本文讲述的是一种应用于数字下变频的高阶分布式有限脉冲响应（FIR）滤波器设计及基于现场可编程门阵列（FPGA）的实现方法。该滤波器设计能够用于无线基站、雷达信号处理、军用电台等多种通信系统中。文中通过分布式算法分析，讨论了FIR滤波器在实现过程中对资源消耗和运算速度的影响，并提出了适用于Altera公司的CycloneIII系列FPGA的实现结构。在CycloneIII系列的EP3C40F484C6N芯片上实现了该算法，并对资源消耗与电路速度进行了分析。
数字下变频技术是软件无线电技术的核心组成部分，其主要作用是处理中频信号的变频、滤波以及重采样等。在实现数字下变频的过程中，滤波器组扮演着至关重要的角色。FIR滤波器由于其线性相位和稳定性，是滤波器组中最为常用的设计之一。对于不同的性能需求，FIR滤波器会与梳状（CIC）滤波器、半带（HB）滤波器搭配使用，共同完成数字中频信号的处理任务。梳状滤波器和半带滤波器通常用作前级的抽取滤波，以降低信号的速率，而FIR滤波器则负责整个信道波形的整形工作。
文中设计的256阶分布式FIR滤波器针对高阶和高速度处理需求而优化，突破了传统FIR滤波器实现中的资源和速度限制。分布式算法的引入显著降低了对于嵌入式乘加单元的需求，从而使得在资源有限的FPGA平台上实现高阶FIR滤波器成为可能。在CycloneIII系列的FPGA上实现时，没有直接使用FPGA硬件的乘法器，而是采用了一种改写的算法，以减少所需的嵌入式乘加单元数量。通过这种方法，即使在嵌入式乘法单元数量有限的情况下，也能高效地实现高阶FIR滤波器。
在FPGA实现FIR滤波器的过程中，分布式算法的应用是关键。该算法通过将乘加操作分散到多个计算单元中，有效减少了单个单元的计算负担。分布式算法不仅可以提高运算速度，还可以降低对硬件资源的消耗。此外，FPGA实现的优点包括可编程性和硬件并行性，使得FPGA在需要高性能和快速原型开发的应用中具有显著优势。
在文章中，作者还提到了对于通信和雷达系统，随着技术的发展，对信号处理的精度和速度的要求也在不断提高。因此，设计和实现更高阶数和更高处理速度的FIR滤波器成为了推动数字下变频技术发展的关键。尽管市面上常见的FIR滤波器多为低阶设计，难以满足实际应用的需求，但本文所提出的256阶分布式FIR滤波器，针对CycloneIII系列FPGA的实现方法，展示了未来数字下变频技术发展的一个重要方向。
本文提出的设计方法不仅解决了高阶FIR滤波器在资源受限的FPGA平台上实现的难题，还为数字下变频技术在无线通信、雷达等领域提供了更高效、更准确的信号处理解决方案。这对于未来数字下变频技术的应用和优化具有重要的参考价值和指导意义。
