基于Matlab的FIR滤波器设计及FPGA实现.pdf

标题中的“基于Matlab的FIR滤波器设计及FPGA实现”指的是使用Matlab工具进行FIR滤波器的设计，然后将设计结果在Field-Programmable Gate Array（FPGA）硬件上进行实施。FIR滤波器是数字信号处理中的一个重要组件，常用于去除噪声、筛选特定频率成分等任务。 FIR滤波器因其线性相位特性、可精确控制的频率响应以及易于硬件实现而受到青睐。描述中提到，FIR滤波器在很多实时和高速系统中，如雷达控制、无线通信等领域，具有重要应用。在这些系统中，由于对实时性能的要求，通常需要通过硬件，比如FPGA，来实现滤波器的快速并行处理。 FPGA是一种可重构的集成电路，能根据需要配置为各种不同的逻辑功能，包括FIR滤波器。通过Matlab进行FPGA设计的优势在于可以先在软件环境中快速迭代和优化滤波器参数，如滤波器阶数和系数，然后再将其转换为硬件描述语言，如VHDL或Verilog，用于FPGA编程。 论文中提到，使用Matlab的窗函数方法设计FIR滤波器，这是一种常用的设计技术。窗函数方法通过将理想的滤波器频率响应与特定形状的窗函数（如汉明窗、海明窗等）相乘，来降低过渡带的副作用，同时保持良好的频率选择性。这种方法允许设计师在幅度响应和相位响应之间做出折衷，以适应具体的应用需求。 FPGA上的并行实现使得FIR滤波器可以高效处理大量数据，提高系统的吞吐量。文章指出，通过编程调试验证了这种设计方法的可靠性，证明了它适用于高速数字滤波器的设计。 本文探讨的是如何使用Matlab工具结合FPGA，以窗函数法设计FIR滤波器，实现高速并行的数字信号处理。这种方法提供了一种灵活、经济且性能优越的解决方案，适用于需要高性能滤波处理的实时系统。