毕业论文：高阶FIR滤波器的降阶处理和.doc文档11页在线下载

因为在实际应用的大多数情况下，滤波器的系数是固定的值，所以滤波器中所有的乘法都是固定系数乘法。

实现固定系数乘法的种常用方法是用移位和加法运算来代替并行乘法。

这样方面可以提高硬件实现的速度，另方面可以减少所需的硬件资源。

近几年来，随着微电子技术与工艺的迅猛发展，现场可编程门阵列它是通信语音图像自动控制雷达航空航天医疗等领域中的种基本处理部件，具有稳定性好精度高灵活性大等突出优点。

数字滤波器包括有限冲激响应，简称滤波器和无限冲激响应，简称滤波器两大类，其中的滤波器因可以得到严格的线性相位有限精度的计算不会产生振荡运算速度快等优点受到了人们更多的青睐。

在非实时或低速系统中，算法可以在或上用软件实现，但是在些实时性要求较高的系统如雷达控制无线通讯系统等中，由于受到乘法器和加法器电路实时性要求较高的系统如雷达控制无线通讯系统等中，由于受到乘法器和加法器电路的限制，该实现方法则不能满足速度的要求。

了人们更多的青睐。

简称滤波器和无限冲激响应，简称滤波器两大类，其中的滤波器因可以得到严格的线性相位有限精度的计算不会产生振荡运算速度快等优点受到部分内容简介处理分支之的数字滤波器，也受到了人们越来越多的关注。

它是通信语音图像自动控制雷达航空航天医疗等领域中的种基本处理部件，具有稳定性好精度高灵活性大等突出优点。

数字滤波器包括有限冲激响应，简称滤波器和无限冲激响应，简称滤波器两大类，其中的滤波器因可以得到严格的线性相位有限精度的计算不会产生振荡运算速度快等优点受到了人们更多的青睐。

在非实时或低速系统中，算法可以在或上用软件实现，但是在些实时性要求较高的系统如雷达控制无线通讯系统等中，由于受到乘法器和加法器电路的限制，该实现方法则不能满足速度的要求。

近几年来，随着微电子技术与工艺的迅猛发展，现场可编程门阵列，简称以其可编程性低成本性高逻辑密度和高可靠性，得到了越来越广泛的应用。

本文借助公司的芯片和软件软件，介绍了种高效滤波器的设计与实现方案。

基于的高效滤波器的设计思路个Ⅳ阶的数字滤波器可由差分方程或转移函数来描述。

式中是滤波器的输入信号，是滤波器的输出信号，是滤波器系数。

从以上的表达形式可以看出，滤波器是通过加法器移位器和乘法器组合而实现的，乘法器和加法器的效率及速度等特性对整个滤波器的性能起着决定性的作用。

采用对称结构在很多应用场合，滤波器都是线性时间不变量，简称滤波器，也就是带有常系数的滤波器。

对于具有线性相位的滤波器，其输出表达式变成了如下的形式由此可见，利用它的对称形式比直接实现少用了倍的乘法器，大大节省了硬件资源，而且可以提高速度。

用加法和移位代替乘法运算乘法器是滤波器中比较重要的部件，它的结构直接影响了滤波器的性能。

传统的滤波器中的乘法器采用乘法器结构，它主要包括个模块编码部分积加法器阵列及进位加法器。

在这种结构中，随着滤波器的阶数的增加，电路的规模势必迅速增加。

因为在实际应用的大多数情况下，滤波器的系数是固定的值，所以滤波器中所有的乘法都是固定系数乘法。

实现固定系数乘法的种常用方法是用移位和加法运算来代替并行乘法。

这样方面可以提高硬件实现的速度，另方面可以减少所需的硬件资源。

采用优化的编码众所周知，二进制数在实现乘法或加法时，数值为的位是不参与运算的。

因此，对输入信号进行编码时，如果能使位的数量最多，则完成相应的运算所需要的硬件将会大大减少，运算的速度也会相应地提高很多。

正则有符号数字量，简称正是基于此思想而提规模的基础上提高运算处理的实时性。

采用级联技术设计高阶的滤波器时，可以采用多个低阶滤波器级联而成，如个阶的滤波器可以级联成个阶的滤波器，级联后的滤波器可以是对称的，也可以是非对称的。

实践证明，采用分布式算法，级联后的滤波器不会因为长度的增加而使性能明显下降。

高效滤波器的实现在实际的数字传输系统中，接收端和发送端为了达到最小的误码率，般采用平方根升余弦滤波器。

该滤波器的系统函数是式中是滚降系数为码元周期。

若取滚降系数，滤波器长度为，每个码元取个样点，滤波器的系数采用位量化，则可得到平方根升余弦滤波器的系数为。

根据以上思路，采用公司系列的芯片，在开发软件下对此滤波器进行设计及仿真。

首先利用语言完成设计输入，然后用进行编译调试。

编译通过后，再利用该软件所提供的进行时序仿真，得到的时序仿真波形如图所示。

其中，是控制输入的时钟信号，时钟频率为，是加法器及锁存器的清零信号，低电平有效，是外部的输入信号，是最终的外部输出信号。

图滤波器时序仿真图用仿真后，将生成的波形转化为文件，提取出波形数据。

通过软件可以画出这些数据对应的图形，即滤波结果图，如图中的虚线所示，图中横坐标是采样点数，纵坐标代表的是采用位二进制数量化后的幅值，图中的实线是滤波结果。

从图可以看出用本文提出的设计方案实现的基于的滤波器的滤波结果与理想滤波结果是非常接近的，对比图中滤波结果比理想值稍低，原因是由于在滤波器实现的过程中，为了节省硬件资源，将数据做了截掉低位的处理，从而产生了点误差。

但是，从仿真结果来看，该截掉低位的处理并不影响滤波器的性能。

图仿真滤波结果与理想滤波结果对比图利用软件所提供的进行时间分析，可知此设计方案的信号输出延迟在左右。

即系统的最高工作频率为。

从仿真结果中还可得到硬件资源的占用情况及利用率情况，实现该滤波器共占用个逻辑单元，逻辑单元利用率为。

由以上分析可以看出，该设计方案不管是在速度及实时性方面还是在资源利用率上，都具有很大的优势。

将其应用至通信系统或信号处理领域中均可满足实际的需要。

结论滤波器在数字信号处理的各个领域中起着举足轻重的作用，它的性能优劣对信号处理的结果有很大的影响。

本文采用对称结构加法和移位代替乘法运算优化的编码流水线技术级联技术几个方面，对传统的滤波器的设计进行了改进，并借助公司的芯片和软件以及软件对设计方案进行了仿真验证。

仿真实验结果表明，该滤波器的实现方案，具有工作速度快实时信号好节省硬件资源等特点，能够满足实际的数字系统的要求。

致谢毕业设计是我们大学期间的最后次实践性学习活动，它对我们今后工作学习都有很大帮助，它也是对我们在大学几年来的理论知识个综合测评，也是对我们将理论付诸实践的综合能力的考验，还是培养我们发现问题解决问题的能力，更是激发我们内在创新意识的途径。

而在此次毕业设计中，我学到了许多平时课堂上学不到的东西，更重要的是我学会了细心耐心的学习和研究的态度。

在设计过程中我遇到了许多难以解决的问题，通过努力最终步步得以解决，感触颇深。

通过这次的毕业设计，不仅锻炼了我的动手能力，更培养了我发现问题解决问题的能力，巩固了我以前学过的专业知识，促进了我的自学能力，使我对即将踏入社会信心倍增。

在这次毕业设计中，学院里为我们的设计提供了所需要的最新设备，才使得我的毕业设计能够顺利完成。

我的收获离不开张玉老师的精心指导。

在此对我的指导老师雍爱霞，表示衷心的感谢，对帮助教育过我的老师和同学表示崇高的敬意，参考文献地方生学员毕业设计报告报告题目高阶滤波器的降阶处理和的设计学员姓名学员队别四系二十六队专业名称电子信息工程指导教员二〇年四月十日中国人民解放军电子工程学院指导教员对毕业设计报告的评语指导教员日期年月日室级答辩评语及成绩答辩组负责人日期年月日专业系意见专业系领导日期年月日院级答辩评语及成绩答辩组负责人日期年月日摘要该文在介绍有限冲激响应数字滤波器理论及常见实现方法的基础上，提出了种基于的高效实现方案。

该方案采用对称结构加法和移位代替乘法运算优化的编码流水线和级联技术等方面对传统的设计方法进行了改进，并借助滤波器芯片和软件软件对该方案进行了仿真验证。

仿真实验结果表明此种滤波器的实现方法运算速度快实时性好节省硬件资源，其性能优于传统的滤波器设计方法。

关键词滤波器，软件，编码，冲激响应，软件，引言基于的高效滤波器的设计思路高效滤波器的实现结论致谢参考文献引言随着信息时代和数字世界的到来，数字信号处理已成为当今门极其重要的学科。

作为数字信号处理分支之的数字滤波器，也受到了人们越来越多的关注。

它是通信语音图像自动控制雷达航空航天医疗等领域中的种基本处理部件，具有稳定性好精度高灵活性大等突出优点。

数字滤波器包括有限冲激响应，简称滤波器和无限冲激响应，简称滤波器两大类，其中的滤波器因可以得到严格的线性相位有限精度的计算不会产生振荡运算速度快等优点受到了人们更多的青睐。

在非实时或低速系统中，算法可以在或上用软件实现，但是在些实时性要求较高的系统如雷达控制无线通讯系统等中，由于受到乘法器和加法器电路的限制，该实现方法则不能满足速度的要求。

近几年来，随着微电子技术与工艺的迅猛发展，现场可编程门阵列，简称以其可编程性低成本性高逻辑密度和高可靠性，得到了越来越广泛的应用。

本文借助公司的芯片和软件软件，介绍了种高效滤波器的设计与实现方案。

基于的高效采用对称结构在很多应用场合，滤波器都是线性时间不变量法器移位器和乘法器组合而实现的，乘法器和加法器的效率及速度等特性对整个滤波器的性能起着决定性的作用。

了滤波器的性能。

传统的滤波器中的乘法器采用乘法器结构，它主要包括个模块编灵活性大等突出优点。

它是通信语音图像自动控制雷达航空航天医疗等领域中的种基本处理部件，具有稳定性好精度高部分内容简介且可以提高速度。

对于具有线性相位的滤波器，其输出表达式变成了如下的形式由此可见，利用它的对称形式比直接实现少用了倍的乘法器，大大节省了硬件资源，而个Ⅳ阶的数字滤波器可由差分方程或转移函数来描述。

式中是滤波器的输入信号，