简历万方数据图清单图和比较图技术设计层次变化图芯片内部结构示意图图内部结构图设计流程图乒乓操作图流水线转换图流水线实现图数字串行结构数据处理流程图数字串行控制电路图数字串行加法器在上映射图数字串行结构算术单元图位级流水线数字串行运算单元图八位无符号字级流水线乘法器及其组成模块图八位补码字级流水线乘法器及其组成模块图十六位无符号位级流水线数字串行乘法器及其组成单元图十六位补码位级流水线数字串行乘法器及其组成模块图不同流水线结构数字串行乘法器比较图对串行数字串行流水线以及并行乘法器比较图滤波器直接型结构图滤波器级联型结构图滤波器转置型结构图线性相位滤波器图转置型滤波器中单元图转置型位级流水线滤波器中单元万方数据图直接型滤波器中万方数据万方数据目录摘要目录图清单表清单绪论研究背景和意义数字滤波器实现结构形态国内外研究现状论文组织结构技术和可编程逻辑器件电子自动化技术可编程逻辑器件基本概念及发展历程结构和工作原理器件简介设计流程设计开发准则硬件描述语言简介小结数字串行结构算术单元设计数字串行基本概念数字串行结构算术单元设计数字串行加法器和减法器数字串行乘法器性能比较乘法器性能比较小结数字串行结构滤波器设计数字滤波器滤波器结构万方数据线性相位滤波器数字串行结构滤波器设计转置型数字串行滤波器设计直接型数字串行滤波器设计性能比较自动综合和人工布线性能比较数字滤波器性能比较小结正则有符号数编码数字串行滤波器设计正则有符号数编码滤波器不同实现结构系数编码滤波器分布式算法结构滤波器设计编码滤波器数字串行结构设计性能比较小结总结与展望总结展望参考文献作者简历万方数据图清单图和比较图技术设计层次变化图芯片内部结构示意图图内部结构图设计流程图乒乓操作图流水线转换图流水线实现图数字串行结构数据处理流程图数字串行控制电路图数字串行加法器在上映射图数字串行结构算术单元图位级流水线数字串行运算单元图八位无符号字级流水线乘法器及其组成模块图八位补码字级流水线乘法器及其组成模块图十六位无符号位级流水线数字串行乘法器及其组成单元图十六位补码位级流水线数字串行乘法器及其组成模块图不同流水线结构数字串行乘法器比较图对串行数字串行流水线以及并行乘法器比较图滤波器直接型结构图滤波器级联型结构图滤波器转置型结构图线性相位滤波器图转置型滤波器中单元图转置型位级流水线滤波器中单元万方数据图直接型滤波器中,黄仰博基于数字滤波器实现研究技术长沙国防科技大学,朱好学基于高阶滤波器设计南京南京理工大学,万方数据中国计量学院硕士学位论文,陈志翔编码数字抽取滤波器设计及实现北京北京大学,李虎虎,罗丰基于方法滤波器优化设计现代雷达邱敏,蔡跃明基于量化数字滤波器设计解放军理工大学学报田莎莎数字滤波器最佳实现方法研究湖北中南民族大学,郭晓宇基于实现数字滤波器研究湖北武汉大学,杨海涛,靳鹏飞种基于分布式算法滤波器设计与实现科学技术与工程郑胜军动态系数滤波器研究西安西北大学,李彬数字滤波器实现技术研究成都西南交通大学,宋秀兰,李晓江常系数中串并乘法器设计电子器件何永秦,黄文卿基于编码乘法器电子测量技术万方数据中国计量学院硕士学位论文作者简历姓名吕威，性别男，民族汉，出生年月，籍贯湖北省随州市。至长江大学电气工程及其自动化系学士至中国计量学院硕士。参加项目浙江省自然科学基金项目基于信息矩阵堆和序统计滤波器算法与可配置结构研究。浙江省自然科学基金项目无线传感器中超低功耗收发器电路研究与芯片设计。攻读硕士学位期间获得学术成果吕威,吴秀山,胡明,郇昌红基于滤波器优化设计电视技术郇昌红,吴秀山,吕威频率综合器中低杂散锁相环设计微电子学万方数据基于数字串行滤波器优化设计作者吕威学位授予单位中国计量学院引用本文格式吕威基于数字串行滤波器优化设计学位论文硕士硕士学位论文基于数字串行滤波器优化设计作者吕威导师吴秀山副教授学科检测技术及自动化装置中国计量学院二〇四年九月万方数据,万方数据中图分类号学校代码密级公开硕士学位论文基于数字串行滤波器优化设计作者吕威导师吴秀山副教授申请学位工学硕士培养单位中国计量学院学科专业检测技术与自动化装置研究方向数字集成电路设计二〇四年九月万方数据独创性声明本人声明所呈交学位论文是本人在导师指导下进行研究工作和取得研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过研究成果，也不包含为获得中国计量学院或其他教育机构学位或证书而使用过材料。与我同工作同志对本研究所做任何贡献均已在论文中作了明确说明并表示了谢意。学位论文作者签名签字日期年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国计量学院有关保留使用学位论文规定。特授权中国计量学院可以将学位论文全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印缩印或扫描等复制手段保存汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文复印件和磁盘。保密学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名导师签名签字日期年月日签字日期年月日万方数据致谢三年研究生时光转眼即将过去，在中国计量学院求学生涯让我无论是在科研能力或为人处世方面都成长很多。首先我要感谢在研究生阶段我遇到了吴秀山老师这样位好老师，吴老师渊博知识和丝不苟治学态度都深深影响着我，吴老师平易近人，不仅在科研道路上给我答疑解惑，而且在生活上给予照顾关怀。同时也感谢胡明老师，刚接触到新课题时比较迷茫，胡老师耐心解答，指引方向，使得课题能够顺利完成。感谢求是北楼实验室所有朋友，师姐彭慧郇昌红，师兄杨洪勋李剑峰游来健，还有洪俊卢超同学。感谢你们对我生活和学习上帮助和支持，三年研究生生涯正是有你们陪伴才更加难忘。最后，我要感谢我父母，你们辛勤劳动来支持我学业，从来都是任劳任怨，无论是在物质抑或是精神上都给予了我最大支持，使我能够顺利完成学业，在此我表示衷心感谢。吕威年月万方数据基于数字串行滤波器优化设计摘要数字信号处理系统广泛应用在生产生活各个方面，而作为其中重要组成部分数字滤波器更是成为了研究焦点。滤波器具有稳定线性相位设计灵活等优点，因而得到了更加频繁使用。现代数字信号处理系统对实时性灵活性要求越来越高，软件方式般无法满足实时性需求，硬件中实现方法有着和同样灵活性和与接近实时性，所以基于数字信号处理系统设计正得以重视并广泛研究。滤波器可以以不同结构和算法实现，不同结构所占用硬件资源和性能有所差异。以往研究主要集中在串行结构和并行结构，串行结构虽然占用硬件较少，但是处理速度慢并行结构保证了速度需求，但会造成硬件过度消耗，而芯片资源是有限。数字串行可以在满足设计需要速度要求下，合理减少硬件占用，达到速度和面积之间平衡，提高了实现效率。本课题首先设计了数字串行结构加法器乘法器，它们是数字滤波器基本构成单元。并与传统结构算术单元进行了性能比较，结果显示数字串行结构算术单元实现更加有效率。并且建立了性能模型，制作了硬宏，以后设计中可以直接计算和调用。对滤波器结构和线性相位特性进行了研究，设计了数字串行结构滤波器。与串行结构和并行结构滤波器性能比较，结果表明，在适中字长单元时，数字串行结构滤波器综合性能优于串行和并行结构滤波器，说明数字串行结构是有效。为了提高系统吞吐率，还在其中加入了流水线设计。正则有符号数编码可以简化乘法器复杂度，提高了滤波器时钟频率，可以使滤波器应用在高速领域如视频转换系统中。文中对个七阶编码滤波器进行数字串行结构设计，并与它串行结构分布式算法结构性能进行比较，可以看到，处理速度上数字串行结构比串行和分布式结构分别快和，面积速度之积分别小和，说明数字串行结构在编码滤波器中是有效。关键词滤波器现场可编程门阵列数字串行编码分布式算法分类号万方数据万方数据硕士学位论文基于数字串行的滤波器优化设计作者吕威导师吴秀山副教授学科检测技术及自动化装置中国计量学院二〇四年九月万方数据