基于FPGA的FIR数字低通滤波器的设计

毕 业 设 计（论 文）

题目（中文）： 基于FPGA的FIR数字低通滤波器的设计

（英文）： The Design of FIR Digital Filter Based on FPGA

系 部 电子与信息工程系 专业班级 电子信息工程08秋1班 学生姓名 胡 修 远 学 号 08031145 指导教师 刘浩斌 张 葵

完 成 日 期 2012年 04月

上海师范大学天华学院本科毕业设计（论文）

诚信声明

本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），题目《基于FPGA的FIR数字低通滤波器的设计》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。除此之外，本设计（论文）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明应承担的法律责任。

作者(签名)：

日期： 2012年 04月27日

毕业设计（论文）任务书

（2012 届）

题目（中文）： 基于FPGA的FIR数字低通滤波器的设计

（英文）：

系 部 电子与信息工程系 专业班级 电子信息工程08秋1班 学生姓名 胡 修 远 学 号 08031145 指导教师 刘浩斌 张 葵 系负责人 (签章)

日 期： 2011 年 10 月

1、毕业设计(论文)的主要内容与具体要求(任务及背景、工作环境、成果形式、着重培养的能力、有实验环节的要提出主要技术指标、要求)

(一)毕业设计(论文)主要内容及主要技术指标、要求 1.主要内容 在数字信号处理中，利用数字滤波器可改变信号中所含频率分类的相 对比例或滤除某些频率分量，使其达到所需要的效果。其中数字 FIR 滤波器 由于具有精确的线性相位，且系统稳定，所以广泛应用于通信、数字图像处 理、语音信号处理等方面。在平台级 FPGA 器件中集成了数字信号处理的硬 件模块之后，利用 FPGA 实现数字信号处理算法可以满足信号处理系统所提 出的高性能要求，因此得到越来越广泛的应用。 (1)对数字滤波器进行研究，初步了解其在国内外的相关发展。 方式：要求学生结合网络进行查找、学习相关文献资料，对研究对象进 行初步的了解。 (2)对 FIR 低通滤波器设计的方法进行研究，熟悉设计过程。 方式：根据相关知识内容及指导教师提供的 PDF 文档进行整理学习，熟 练掌握其理论知识。 (3) 了解 Altera 公司将 MathWorks MATLAB 和 Simulink 系统级设计工具 DSP Builder 的算法开发，仿真和验证功能。 (4) 结合前期对 FIR 低通滤波器设计方法以及 FPGA 开发知识的了解和学习， 规划本毕业设计的主体框架。 (5)

实现和仿真 具体实现要求：①根据滤波器指标，利用 MATLAB 滤波器设计工具设计 一低通滤波器；②构建相关测试信号对设计的滤波器进行测试和分析；③然 后根据实际需要将系统导出并量化，在 Simulink 中使用 Simulink 库和 DSP Builder 库建立设计模型，并在 Simulink 中仿真；④最后将模型转换成为 VHDL 代码下载到 FPGA 进行硬件测试。 (可选) (二)毕业设计(论文)的基本要求 1.认真、独立完成不少于 5000 字或 10000 字符的《外文科技文献译文》 ,按 照学校规定的译文要求和格式撰写。

2.认真、独立完成不少于10000字的毕业设计(论文)报告的写作，按照学校 规定的论文要求和格式撰写。 3.毕业设计报告要求包含： (1)数字滤波器在国内外的发展及FIR低通滤波器设计方法的研究 (2)FIR低通滤波器的MATLAB实现 (3)Matlab仿真的结果，包括各个阶段信号的曲线 (4)Simulink仿真的结果，包括各个阶段信号的曲线 4.及时与指导老师进行沟通，按计划完成毕业设计(论文)报告的写作和答 辩工作。二、毕业设计(论文)进度安排

起讫日期 1. 2011.10.17 ~10.21(第 7 周) 2. 2011.10.22 ~10.28(第 8 周) 3. 2011.10.29 ~11.11(第 9~10 周) 4. 2011.11.12 ~ 12.30(第 11~19 周) 5. 2012.1.14~ 2.20 6. 2012.2.21 ~ 3.2(第 1~2 周) 7. 2012.3.3 ~ 3.23(第 3~5 周) 8. 2012.3.26 ~ 4.22(第 6~10 周) 9.2012.4.23~ 4.30(第 11 周) 三、所需的资料和主要参考文献 参考资料：

工作内容 完成英文资料翻译 接受《毕业设计(论文)任务书》 。查 阅文献资料、撰写文献综述报告，准 备参考资料 完成毕业设计(论文)开题报告 开始毕业设计，按照设计要求,进行完 成设计方案 寒假 毕业设计中期检查 设计仿真、软硬件联调，实验测试 整理、撰写毕业设计报告 答辨

备

注

[1] 马建国，孟宪元. 电子设计自动化技术基础[M].北京：清华大学出版社, 2004 [2] 孟宪元，钱伟康. FPGA 嵌入式系统设计[M].北京：电子工业出版社, 2007 [3] Michael D.Ciletti. Verilog HDL 高级数字设计[M].北京： 电子工业出版社, 2005

[4] 徐光辉，程东旭，黄如等. 基于 FFGA 的嵌入式开发和应用[M].北京：电子工业 出版社，2006 [5] [6] Steve Kilts. Advanced FPGA Design[M].New York:Wiley-IEEE Press, 2007 D.A.Pucknell,K.Eshraghian. 超大规模集成电路设计基础—系统与电路[M].北

注：1. 本任务书一式两份，须双面打印。由指导教师填写并经所在系审核确认后交系部；

2. 本任务书一份须与学生的毕业设计（论文）一并存档，另一份系部存档； 3. 指导教师、学生可各执一份复印件，供检查论文进度时使用。

上海师范大学天华学院 届 毕业设计（论文）开题报告

Output Block) 和内部连线 (Interconnect) 三个部分。 现场可编程门阵列 (FPGA) 是可编程器件。与传统逻辑电路和门阵列(如 PAL,GAL 及 CPLD 器件)相 比，FPGA 具有不同的结构，FPGA 利用小型查找表(16×1RAM)来实现组合 逻辑，每个查找表连接到一个 D 触发器的输入端，触发器再来驱动其他逻辑 电路或驱动 I/O,由此构成了即可实现组合逻辑功能又可实现时序逻辑功能的 基本逻辑单元

模块，这些模块间利用金属连线互相连接或连接到 I/O 模块。 FPGA 的逻辑是通过向内部静态存储单元加载编程数据来实现的，存储在存储 器单元中的值决定了逻辑单元的逻辑功能以及各模块之间或模块与 I/O 间的联 接方式,并最终决定了 FPGA 所能实现的功能, FPGA 允许无限次的编程. 2、国内外现状和发展趋势 、 FPGA 正处于高速发展时期，新型芯片的规模越大，成本也越来越低，低 端的 FGGA 已逐步取代了传统的数字元件，高端的 FPGA 将会成为今后竞争 的主流。 自 1985 年问世以来，FPGA 从集成电路与系统家族一个不起眼的小角色 逐渐成为电子设计领域的重要器件。 它极大地提高了设计灵活性并缩短了产品 上市时间，在通信、工业控制、航空领域中广泛应用。 FPGA 行业集中度很高，几家美国公司掌握着行业的“制空权”。特别是在 航空航天及军工等特殊领域，美国等少数国家对先进的技术保持封锁。因此， 发展国内 FPGA 产业不是要不要的问题，而是怎么发展的问题。国内 IC 企业 介入 FPGA 的时间并不长，多数公司还处于学习阶段。 由于 FPGA 功能内核可使设计更加高效，随着 FPGA 的芯片密度超过 10 万门，FPGA 的设计越来越接近于 ASIC 设计。为了提高开发效率，增加已有 成果的可继承性， 同时缩短开发周期， FPGA 设计中， 在 已经大量使用了 HDL 语言(包括 VHDL 语言和 VERILOG 语言) ,这样做可以大 …… 此处隐藏：3961字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……