没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
单片机与DSP中的基于FPGA的四阶IIR数字滤波器
3 下载量 201 浏览量
2020-12-10
05:05:26
上传
评论
收藏 103KB PDF 举报
温馨提示
摘要:采用FPGA实现四阶IIR数字滤波器,通过两个二阶节级联构成数字椭圆低通滤波器。通带内波纹小于0.1dB,阻带衰减大于32dB。 关键词:四阶 IIR 椭圆滤波器 补码阵列乘法器常用的数字滤波器有FIR数字滤波器和IIR数字滤波器。FIR数字滤波器具有精确的线性相位特性,在信号处理方面应用极为广泛,而且可以采用事先设计调试好的FIR数字滤波器IP Core来完成设计,例如Altera公司提供的针对Altera系列可编程器件的MegaCore,但是需要向Altera公司购买或申请试用版。另外,对于相同的设计指标,FIR滤波器所要求的阶数比IIR滤波器高5~10倍,成本较高,而且信号的
资源推荐
资源详情
资源评论
单片机与单片机与DSP中的基于中的基于FPGA的四阶的四阶IIR数字滤波器数字滤波器
摘要:采用FPGA实现四阶IIR数字滤波器,通过两个二阶节级联构成数字椭圆低通滤波器。通带内波纹小于
0.1dB,阻带衰减大于32dB。 关键词:四阶 IIR 椭圆滤波器 补码阵列乘法器常用的数字滤波器有FIR数字滤
波器和IIR数字滤波器。FIR数字滤波器具有精确的线性相位特性,在信号处理方面应用极为广泛,而且
可以采用事先设计调试好的FIR数字滤波器IP Core来完成设计,例如Altera公司提供的针对A
ltera系列可编程器件的MegaCore,但是需要向Altera公司购买或申请试用版。另外,对
于相同的设计指标,FIR滤波器所要求的阶数比IIR滤波器高5~10倍,成本较高,而且信号的
摘要:摘要:采用FPGA实现四阶IIR数字滤波器,通过两个二阶节级联构成数字椭
圆低通滤波器。通带内波纹小于0.1dB,阻带衰减大于32dB。
关键词:关键词:四阶 IIR 椭圆滤波器 补码阵列乘法器
常用的数字滤波器有FIR数字滤波器和IIR数字滤波器。FIR数
字滤波器具有精确的线性相位特性,在信号处理方面应用极为广泛,而且可
以采用事先设计调试好的FIR数字滤波器IP Core来完成设计,例
如Altera公司提供的针对Altera系列可编程器件的MegaC
ore,但是需要向Altera公司购买或申请试用版。另外,对于相同
的设计指标,FIR滤波器所要求的阶数比IIR滤波器高5~10倍,成
本较高,而且信号的延迟也较大。IIR滤波器所要求的阶数不仅比FIR
滤波器低,而且可以利用模拟滤波器的设计成果,设计工作量相对较小,采
用FPGA实现的IIR滤波器同样具有多种优越性。
IIR滤波器主要有巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器几
种。给出了以上三种滤波器实现同样性能指标所需的阶数及阻带衰减的比
较,如表1所示。
表表1 三种滤波器的性能比较三种滤波器的性能比较
原 型 阶 数 阻带衰减/dB
巴特沃斯 6 15
切比雪夫I型 4 25
椭圆函数 3 27
由表1可见,椭圆滤波器给出的设计阶数比前两种低,而且频率特性较
好,过渡带较窄,但是椭圆滤波器在通带上的非线性相位响应最明显。本系
统选用椭圆函数滤波器进行设计。
11 原理分析原理分析
数字滤波器实际上是一个采用有限精度算法实现的线性非时变离散系
统,它的设计步骤为:首先根据实际需要确定其性能指标,再求得系统函数
H(z),最后采用有限精度算法实现。
根据需要,本系统的设计指标为:模拟信号采样频率为2MHz,每周期最
少采样20点,即模拟信号的通带边缘频率为fp=100kHz,阻带边
缘频率fs=1MHz,通带波动Rp不大于0.1dB(通带误差不大于
5%),阻带衰减As不小于32dB。换算为数字域指标为:Wp=0.
1π,Ws=0.2π,Rp=0.1dB,As=32dB。系统函数H
(z)的计算采用Matlab软件比较方便,其中有两个现成的函数可以
使用:ellipord(wp/pi,ws/pi,Rp,As)函数用
来计算数字椭圆滤波器的阶次N和3dB截止频率wn,而ellip
(N,Rp,As,wn)函数可以求得直接型椭圆IIR滤波器的各个系
数。通过调用以上两个函数计算得到的系统函数H(z)为:
这是一个四阶IIR系统,Matlab计算出该系统的频率响应如图
1所示,可见满足设计要求。
如果采用直接型结构实现,需用的乘法器和延迟单元相对较多,而且分
子和分母的系数相差较大,需要较多的二进制位数才能实现相应的精度要
求。
如果采用二阶节级联实现,一来各基本节的零点、极点可以很方便地单
独进行调整,二来可以降低对二进制数位数的要求。给出了一个直接型结构
转为级联型结构的dir2cas.m文件,利用该函数求得系统函数的级
联表达形式为:
资源评论
weixin_38702726
- 粉丝: 10
- 资源: 930
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- TestBank.java
- js-leetcode题解之146-lru-cache.js
- js-leetcode题解之145-binary-tree-postorder-traversal.js
- js-leetcode题解之144-binary-tree-preorder-traversal.js
- js-leetcode题解之143-reorder-list.js
- js-leetcode题解之142-linked-list-cycle-ii.js
- js-leetcode题解之141-linked-list-cycle.js
- js-leetcode题解之140-word-break-ii.js
- js-leetcode题解之139-word-break.js
- js-leetcode题解之138-copy-list-with-random-pointer.js
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功