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关键词： 数字滤波器   Matlab   DSP   CCS—IDE  

摘要： 探讨了FIR数字滤波器的传统设计方法,即先用Matlab进行方案设计和算法设计与验证,然后将此算法用DSP汇编语言实现,并在硬件DSP目标板上实现。分析了传统设计过程中的一些弊端,进而提出了一种改进型的FIR滤波器设计方法,即基于Matlab的DSP系统级设计方法。此方法将Matlab和TI CCS及目标DSP连接起来,使系统的设计过程得到了很大简化,方便了开发设计。

关键词： MATLAB   数字滤波器   低通滤波器   高通滤波器  

摘要： 数字滤波器是一种具有频率选择性的离散线性系统,在信号数字处理中有着广泛的应用。数字滤波器的设计实际上是确定其系统函数H(z)并实现的过程。本文介绍了用MATLAB设计、实现和分析IIR数字滤波器的方法。

关键词： FIR   SOPC   NIOS量化  

摘要： 为了探讨如何优化设计数字滤波器系统课题,本文首次提出了利用可编程的片上系统(SOPC)技术,采用基于 SOPC 的软硬件协同开发方法,设计了一个高速的、软件灵活配置的一个片上FIR 系统,同时给出了硬件系统设计方法和软件系统的设计流程,还探讨了软硬件协同仿真和验证方法。在此系统上,用软件可以定制各种类型的 FIR 滤波器系统,包括自适应的 FIR 滤波器系统,又能满足系统的高速的要求。

关键词： CORDIC   现场可编程门阵列   IIR   数字滤波器  

摘要： IIR 数字滤波器广泛应用于各种数罕信亏处理系统,本文从坐标旋转公式出发,说明了CORDIC 算法的原理。并且基于 CORDIC 算法重构了 IIR 数字滤波器的实现模型,在保证性能的条件下,很大程度上减小了硬件的花费,并且通过 Modelsim5.7和 Synplify 进行仿真综合,验证了设计的正确性和有效性。

关键词： MATLAB   DSP   FIR   数字滤波器  

摘要： 本文阐述了数字滤波器的特点和设计方法,对FIR和IIR滤波器进行了比较,对数字滤波器的应用范围、应用前景和发展历程作了详细的说明。介绍了利用MATLAB设计FIR滤波器的各种方法(包含窗函数设计法、频率样本设计法、等波动法和最小二乘法)以及如何用MATLAB中的滤波器设计工具fdatool设计各种类型的滤波器。 选用TMS320LF2407A作为处理芯片进行硬件电路设计,根据最小系统的设计要点和注意事项设计了外围电路,包括时钟信号产生电路、DSP芯片供电电源电路、A/D数据采集、D/A数据恢复、前置放大电路及SPI串行通信接口电路、SPI接口寄存器配置等基本内容,结合外围电路原理完成系统原理图硬件电路设计。 软件设计中通过MATLAB/SIMULINK环境中图形化的方式建立数字信号处理的模型进行DSP的设计和仿真验证,将设计的图形文件.mdl直接转换成C语言程序在CCS中运行。软件通过添加A/D、D/A接口程序,调试、编译后就可以下载到DSP目标板中。利用MATLAB软件开发产品加速了开发周期,比直接在CCS中编程方便快捷了很多,对于任何复杂功能的DSP系统,只需要进行少量的添加和修改就能完成功能正确的C语言程序设计。 以一个FIR数字带阻滤波器的实现为例对TMS320LF2407A硬件接口电路及DSP程序进行调试,使之达到设计指标。设计的电路通过软件进行了验证并进行了环境实验,多次实验证明了电路工作稳定,满足设计要求。同时验证了FIR数字滤波器的线性相位,从该滤波器的相频响应曲线可以看出,滤波器输入和输出波形只有时间上的延迟,没有波形畸变。该FIR滤波器的相位响应可为严格的线性,因此它不存在延迟失真,只有固定的时间延迟,适用于图像信号处理、数据传输等以波形携带信息的系统。

关键词： 时分复用   CSD编码   FIR数字滤波器  

摘要： 数字信号处理学科的一项重大进展是关于数字滤波器设计方法的研究。而FIR数字滤波器可以方便地实现线性相位,其群时延不随频率变化,因此在数字信号处理中占有非常重要的地位。 FIR数字滤波器传统的设计方法有窗函数法、频率抽样法和等波纹逼近法等。用窗函数设计FIR数字滤波器就是用有限长的脉冲相应逼近序列,其基本设计思想为:首先选定一个理想的选频滤波器,然后截取它的脉冲响应得到线性相位和因果的FIR数字滤波器。本文是以窗函数设计方法为基础的。 本课题在研究了大量国内外技术文献的基础上,总结了FIR滤波器发展的现状与水平。认真分析了FIR数字滤波器的基本结构和设计原理,提出一种基于时分复用的CSD编码FIR滤波器的设计方法。并以一个16阶的FIR低通数字滤波器为例,采用VHDL硬件描述语言对这种滤波器设计方法进行描述,说明了该滤波器的实现过程,主要讨论了时分复用和CSD编码乘法器的硬件实现方式,并且在Quartus II环境下进行了仿真、综合验证,结果表明电路工作正确可靠,并满足设计要求。符号数的正则表示(CSD)是一种用最少的非零比特位来表示符号数的编码技术。文中介绍了一种基于二进制补码数到CSD编码的转换算法和基于CSD编码技术的常系数乘法器的实现。这种FIR滤波器设计方法有效的减少了硬件资源的占用。 本设计利用Altera公司的FPGA开发软件Quartus II与MathWorks公司的MATLAB软件实现电子设计自动化(EDA)应用中的协同仿真,从而提高了现场可编程门阵列(FPGA)设计的效率,使得Quartus II的波形仿真功能更加强大。

关键词： 蚁群算法   FIR数字滤波器   纹波   过渡带   MATLAB   仿真  

摘要： 本文主要研究了FIR数字滤波器的设计原理及常用的三种设计方法:窗函数法、频率抽样法、切比雪夫逼近法,并通过具体实例进行仿真分析;针对分析存在的问题,引入了蚁群算法进行优化。重点讨论了蚁群算法在FIR数字滤波器设计中的应用:通过优化窗函数的取值,较好地解决了窗函数设计中纹波问题,兼顾了纹波和过渡带的要求;通过优化频率采样法中的过渡带样本值,解决了传统的查表法不能保证过渡带样本值最优的问题;将切比雪夫逼近法转为优化滤波器的系数,用蚁群算法寻优。并结合具体实例用MATLAB进行仿真分析,为FIR滤波器设计提供了较优解。

关键词： FIR滤波器   可编程逻辑器件   流水线   分布式算法   查找表  

摘要： 在现代电子系统中,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。在工程实践中,往往要求对信号处理要有实时性和灵活性,而已有的一些软件和硬件实现方式则难以同时达到这两方面的要求。随着可编程逻辑器件和EDA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。 本文对基于FPGA的FIR数字滤波器实现进行了研究。本论文所做的主要工作如下: 1.以FIR数字滤波器的基本理论为依据,使用分布式算法为滤波器的硬件实现算法,并对其进行了详细的讨论。针对分布式算法中查找表规模过大的缺点,对其进行了优化方面的讨论,采用多块查找表以及线性FIR滤波器的对称性特点使得硬件规模极大的减小。 2.针对基于FPGA硬件实现的特点,本论文分别采用了并行和串行的设计方案,分别实现了级联方式实现16阶线性FIR低通滤波器和8阶FIR低通滤波器,并对两种方式进行了性能的比较。在设计中都采用了层次化、模块化的设计思想,将整个滤波器划分为多个功能模块,利用VHDL语言设计方式进行了各个功能模块的设计,最终完成了FIR数字滤波器的系统设计。 3.设计中采用Xilinx Virtex-Ⅱ系列器件,通过ISE6.1i软件对两种设计方案进行了综合仿真。为了更好的验证仿真结果的正确性,文中应用了MATLAB和VHDL联合仿真方法对设计的电路进行仿真测试,结果达到设计指标。并用MATLAB对仿真结果进行了分析,证明了所设计的FIR数字滤波器功能正确。 仿真结果表明,本论文设计的滤波器硬件规模较小,是对DA设计方法的一种发展改进,改进后系统最高时钟频率达到了100MHz以上。同时只要将查找表进行相应的改动,就能分别实现低通、高通、带通FIR滤波器,体现了设计的灵活性。

关键词： 窗函数   MATLAB   数字滤波器   FDATool   设计   FIR  

摘要： 介绍了两种窗函数,以及MATLAB信号处理工具箱中的滤波器设计工具FDATool在滤波器设计中的应用,举例介绍了设计步骤,并且提供了设计的MATLAB主要程序。

关键词： CMOS   运算跨导放大器   滤波器   数模转换器(DAC)  

摘要： 进入21世纪以来，微电子技术和计算机技术得到了飞速发展，与此同时，伴随着超大规模集成电路的进步以及电子系统集成化趋势的迫切需求，模拟集成电路的设计方法受到了人们的重视。低电压、低功率CMOS模拟电路与电流模式集成电路由于具有诸多的优点而成为当前VLSI技术理论工作者和设计工程师所关注的热点。模拟滤波器作为模拟集成电路的重要单元，其结构生成方法和电路设计可推广至大规模集成电路设计，具有重要的参考价值和实用价值。 本篇论文主要研究电流型运算放大器(跨导型)电路的工作原理与应用。首先介绍了模拟集成电路的重要性和当前国际国内研究状况，接着介绍了MOS晶体管的模型以及由MOS晶体管所构成的几种电流镜和源耦差分对电路的原理及性能比较；然后对基本型跨导运算放大器进行了深入的研究，并系统地归纳总结了跨导运算放大器在有源网络元件模拟和模拟信号运算等方面的应用；在归纳和总结了三种双二阶OTA-C滤波器的设计基础上，提出了差分式连续时间CMOS OTA-C型双二阶OTA-C的设计方法；最后详细介绍了几种高阶OTA-C滤波器的设计方法，并根据设计方法实现电路实例以及对实例电路进行PSPICE仿真；还提出了一种新颖的OTA结构的数模转换器。