而延迟时间长。由上面的比较可以看出，滤波器还是存在缺点的，但采用进行滤波器的设计，运用中的算法来提高速度，缩短延迟的时间，可以使滤波器符合指标的要求。随着的快速发展，的缺点将逐渐被克服。滤波器的基本结构滤波器的构成形式主要有直接型，级联型，线性相位型三种基本结构。下面分别介绍直接型如图给出了阶型滤波器的结构。可见滤波器是由个抽头延迟线加法器和乘法器的集合构成的。赋给每个乘法器的操作数就是个滤波器的系数，显然也可以称作抽头权重，因为该结构也称为横向滤波器。图直接形式的滤波器结构直接模型的个变形称为转置滤波器，它是根据转置定理定义的。如果将图，网络中所有支路的方向代倒转，并输入和输出互换，则其系统传递函数形式不变，其转置结构如图。图转置形式的滤波器转置式滤波器通常是指滤波器的实现。该滤波器的优点是不再需要给提供额外的移位寄存器，而且也不必要为达到高吞吐量给乘积加法器树添加额外的流水线级。直接型滤波器的优缺点如下优点简单直观，乘法运算量较少。缺点调整零点较困难。级联型如果将式分解为二阶实数因子，其形式如下便可得二阶级联结构，是的变换，为实数级联型滤波器的优缺点如下优点每节控制对零点，因而在需要控制传输零点的场合时可采用缺点相应的滤波系数增加，乘法运算次数增加，因而需要较多的存储器，运算时间比直接型长。线性相位结构在许多应用领域，例如通信和图像处理中，在定频率范围内维持相位的完整性是种所期望的系统属性，因此，设计能够建立线性相位频率功能的滤波器是必须遵循的规范。系统相位线性度的标准尺度就是组延迟，其定义为完全理想的线性相位滤波器对于定范围的组延迟是个常数。如果滤波器是对称或反对称的，就可以实现线性相位。线性相位相移表示个系统的相频特性与频率成正比，由于不同频率传输速度都样，所以，信号通过它产生的时间延迟等于常数，所以不出现相位失真。即可以证明，线性相位条件为偶对称奇对称即如果单位脉冲响应为是实数，并且具有偶对称或是奇对称，即数字滤波器具有严格的线性相位。其对称中心在处，当为偶数时，其信号流图结构如图所示。图线性相位滤波器结构线性相位结构比非线性相位结构少用个乘法器，所以其最大优点是网络结构简单。滤波器的设计流程滤波器的设计流程包括以下几个方面设计规范设计规范包括滤波器的类型，阶数，滤波器的设计方法，选定设计方法后对应的参数的采样频率，截止频率等。系数的计算利用软件的模块，通过设置参数后可以简单地计算出滤波器的系数，之后再对系数进行量化，可得到系列整数，这样就可以在中使用。硬件的实现和验证图图系统幅频特性如图，系统幅频特性在带内基本平坦，已达到设计要求。第七章论文总结本论文第章介绍了宽带功放的发展和地位以及其应用，并阐述了本论文的目标和工作。论文第二章介绍了可编程逻辑器件的发展历程，的设计流程，及产品简介。论文第三章对和两个软件进行了简介。论文第四章介绍了宽带功率放大器的结构与原理，并设计和仿真了个宽带功率放大器，且在其基础上对其进行了结果分析并得出优化方案。论文第五章从数字滤波器的原理入手，介绍了数字滤波器设计流程，研究了数字滤波器的设计方法。论文第六章用建立了个优化方案中所要求的数字滤波器，并进行了仿真与验证，并得出了最终系统达到的目标。本论文中利用技术对已经的系统进行优化与修补的方法，先利用进行系统建模，仿真，再直接生成源代码，对生成的代码进行功能和时序仿真，将文件下载到硬件平台上。这种设计方法将主要工作放在系统建模上，而不是底层代码编写上，从而节约上产品上市时间，减少了成本开销。参考文献段哲民信号与系统北京电子工业出版社,孙肖子，张企名模拟电子技术基础西安西安电子科技大学出版社，臧春华，蒋璇数字系统设计与应用北京电子工业出版社，姜咏江基于的计算机核心设计北京清华大学出版社，褚振勇翁木云设计及应用，西安西安电子科技大学出版社丁玉美高西全数字信号处理，西安西安电子科技大学出版社徐瑞萍谢松云李会方等模拟电子技术仿真与实验，西安西北工业大学出版社，樊昌信，曹丽娜通信原理，北京国防工业出版社，徐华基于的多功能数字滤波器设计与实现西安西北工业大学，致谢本文是我在胡君良老师的悉心指导下完成的，首先感谢胡老师在我设计和论文创作期间给予我的帮助和指点，胡老师每周百忙之中抽空对我的谆谆教诲让我受益匪浅，胡老师不仅在设计和论文写作方面给我许多帮助，更是以身作则的教会我对待工作的态度。同时感谢张铁峰贡瑞宁张琦张斌潘恺邓盼盼等同学，他们在我论文的完成过程中提出了宝贵的建议，让我事半功倍。最后，忠心感谢为评阅本论文付出辛勤劳动的各位老师。毕业设计小结硬件的实现就是通过常用的如原理图或者硬件描述语言等方法描述出滤波器的原型，验证则是把前面实现出来的原型转化成网表下载到器件里面，通过实际电路来观察设计是否正确，如果不正确，要返回上面的步骤重新开始设计。设计优化当第步硬件的实现和验证正确后可以根据实际情况对设计行进优化，优化完成通过验证，如果结果符合实际的要求，设计完成，如果不正确，则要返回上面的步骤重新开始，直至正确为止。数字滤波器的设计流程如图设计规范系数计算硬件实现及验证设计优化满足要求满足要求图数字滤波器设计流程第六章数字滤波器设计与系统优化结果设计与分析是信号处理工具箱里专用的滤波器设计分析工具，以上的版本还专门增加了滤波器设计工具箱。可以设计几乎所有的常规滤波器，包括和的各种设计方法。它操作简单，方便灵活。因第四章设计的宽带功放在內幅频特性有衰减，故需要设计个滤波器，使其幅频特性在内递增，以达到对其进行补偿，使其在频带内幅频率特性基本平坦的目的。在的中输入，打开工具箱，其界面如图图界面在此界面中，可以非常方便直观的设计所需要的滤波器，并进行系数的计算与导出。如图，设置选择与参数，设计出文中要求的滤波器，其幅频率特性与相频特性，冲激响应，滤波器系数与零极点分布分别如图，。图本文所要求的滤波器参数选择图幅频与相频特性图冲激响应图零极点图滤波器系数从图可以看出，计算出的值是个有符号小数，在下并。第二次生长后，如图所示被合并。第三次生长后，如图所示,被合并，至此，已经不存在满足生长准的的像素点，生长停止。原图像灰度矩阵生长点第次区域生长结果第二次区域生长结果第三次区域生长结果区域生长的优势和劣势优势区域生长通常能将具有相同特征的联通区域分割出来。区域生长能提供很好的边界信息和分割结果。区域生长的思想很简单，只需要若干种子点即可完成。在生长过程中的生长准则可以自由的指定。可以在同时刻挑选多个准则。劣势计算代价大。噪声和灰度不均可能会导致空洞和过分割。对图像中的阴影效果往往不是很好。区域生长的实现首先绘制出区域生长实现的流程图，如图所示子程序开始图像预处理锐化选择种子点迭代判断区域产生二值化图像返回图区域生长流程图根据上述流程图，可编程实现区域生长功能。在读入图片点击区域生长功能键以后，系统会自动弹出个名为的对话框，如图所示图点击区域生长按键后弹出的对话框此时，操作人员可以方便快捷的在该对话框中的图片上选择个所需点作为种子点进行区域生长功能的实现。种子点选择过后，程序会自动关闭该对话框回到主界面显示区域生长后的图片。图像区域生长后效果图如图当阈值为时的区域生长图当阈值为时的区域生长图当阈值为时的区域生长图当阈值为时的区域生长图当阈值为时的区域生长图图图像区域生长后效果图区域生长是经过在图像上选取个点作为第个种子点，并设定个阈值。然后将种子点的像素与周围点的灰度值相比较，他们的差值小于设定的阈值时就将其作为另个种子点这样循环比较下去，直到种子点周围点灰度差值大于阈值才停止。然后将满足条件即与种子点差值小于阈值的点记录并留下来在图像中显示，从而得到如图的区域生长后的图形。由图对比可见，当阈值为时得到的区域生长后的图形最接近完整的肝脏，所以在后面提取区域时运用阈值为的区域生长图进行提取，以便得到更好的肝脏提取效果图。但此区域生长方法有个缺陷，会使得到的图形产生很多小孔，这将由下个提取区域功能中加入个图像腐蚀功能来改善这缺陷。在编写区域生长的程序时需注意阈值的选择，如果阈值太大，容易导致溢出，使程序不能正常运行如果阈值太小，则无法得到所需的图像。提取区域提取区域的功能是在图像进行过区域生长以后，将区域生长后的二值图作为掩码，在原图中提取并显示出来，从而提取出了原图腹腔中的肝脏部分。提取区域后的图像如图所示图提取区域后的图像上图是未经过腐蚀直接进行提取区域后得到的图像，由于直接进行提取区域,,,附录系统实现主程序读入图像生成对象，即打开选择图片对话框,选择图片后返回程序获得图片地址自带字符操作类转化为字符串读入图片图片备份读入图片标志显示图片判断是否有图片,生成类型对话框对象生成尺寸对话框对象,获取平滑类型,获取尺寸并判断平滑显示平滑后图像图像显示函数获取句柄获取图像框大小尺寸,判断读入而延迟时间长。由上面的比较可以看出，滤波器还是存在缺点的，但采用进行滤波器的设计，运用中的算法来提高速度，缩短延迟的时间，可以使滤波器符合指标的要求。随着的快速发展，的缺点将逐渐被克服。滤波器的基本结构滤波器的构成形式主要有直接型，级联型，线性相位型三种基本结构。下面分别介绍直接型如图给出了阶型滤波器的结构。可见滤波器是由个抽头延迟线加法器和乘法器的集合构成的。赋给每个乘法器的操作数就是个滤波器的系数，显然也可以称作抽头权重，因为该结构也称为横向滤波器。图直接形式的滤波器结构直接模型的个变形称为转置滤波器，它是根据转置定理定义的。如果将图，网络中所有支路的方向代倒转，并输入和输出互换，则其系统传递函数形式不变，其转置结构如图。图转置形式的滤波器转置式滤波器通常是指滤波器的实现。该滤波器的优点是不再需要给提供额外的移位寄存器，而且也不必要为达到高吞吐量给乘积加法器树添加额外的流水线级。直接型滤波器的优缺点如下优点简单直观，乘法运算量较少。缺点调整零点较困难。级联型如果将式分解为二阶实数因子，其形式如下便可得二阶级联结构，是的变换，为实数级联型滤波器的优缺点如下优点每节控制对零点，因而在需要控制传输零点的场合时可采用缺点相应的滤波系数增加，乘法运算次数增加，因而需要较多的存储器，运算时间比直接型长。线性相位结构在许多应用领域，例如通信和图像处理中，在定频率范围内维持相位的完整性是种所期望的系统属性，因此，设计能够建立线性相位频率功能的滤波器是必须遵循的规范。系统相位线性度的标准尺度就是组延迟，其定义为完全理想的线性相位滤波器对于定范围的组延迟是个常数。如果滤波器是对称或反对称的，就可以实现线性相位。线性相位相移表示个系统的相频特性与频率成正比，由于不同频率传输速度都样，所以，信号通过它产生的时间延迟等于常数，所以不出现相位失真。即可以证明，线性相位条件为偶对称奇对称即如果单位脉冲响应为是实数，并且具有偶对称或是奇对称，即数字滤波器具有严格的线性相位。其对称中心在处，当为偶数时，其信号流图结构如图所示。图线性相位滤波器结构线性相位结构比非线性相位结构少用个乘法器，所以其最大优点是网络结构简单。滤波器的设计流程滤波器的设计流程包括以下几个方面设计规范设计规范包括滤波器的类型，阶数，滤波器的设计方法，选定设计方法后对应的参数的采样频率，截止频率等。系数的计算利用软件的模块，通过设置参数后可以简单地计算出滤波器的系数，之后再对系数进行量化，可得到系列整数，这样就可以在中使用。硬件的实现和验证图图系统幅频特性如图，系统幅频特性在带内基本平坦，已达到设计要求。第七章论文总结本论文第章介绍了宽带功放的发展和地位以及其应用，并阐述了本论文的目标和工作。论文第二章介绍了可编程逻辑器件的发展历程，的设计流程，及产品简介。论文第三章对和两个软件进行了简介。论文第四章介绍了宽带功率放大器的结构与原理，并设计和仿真了个宽带功率放大器，且在其