LATTICE结构数字滤波器的设计与FPGA实现(8)

2019-05-24 22:07

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图4-16 RTL详细示意图

图4-17 RTL概略示意图

图4-18 cordic_hyperbolic的RTL详细示意图

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图4-19 cordic_hyperbolic的RTL详细示意图

编写MATLAB程序,确定数字滤波器的系数,通过仿真,得出程序运行产生的系数。从Modelsim中读取数据,对它的频域和时域进行分析,与MATLAB设计的LATTICE结构数字滤波器比较,检验其设计是否符合要求。通过图4-12与图4-13的对比,可以看出MATLAB的仿真结果与FPGA实现后的频谱是一样的。为了进一步验证是否满足设计要求,我们进行了时域仿真,仿真结果如图4-14所示,从仿真结果看,该LATTICE结构数字滤波器FPGA的设计实现完全满足要求。

4.6本章小结

本章主要介绍了LATTICE结构FIR、IIR数字滤波器原理及设计方法,并通过软件MATLAB和ISE仿真,对仿真结果进行分析,校验,最终得出结论:从仿真结果看,该LATTICE结构数字滤波器FPGA的设计实现完全满足要求。

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第5章结束语

5.1 设计成果总结

在本次毕业设计中,通过老师指导和查阅相关资料,掌握了ISE开发环境和硬件可编程开发语言VHDL,完成了LATTICE结构数字滤波器的设计与FPGA实现。在本课题研究学习中所做的主要工作:

1. 概括了LATTICE结构数字滤波器的研究背景和本课题的研究思路。 2. 介绍了CORDIC的基本原理和硬件实现结构。

3. 介绍了FPGA的开发平台ISE和硬件描述语言VHDL,并对各个模块进行设计和仿真。

4. 选了16阶FIR、IIR滤波器,设计了LATTICE结构的数字滤波器,并进行了FPGA

仿真。

5.2 设计心得

本次毕业设计所涉及的主要知识是数字信号处理、信号与系统和FPGA方面的。设计的心得和体会简述如下:

1. 设计路径优化

确定所需设计的滤波器后,首先应对其性能需求进行分析,明确所设计的数字滤波器应该达到的性能指标,然后,拟定多种滤波设计类型,并对这些方案采用进行仿真、综合分析和比较,以选出最佳的滤波器类型作为本设计的方案。

2. 系统整体思维

整体展现细节,细节决定整体。因此,我们应有系统的设计思维,将每一个细节都融入到整体中考虑,以展现数字滤波器系统的完整性、主观性、稳定性和仿真功能的实现,使各个细节完美融合。

3. 多做尝试总结

在本课题的设计中遇到过许多困难,但都应坚持自己的设计思路或去寻找其他的更好的解决方法。善于积累和总结是我们学习知识的一种重要方法,只有这样我们才能善于发现问题和解决问题,才能融会贯通。

4. 保持乐观自信

无论在什么时候,我都应相信自己,以乐观的心态战胜困难,并以最大的努力找到解决问题的方法,对学术不抛弃,对不放弃,只有这样我们才能在这条充满荆棘的路上走的更远!

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参考文献

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[4] 刘宝琴,应启珩,田立生.FIR和IIR滤波器的硬件实现[J].电子技术应用,1997,(1).

[5] 倪向东.基于FPGA的四阶IIR数字滤波器[J].电子技术应用,2003,(12). [6] 郭晓宇, 潘登, 杨同中. 基于FPGA 实现FIR 滤波器的研究[J]. 电子技术应用, 2004( 4).

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姜乃卓,都思丹.IIR 数字滤波器的系数量化效应分析[J].电子测量技术,2010,张书召,彭杰.基于FPGA 的IIR 数字滤波器的设计与实现[J].工业控制计

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油化工学院学报,2010,18(4).

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致谢

光阴似箭,岁月如梭,短暂而充实的四年大学生活即将接近尾声。本文是大学四年来最后一个学期的学习任务,伴随着时间的流逝,论文也到了敲定之际,在此,我想表达一下我的感激之情。

首先,感谢高等学校教育部门制定了本科生毕业论文(设计)的重要实践教学环节。毕业论文(设计)是学生毕业前全面素质教育的重要实践训练,其目的是为了培养学生科学的思维方式和正确的设计思想,综合运用所学理论、知识和技能分析和解决实际问题的能力。通过本次毕业设计,我觉得自己无论在理论知识方面还是在综合实践能力方面都得到了很大的提高。

其次,向我的指导老师致以诚挚的谢意。周老师学识渊博、治学严谨,平易近人,为我营造了一种良好的精神氛围。在本次本科生毕业设计的过程中,周老师给予了我许许多多的关怀和帮助。对于我经常遇到的一些问题,周老师总是能够耐心的为我讲解,还从这个问题延伸开去,让我领会到更高层次的看待问题的方式。不仅让我开拓了视野,领会了基本的思考方式,掌握了通用的研究方法,而且还明白了许多待人接物的道理。

同时,我要感谢我们学院给我们授课的各位老师,正是由于他们的传道、授业、解惑,让我学到了许多知识,并从他们身上学到了如何求知治学、如何为人处事。我也要感谢我的母校北华航天工业学院,是她提供了良好的学习环境和生活环境,让我的大学生活丰富多姿,为我的人生留下精彩的一笔。

衷心感谢我的室友和通信专业班的同学们,我们一起学习、一起研究,共同进步,平日里大家关于毕业设计的讨论给了我很多启发,我在次深表谢意。

最后,向我的亲爱的家人表示深深的谢意,他们给予我的爱、理解、关心和支持是我不断前进的动力。愿所有的老师、同学们、朋友们合家欢乐,一生平安!

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