基于分布式算法FIR滤波器的FPGA实现

在利用FPGA实现数字信号处理方面,分布式算法发挥着关键作用,与传统的乘积-积结构相比,具有并行处理的高效性特点.研究了基于FPGA利用分布式算法来并行实现FIR数字滤波器硬件电路的方法.首先介绍了FIR数字滤波器的基本概念和分布式算法的基本原理,然后讨论了具体的硬件实现电路,FIR数字滤波器用VHDL进行描述并综合到FPGA中,仿真结果表明,该结构完全可以达到实际应用的要求.介绍的分布式算法数字FIR滤波器FPGA并行实现的方法可使滤波器的设计简单化,利用加法器代替乘法器不仅节约了硬件资源,而且提高了数字信号处理的速度.     

基于FPGA的FIR数字滤波器算法实现

从分析FIR数字滤波器的原理和设计方法入手，主要针对基于FPGA实现数字滤波器乘法器的算法进行了比较研究，并通过一个8阶FIR低通滤波器的具体设计，简要分析比较了几种算法的优越性和缺点，从而充分发掘和利用FPGA的高速特性。     

基于参数可设置Altera宏功能模块的MAX+plusⅡ设计

通过介绍参数可设置Alter宏功能(LPM)模块的功能及其在MAX+plusⅡ中的调用和定制方法,给出基于LPM的数控分频器、4X4乘法器和流水线加法器的设计方法.     

基于降采样和fdesign+design的IIR滤波器的设计

针对滤波器阶数太高,滤波器系统不稳定,造成滤波器的输出数据出现inf或NAN的缺点,文中结合实例用"降采样"和"fdesign+design"的Matlab编程方法设计了巴特沃斯数字滤波器,并给出了这两种方法的Matlab程序,仿真表明所设计的巴特沃斯数字滤波器可以有效地解决上面的问题,而且"fdesign+design"方法不用通过降采样同样可以得到相似的幅值响应曲线,可以一次设计多个IIR滤波器,比经典方法要简单。     

基于Matlab的IIR数字低通滤波器的设计方法

详细的阐述了IIR数字滤波器设计的一般步骤,首先根据给定的目标数字滤波器的性能指标,将其转换为模拟滤波器的指标参数,再根据巴特沃思（Butterworth）低通模拟滤波器的设计原理设计出相应技术指标下的模拟低通滤波器,最后采用双线性变换将设计出的模拟低通滤波器转换为数字滤波器,即得到了期望的IIR数字滤波器。针对实例,在Matlab环境下分别设计出了4阶、11阶、25阶的IIR数字滤波器,通过仿真验证了滤波器的速度与滤波效果之间不是完全的统一。最后,分析了双线性变换频率畸变现象,造成相同频率下离散后的幅值变小。通过频率预曲折方法对双线性变换进行相应的补偿。以25阶滤波器为例,仿真结果显示,在指定频率处实现了幅值在转换前后大小不变的效果。     

系数可配FIR滤波器在超声探伤系统中的应用

利用FPGA的并行数据处理及在线可重构的特性,提出了一种基于FPGA的高速且系数在线可配的FIR数字滤波器实现方案。采用该方案设计的滤波器,可使用户在不影响系统正常工作的情况下,实现对滤波器系数实时重新配置的目的。通过实践测试表明：该方案设计的FIR数字滤波器,在数字超声探伤系统中得到有效、灵活的应用。     

基于EP3C40的FPGA最小系统设计和实现

本文介绍了基于Altera公司Cyclone III系列的EP3C40 FPGA最小系统的设计和验证过程,详细介绍了高速FPGA电路设计、PCB电路板设计和数字系统集成设计等相关设计.FPGA最小系统硬件设计包括时钟、电源、存储器、接口、配置、以及USB Blaster等部分,最小系统的功能验证包括键盘和LCD控制、总控制、DDS模块等。最终测试结果表明,本系统工作正常,DDS时钟频率可以达130MHz.     

基于FPGA的MSK调制器设计与实现

为了研究MSK的调制器的数字实现方法,深入研究了基于CORDIC算法的NCO实现技术;建立了MSK的数字化实现方案模型;确定了方案的可行性并给出了系统各模块的参数;使用Verilog HDL语言采用正交调制方法在FPGA上实现了MSK数字化调制。     

船用燃气轮机进口导叶自适应逆控制系统的设计与仿真

船用燃气轮机进口导叶(IGV)系统在机组甩负荷时,需要快速关闭以防止燃机超速。基于此控制需求以及被控对象的特性,采用基于先验知识的自适应逆控制(AIC),设计IGV控制系统以实现对其动态响应的控制。基于Simscape Fluids以及Multibody仿真环境,分别建立IGV电液驱动系统和机械执行机构的物理仿真模型;将模型导出至Lab VIEW,并利用Lab VIEW数字滤波器设计工具包,设计了自适应逆控制系统,并进行了仿真试验及结果分析。结果表明,所设计的自适应逆控制系统能满足控制需求。     

基于FPGA的FIR低通滤波器的设计与仿真实验

在船舶噪声数采集的过程中,虽然在模拟信号调理部分已经做过滤波处理,但是为了使得到的信号中杂波更少,同时也为了使得本数据采集系统在信号调理模块无法使用的情况下,也能正常使用,在此增加FIR的数字滤波功能,以采集后的数字信号通过FPGA进行处理实现。本文首先介绍了FIR滤波器的数学原理,再利用MATLAB设计FIR滤波器,并在FPGA中利用Verilog HDL编程实现该滤波器,然后在ModelSim中进行仿真,能够达到滤波器要求。由于在ModelSim仿真中无法看出滤波前后的信号频谱的变化,于是将通过FPGA滤波之后的信号数据导出至文本文档中,再用MATLAB重新读取,并画出滤波处理后的信号频谱。     

基于FPGA和Matlab的均衡滤波器设计与实现

本文采用FPGA和Matlab设计及实现64阶的均衡FIR滤波器,其主要特点是可实现任意响应的数字信号滤波,滤波系数修改方便,具有较强的灵活性和实用性。通过仿真和测试,验证了设计的正确性。     

基于分布式算法的线性相位FIR滤波器设计

提出了一种线性相位FIR滤波器分布式算法FPGA实现的改进结构。基于4输入查找表（4-input LUT）的分布式算法（DA）在FIR滤波器中的使用已经有效地提高了滤波器的运行速度与资源利用率。针对线性相位FIR滤波器的系数特点,通过对滤波器输入移位寄存器的改进设计,减少了DA算法的存储器使用,进一步节省了资源。改进的滤波器已经在Xilinx Spartan3系列的FPGA芯片上成功实现,分析结果显示此类滤波器与传统的滤波器分布式算法实现相比有更高的资源利用率和更快的运行时钟速率。     

基于FPGA技术的短波数字接收模块的实现

介绍一款基于FPGA技术的短波数字接收模块的实现方法,通过对FPGA芯片的编程替代专用的数字信号处理芯片,完成对中频信号的解调。同时FPGA的可重载性为设备后续扩展留有余地,能够大大提高设备的使用寿命,可以有效控制系统的建设成本。按照该方案实现的接收模块具有接口灵活,维护成本低和工程化方便的特点。通过对样机的实际测试,其性能、指标、功能和人机接口等方面与同类产品相比均有相当的改观。     

Research and implementation of digital detection method on closed loop FOG

In the strapdown inertial navigation system, the Fiber Optical Gyro(FOG) must have high precision to give accurate navigation information. In this paper, a digital closed loop detection method based on the ramp wave modulating technigue is introduced. DSP and FPGA have many advantages in digital signal processing. In the design, by using DSP,a complex arithmetic operation is completed to meet the needs of closed loop control of FOG within a short time. All kinds of control signals are produced easily by FPGA, under which DSP could work properly. Combining the DSP and FPGA,the detecting method is implemented successfully. In the end, the result of test and performance is given. From the result we can conclude that the precision of FOG is improved and the noises are limited to a low level.     

直扩GPS中频数字接收机的实现

介绍了直接扩频序列系统的中频数字GPS接收机的设计和实现，给出了基于FPGA实现中频数字化、数字下变频、PN码捕获和载波同步等关键问题的解决方案。     

并行分布式运算FIR滤波器的FPGA实现

研究了2比特并行分布式计算（2-bit PDA）在FPGA中实现了FIR滤波器的应用,并在Altera公司的APEX20K1500E系列FPGA中实现了48阶FIR滤波器,实际结果表明使用该方法实现滤波器不但节省了逻辑单元,而且和普通的并行分布式方法相比还提高了运算速率,从而使该滤波器用于实时信号处理时有更大的优越性.     

数字化直接序列扩频接收机设计与实现

介绍了一种数字化DS/BPSK导航接收机设计方案与实现。该接收机采用了基于FPGA的硬件设计,结合数字信号处理算法完成信号的捕获、跟踪、位置解算。捕获采用大步进串行捕获方案,采用Tong算法判决策略,伪码跟踪采用全数字超前-滞后跟踪环(DDLL),载波跟踪采用全数字Costas环(DPLL)。最后对这种设计方案进行了试验。