摘 要如今有很多方法可以设计出满足各种要求的 FIR 滤波器，但大部分是基于 Matlab 和 DSP，非常依赖硬件，可移植性差。而 FPGA 在能耗、成本、运算速度等摘要方面具有 得天独厚的优势, 已经被广泛应用于信号，图像处理领域。 FPGA 的编程软件 Quartus Ⅱ具有强大的功能，令工程师们可以高效、简便地创造出各种新产品。83525

基于这种趋势, 本文作者设计了一种可调的 FIR 滤波器。首先详细讲述了 FIR 滤 波器的理论基础，重点讨论了 FIR 滤波器的结构和算法分析，先在 Matlab 中设计了可 调的 FIR 滤波器，然后根据原理对其改进，在 QuartusⅡ中设计了 FIR 滤波器，并分别 进行了仿真验证。

利用 Matlab 中的 FDAtool 工具计算出 FIR 滤波器所需参数, 然后经过转换填入 FIR 滤波器的表中，再令输入波形通过滤波器滤除噪声，最后得到目标波形。可调的 FIR 滤波器的 FPGA 实现，极大地节约了硬件和人工成本，不管要求是哪种类型的滤 波器，都可以现场调用。

毕业论文关键词：FIR；FPGA；Matlab；可调

Abstract Now there are many ways to design to meet the requirements of all kinds of FIR filter,but most of them are based on the Matlab and DSP。It is very hardware -dependent and has poor portability。 FPGA(Filter Programmable Gate Array) has the advantages in energy consumption , cost and operating speed。 It has been widely applied to signal and image processing fields because of its advantages。 The FPGA programming software QuartusⅡhas powerful functions。 It is efficient and easier to help the engineers to create all kinds of new products。

Based on the trend, an adjustable FIR filter is designed in the QuartusⅡby the author。 First, the basic theory of FIR filter is described in detail。Then focus on the structure of FIR filter and algorithm analysis。 First the adjustable FIR filter is designed in Matlab, then improve and design the adjustable FIR filter in QuartusⅡ, according to the principle of its structure  and the  simulation  was carried  out  respectively。

Calculate the required parameter in Matlab by the FDAtool, then converted into the table of FIR filter。Make the input waveform remove the noise signal through  the  FIR filter。At last, get the target waveform。The realization of the adjustable FIR filter, greatly saving the hardware and labor costs。 No matter what type of filter requirement is, all of the conditions   can be satisfied。

Key words：FIR；FPGA；Matlab；Adjustable

目 录

第一章 绪论 1

1。1  数字滤波器的研究背景与意义 1

1。2  国内外的研究现状 1

1。3  本文主要研究内容 2

第二章 FIR 滤波器的结构和设计方法 4

2。1  FIR 数字滤波器的结构 4

2。1。1  直接型结构 4

2。1。2  级联型结构 5

2。1。3  线性相位型结构 6

2。1。4  频率取样型结构 7

2。2  FIR 数字滤波器的特性分析 8

2。2。1  FIR 数字滤波器的频率响应 8

2。2。2  FIR 滤波器的零点位置 11

2。3  FIR 滤波器的窗函数设计法