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无限冲激响应滤波器的设计与实现

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  • 2013-09-22
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标签: 无限冲激响应滤波器的设计与实现

无限冲激响应滤波器的设计与实现

现场可编程门阵列(FPGA)器件以其灵活的可配置特性,可以很好地解决并行性和速度问题在数字信号领域得到广泛地应用,但要求使用VHDL  或VerilogHDL  语言进行设计的难度较大。本文提出了一种采用FPGA  实现无限冲激响应滤波器的设计方案。并以一个四阶低通IIR  数字滤波器的实现为例,设计并完成软硬件仿真与验证。结果表明,方法简单易行,能满足设计要求。在信息信号处理过程中,如对信号的过滤、检测、预测等,都要使用到滤波器,数字滤波器是数字信号处理中使用最广泛的一种方法。常用的数字滤波器有无限长单位脉冲响应(IIR)滤波器和有限长单位脉冲响应(FIR)滤波器两种[1],  其中IIR  滤波器输出不仅与即时的输入以及过去的输入有关,而且还与过去的输出有关,反馈环路极易造成系统的不稳定。在采用FPGA  器件实现数字滤波器时,与FIR  滤波器相比,设计和实现IIR  滤波器的算法更为复杂。但IIR  滤波器也具有多种优越性,如IIR  滤波器可以利用模拟滤波器的设计成果,工作量相对较小;对于相同的设计指标,它可以用较低的阶数获得高选择性,所用存储单元少,经济而效率高,在相同门级规模和相同时钟速度下可以提供更好的带外衰减特性。本文采取了一种基于FPGA  的滤波器设计方法,可以使设计IIR  滤波器较为简单易行。

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