出现严重失真或者不稳定现象时,推荐考虑采用FIR滤波器。

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  • 文章探求高速全并行FIR的FPGA实现方法,并以8输入15阶FIR滤波器为示例,在直接型FIR的基础上改进得到全并行FIR结构,采用Verilog硬件描述语言完成设计,仿真结果与MATLAB软件测试结果一致。在此基础上,提出两种改进...
  • 曾喆昭等人提出了一种基于余弦基神经网络的算法,给出了该算法的收敛条件,并将其应用到高阶多通带FIR滤波器中,用实例说明了该算法在精度、计算速度等方面的优越性。基于这种算法,有人分别将其在数域和维数上做出...
  • FIR滤波器和IIR滤波器的区别和选择

    万次阅读 2014-05-08 17:23:44
    例如用频率抽样法设计阻带衰减为-20db的FIR滤波器,其阶数要33才能达到,而如果用双线性变换法设计只需4-5的切贝雪夫滤波器,即可达到指标要求,所以FIR滤波器的阶数要5-10倍左右。  2. FIR滤波器可得到...


    1. 在相同技术指标下,IIR滤波器由于存在着输出对输入的反馈,因而可用比FIR滤波器较少的阶数来满足指标的要求,这样一来所用的存储单元少,运算次数少,较为经济。例如用频率抽样法设计阻带衰减为-20dbFIR滤波器,其阶数要33阶才能达到,而如果用双线性变换法设计只需4-5阶的切贝雪夫滤波器,即可达到指标要求,所以FIR滤波器的阶数要高5-10倍左右。 

    2. FIR滤波器可得到严格的线性相位,而IIR滤波器则做不到这一点,IIR滤波器选择性愈好,则相位的非线性愈严重,困而,如果IIR滤波器要得到线性相位,又要满足幅度滤波的技术要求,必须加全通网络进行相位校正,这同样会大大增加滤波器的阶数,从这一点上看,FIR滤波器又优于IIR滤波器。 

    3. FIR滤波器主要采用非递归结构,因而从理论上以及时性从实际的有限精度的运算中,都是稳定的。有限精度运算误差也较小,IIR滤波器必须采用递归的结构,极点必须在Z平面单位圆内,才能稳定,这种结构,运算中的四舍五入处理,有时会引起寄生振荡。 

    4. FIR滤波器,由于冲激响应是有限长的,因而可以用快速傅里叶变换算法,这样运算速度可以快得多,IIR滤波器则不能这样运算。 

    5. 从设计上看,IIR滤波器可以利用模拟滤波器设计的现成闭合公式、数据和表格,因而计算工作量较小,对计算工具要求不高。FIR滤波器则一般没有现成的设计公式,窗函数法只给出窗函数的计算工式,但计算通带、阻带衰衰减仍无显示表达式。一般FIR滤波器设计只有计算机程序可资利用,因而要借助于计算机。 

    6. IIR滤波器主要是设计规格化的、频率特性为分段常数的标准低通、高通、带通、带阻、全通滤波器,而FIR滤波器则要灵活得多,例如频率抽样设计法,可适应各种幅度特性的要求,因而FIR滤波器则要灵活得多,例如频率器可设计出理想正交变换器、理想微分器、线性调频器等各种网络,适应性较广。而且,目前已有许多FIR滤波器的计算机程序可供使用。

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  • 串并FIR滤波器设计

    2009-07-21 13:37:00
    但亚高频系统需要较的处理速度,而串行架构往往达不到要求,因此,结合串并这两种设计方法的长处,在使用较少的硬件资源的同时实现了较的处理速度,这里说明一种65八路并行、支路串行FIR滤波器的设计(实际...
  • 尽管长度为4的FIR对于大多数实际应用来讲都太短了,但是它可以很容易地扩展到更高阶,并且其优点在于编辑时间比较短。线性相位(也就是对称)FIR脉冲响应假定如下:  这些系数可以直接编码成4位分数。注意:...
  • 与IIR滤波器相比,FIR的实现是非递归的,它总是稳定的,更重要的是,FIR滤波器在满足幅频响应要求的同时,可以获得严格的线性相位特性。因此,它在保真的信号处理,如数字音频、图像处理、数据传输以及生物医学等...
  • 本文利用辅助Matlab设计工具, 设计了一种基于FPGA且可满足测井需求的高阶快速数字滤波器,供读者设计参考。
  • 该算法的主要思想是用神经网络算法优化设计的FIR滤波器的幅频特性与理想滤波器的幅频特性在整个通带和阻带范围内的误差平方和为最小,算法不涉及逆矩阵运算。为了保证该算法的收敛性,提出并证明了神经网络算法的收敛...
  • IIR滤波器的设计:低通滤波器顾名思义就是低频率成分通过,频率成分截止,那么在设计一个低通滤波器时首先要明白想要截止多大的频率。比如想截掉4Hz以上的信号,理想状态下就是将4Hz以上的信号成分全部截止,4Hz...

    我们的教科书中总喜欢先介绍IIR,再介绍FIR,我也先介绍IIR。

    IIR滤波器的设计:

    低通滤波器顾名思义就是低频率成分通过,高频率成分截止,那么在设计一个低通滤波器时首先要明白想要截止多大的频率。比如想截掉4Hz以上的信号,理想状态下就是将4Hz以上的信号成分全部截止,4Hz以下的信号全部保留。然而事实上几乎不存在这样的滤波器,通常情况下总是在通过频率和截止频率之间存在一个过渡带。通过频率这部分称为通带,允许通过的最大频率为通带截止频率ωp,截至频率这部分称为阻带,阻带最小截至频率为ωs,通带和阻带之间的部分为过渡带,也即ωpp。通带之间的波动称为通带波动δp,阻带之间的波动称为阻带波动δs。

    数字滤波器设计中,Wp和Ws为归一化角频率,如果工程要求设计低通数字滤波器满足通带截止频率为fp = 40,阻带截止频率fs = 50,则fp,fs和Wp,Ws之间的转换关系为:

    Wp = 2*pi*fp/Fs;

    Ws = 2*pi*fs/Fs;

    截止频率的定义是当输出幅值响应下降到输入幅值的-3dB ( 20*log(1/sqrt(2)) ),也就是0.707(也就是 1/sqrt(2))时对应的频率,也称3db截频。

    %%巴特沃斯数字滤波器函数:

    [n,Wc] = buttord(Wp/pi,Ws/pi,Ap,As);

    [b,a] = butter(n,Wc,'low');%低通滤波器

    9b7d465ddf79fda7c25f8ad34d79e61d.png

    ----------------------------------------

    %% 切比雪夫1型低通滤波器

    [N,wc] = cheb1ord(Wp/pi,Ws/pi,Ap,As);

    [b,a] = cheby1(N,Ap,wc,'low');

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    %% 椭圆低通滤波器

    [N,wc] = ellipord(Wp/pi,Ws/pi,Ap,As);

    [b,a] = ellip(N,Ap,As,wc,'low');

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    FIR滤波器的设计:

    采用窗函数法设计理想低通,高通滤波器,参考北京交通大学陈后金主编的【数字信号处理】5.2节 窗函数法设计线性相位FIR数字滤波器P164,和P188。

    设计步骤如下:

    1) 确定滤波器类型,不同的FIR类型可设计不同类型的滤波器,I型可设计LP(低通滤波器),HP(高通滤波器),BP(带通滤波器),BS(带阻滤波器)。

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    2) 确定设计的滤波器的参数

    Eg:若要设计一个低通滤波器,fp=20,fs=30;Ap=1,As=40,则3db截频Wc = 2*pi*(fs-fp)/Fs;Fs为采样频率。

    当选定某一窗函数时,衰耗Ap和As就已经确定,凯撒窗除外。Ap和As的计算方法可参看另外一篇博客: https://www.cnblogs.com/xhslovecx/p/10118570.html

    3) 确定窗函数

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    50

    21<=A<=50, β=0.5842(A-21)^0.4 + 0.07886(A-21);

    A<21, β = 0;

    4) 确定滤波器的阶数M,首先确定滤波器的长度N。对于除凯撒窗以外的窗函数,N值由以下公式确定:

    N>=(窗函数近似过渡带宽度)/(Wp-Ws)

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    若采用Kaiser窗,则

    M≈ (A-7.95)÷ 2.285*|Wp-Ws|,A>21。其中,A = -20lg(min(δp,δs))

    5) 理想滤波器脉冲信号如下:

    hd = (Wc/pi)*sinc(Wc*(k-0.5*M)/pi);%低通

    hd = -(Wc/pi)*sinc(Wc*(k-0.5*M)/pi);%高通

    6) 加窗:

    W = hanning(N); W = hamming(N); W = blackman(N); N = M+1;

    W = kaiser(N,beta);

    7) 截断

    h = hd.*W;

    8)滤波

    sigFiltered = filter(h,[1],signal);

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  • QuartusII设计FIR滤波器

    热门讨论 2011-05-30 11:19:37
    是自己写的VHDL程序,从输入的采样信号到最后输出卷积和,不包括滤波系数的计算,该滤波器为64阶,可级联产生更高阶的。
  • 用FPGA设计15阶FIR低通滤波器。窗口类型为Hamming,Beta为0.5,FS为8.6kHz,FC为3.4kHz。编写Verilog HDL语言,用Modelsim进行仿真。本设计主要考虑工作速度,不必考虑芯片资源的耗用。性能乘法器是实现性能的...
  • 常用的数字滤波器有IIR和FIR两种。IIR滤波器结构简单,所需的存储空间小,但其相位是非线性;...本文通过在FPGA内设计了1 024阶FIR滤波器实现数字均衡滤波,通过系数的重载实现多种频率响应的均衡特性。
  • 根据4型FIR滤波器的幅频响应特性,构造出一个相应的神经网络模型,并建立了 FIR线性相位数字滤波器的神经网络算法.该算法通过训练神经网络权值,使设计的数字滤 波器与希望得到的FIR线性相位滤波器的幅频响应之间的误差...
  • 1.先来看看fir滤波器是个啥玩意? 在信号处理领域中,对于信号处理的实时性、快速性的要求越来越。而在许多信息处理过程中,如对信号的过滤、检测、预测等,都要广泛地用到滤波器。 其中数字滤波器具有稳定性、...

空空如也

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高阶fir滤波器