第三章 可调 FIR 滤波器的 DSP_Builder 设计 1

3。1  Matlab 软件简介 16

3。2  Altera 公司简介 17

3。3  DSP_Builder 软件简介 17

3。4 可调的 FIR 滤波器的设计 18

3。5  Matlab 仿真 26

第四章 可调 FIR 滤波器的 FPGA 实现 16

4。1  FPGA 简介 30

4。2 QuartusⅡ软件简介 31

4。3 可调的 FIR 滤波器的程序设计 32

4。4 QuartusⅡ仿真 36

结语 39

致谢 40

参考文献 41

第一章 绪论

1。1 数字滤波器的研究背景与意义

数字滤波器（Digital Filter）是数字信号处理的重要组成部分，在对信号的检测、 过滤与参数估算等处理过程当中，它是利用最为普遍的一种系统[1] 。数字滤波器处理 的对象是经过信号采样器件（如 A/D 转换模块）将模拟信号转换成的数字信号。数 字滤波器是一种用有限精度的算法，通过硬件或软件实现信号过滤处理功能的、离散 的线性非时变系统。数字滤波器的输入是一组数字量（可以是矩阵或向量的形式）， 其输出一定也是经由滤波器转换的数字量。滤波器既可以是用硬件电路组装而成的一 台用于实现给定运算的专用滤波器设备，也可以是将所需的算法编写成的计算机程序， 再让通用计算机来运行。论文网

传统的模拟滤波器大部分都是由硬件电路构成的，主要有由电感、电容和电阻等 无源器件构成的无源滤波器以及由运算放大器等有源器件组成的有源滤波器这两类。 模拟滤波器的电感、电容等器件在精度等方面的要求不甚如人意，而数字滤波器的 A/D 转换器、D/A 转换器、存储器等器件本身就具有很高的精度，而且不需要搭建 复杂的电路，没有了电路搭建错后必须重做那么麻烦，十分方便。所以数字滤波器相 比于模拟滤波器具备有稳定性高、精度高、灵活性大等突出优点。

正因为模拟滤波器的精度问题无法得到非常好的解决，又得益于现代晶体管建造 技术的飞速发展，数字滤波器得到了重视，并且很快应用到了工业和生活领域。数字 滤波器的发展前景非常大，用处非常广泛。语音处理应该是最早应用数字滤波器的领 域之一了，人在电话一头说的话被转化为数字信号，通过调制器加上载波，到达目的 地后滤波再转化为模拟信号，便得到了原始的人的声音。此外，数字滤波器还可以应 用在广播信号、电视信号、雷达信号、通信信号、生物医学信号、地震勘探信号、机 械振动信号等一大批领域。比如，几乎家家都有的有线电视就使用了这个技术，使用 数字滤波器可以有效地滤除有线电视信号频带以外的信号和多余的频带、频率的干扰。

随着微电子技术和计算机技术的发展，数字滤波器系统的设计方法发生了巨大的 变化。传统的一个个累加式的设计方法已经不再适用于现代数字系统设计的要求，这 就迫使我们需要寻找一种新的设计方法以适应该要求。

1。2 国内外的研究现状

1。3 本文主要研究内容

FIR 滤波器通常可以分为四种类型：低通、高通、带通、带阻，而由于实际使用 时，如果要根据情况变换滤波器类型就必须重新搭建电路结构或者重新编写程序，这 就很麻烦，所以设计了一个可调的 FIR 数字滤波器，不需要具体的硬件电路，只需一 块 FPGA 开发板，这样就能很好的适应环境的要求，实时调整滤波器系数，简单易用。 目前，FIR 滤波器的实现方法有好多种，常见的有 Matlab 程序仿真、DSP 硬件 仿真等，但它们的可移植性差，极度依赖硬件。而基于 FPGA 的设计方法是使用了硬 件编程语言来编写，可以在专门的编程软件 QuartusⅡ里实现。在 QuartusⅡ软件里可文献综述