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實(shí)例測(cè)試解讀，典型音頻系統(tǒng)中FIR和IIR濾波器硬件加速器的使用

有限脈沖響應(yīng)(FIR)和無(wú)限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器都是常用的數(shù)字信號(hào)處理算法——尤其適用于音頻處理應(yīng)用。因此，在典型的音頻系統(tǒng)中，處理器內(nèi)核的很大一部分時(shí)間用于FIR和IIR濾波。數(shù)字信號(hào)處理器上的片內(nèi)FIR和IIR硬件加速器也分別稱為FIRA和IIRA，我們可以利用這些硬件加速器來(lái)分擔(dān)FIR和IIR處理任務(wù)，讓內(nèi)核去執(zhí)行其他處理任務(wù)。在本文中，我們將借助不同的使用模型以及實(shí)時(shí)測(cè)試示例來(lái)探討如何在實(shí)踐中利用這些加速器。圖1.FIRA和IIRA系統(tǒng)方框圖。圖1顯示了FIRA和IIRA的簡(jiǎn)化方框圖，以及它們
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充分利用數(shù)字信號(hào)處理器上的片內(nèi)FIR和IIR硬件加速器

摘要有限脈沖響應(yīng)(FIR)和無(wú)限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器都是常用的數(shù)字信號(hào)處理算法---尤其適用于音頻處理應(yīng)用。因此，在典型的音頻系統(tǒng)中，處理器內(nèi)核的很大一部分時(shí)間用于FIR和IIR濾波。數(shù)字信號(hào)處理器上的片內(nèi)FIR和IIR硬件加速器也分別稱為FIRA和IIRA，我們可以利用這些硬件加速器來(lái)分擔(dān)FIR和IIR處理任務(wù)，讓內(nèi)核去執(zhí)行其他處理任務(wù)。在本文中，我們將借助不同的使用模型以及實(shí)時(shí)測(cè)試示例來(lái)探討如何在實(shí)踐中利用這些加速器。圖1.FIRA和IIRA系統(tǒng)方框圖簡(jiǎn)介圖1顯示了FIRA和IIRA的簡(jiǎn)化方框圖，
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詳解FIR濾波器和IIR濾波器的區(qū)別

　　數(shù)字濾波器廣泛應(yīng)用于硬件電路設(shè)計(jì)，在離散系統(tǒng)中尤為常見(jiàn)，一般可以分為FIR濾波器和IIR濾波器，那么他們有什么區(qū)別和聯(lián)系呢。　　FIR濾波器　　定義：　　FIR濾波器是有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器，又稱為非遞歸型濾波器，是數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中最基本的元件，它可以在保證任意幅頻特性的同時(shí)具有嚴(yán)格的線性相頻特性，同時(shí)其單位抽樣響應(yīng)是有限長(zhǎng)的，因而濾波器是穩(wěn)定的系統(tǒng)?！　√攸c(diǎn)：　　 FIR濾波器的最主要的特點(diǎn)是沒(méi)有反饋回路，穩(wěn)定性強(qiáng)，故不存在不穩(wěn)定的問(wèn)題;　　 FIR具有嚴(yán)格的線性相位，幅度特
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FPGA實(shí)現(xiàn)的FIR算法在汽車動(dòng)態(tài)稱重儀中的應(yīng)用

　　引言　　車輛在動(dòng)態(tài)稱重時(shí)，作用在平臺(tái)上的力除真實(shí)軸重外，還有許多因素產(chǎn)生的干擾力，如：車速、車輛自身諧振、路面激勵(lì)、輪胎驅(qū)動(dòng)力等，給動(dòng)態(tài)稱重實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量造成很大困難。若在消除干擾的過(guò)程中采用模擬方法濾波，參數(shù)則不能過(guò)大，否則將產(chǎn)生過(guò)大的延遲導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理，從而造成濾波后的信號(hào)仍然含有相當(dāng)一部分的噪聲。所以必須采用數(shù)字濾波消除干擾。　　FIR濾波的原理及實(shí)現(xiàn) 　　本文采用FIR數(shù)字濾波，其原理如公式1所示。　　Y(n)= (1) 　　其中h(k)為系統(tǒng)濾波參數(shù)，x(n)為采集的信
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基于路徑成組分離策略的低功耗FIR 設(shè)計(jì)

　　簡(jiǎn)介：本文提出的方法使得電路層錯(cuò)綜在一起的路徑按照其不同的時(shí)間延遲規(guī)則的分離開(kāi),關(guān)鍵路徑和各種不同延遲的非關(guān)鍵路徑對(duì)應(yīng)為不同的模塊,針對(duì)不同的路徑長(zhǎng)度采取不同的供電電壓。通過(guò)剩余數(shù)方法[3] 將一個(gè)乘法運(yùn)算化簡(jiǎn)為幾個(gè)非常簡(jiǎn)單的乘法或加法,并將濾波器按照不同的路徑延遲劃分幾個(gè)相互獨(dú)立的模塊,使之適合采用不同的供電電壓,從而降低功耗。　　1 引言　　隨著移動(dòng)及便攜式電子設(shè)備的普及和芯片頻率的不斷提高,功耗成為電路設(shè)計(jì)中必須考慮的重要因素。近來(lái),集成電路設(shè)計(jì)工具已經(jīng)逐步支持多電壓設(shè)計(jì),因而,使得對(duì)適
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利用FIR濾波器去除傳輸線效應(yīng)

　　網(wǎng)絡(luò)串行解串器(SERDES)的串行數(shù)據(jù)輸出速度已經(jīng)高達(dá)28Gbps，并且還在繼續(xù)發(fā)展。在如此高數(shù)據(jù)速率的條件下，即使很短的PCB走線也會(huì)起到傳輸線的作用，進(jìn)而通過(guò)衰減和散射降低信號(hào)完整性。在芯片的焊球上監(jiān)視SERDES發(fā)送器輸出信號(hào)很難做到。通常信號(hào)會(huì)引到SMA或SMP連接器后再用示波器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。然而，信號(hào)特性會(huì)因?yàn)镮C和連接器之間的傳輸線而發(fā)生改變。因此，真正的挑戰(zhàn)是在SERDES引腳處監(jiān)視信號(hào)性能，而這可以通過(guò)去除傳輸線效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)實(shí)例介紹了一種去除傳輸線的方法。　　假設(shè)H(s)是走線
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FIR濾波器原理

　　導(dǎo)讀：FIR濾波器是非遞歸型濾波器的簡(jiǎn)稱，又叫有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器。在數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中較基本的元件，今天帶大家了解FOR濾波器的原理 FIR濾波器原理——特點(diǎn) 　　FIR濾波器有以下幾點(diǎn)：　?、瘛?shù)字濾波器還具有模擬濾波器不能比擬的可靠性。組成模擬濾波器的電子元件的電路特性會(huì)隨著時(shí)間、溫度、電壓的變化而漂移，而數(shù)字電路就沒(méi)有這種問(wèn)題。只要在數(shù)字電路的工作環(huán)境下，數(shù)字濾波器就能夠穩(wěn)定可靠的工作。　?、?、數(shù)字濾波器相比模擬濾波器有更高的信噪比。這主要是因?yàn)?/li>
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FPGA的FIR抽取濾波器設(shè)計(jì)

　　用FPGA實(shí)現(xiàn)抽取濾波器比較復(fù)雜，主要是因?yàn)樵贔PGA中缺乏實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算的有效結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在，F(xiàn)PGA中集成了硬件乘法器，使FPGA在數(shù)字信號(hào)處理方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。本文介紹了一種采用Xilinx公司的XC2V1000實(shí)現(xiàn)FIR抽取濾波器的設(shè)計(jì)方法。　　具體實(shí)現(xiàn) 　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 　　基于抽取濾波器的工作原理，本文采用XC2V1000實(shí)現(xiàn)了一個(gè)抽取率為2、具有線性相位的3階FIR抽取濾波器，利用原理圖和VHDL共同完成源文件設(shè) 計(jì)。圖1是抽取濾波器的頂層原理圖。其中，clock是工作時(shí)鐘，reset是
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用DSP實(shí)現(xiàn)FIR數(shù)字濾波器

　　FIR濾波器具有幅度特性可隨意設(shè)計(jì)、線性相位特性可嚴(yán)格精確保證等優(yōu)點(diǎn)，因此在要求相位線性信道的現(xiàn)代電子系統(tǒng)，如圖像處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔ㄐ蝹鬟f系統(tǒng)中，具有很大吸引力。本文簡(jiǎn)單介紹了其線性相位條件和設(shè)計(jì)方法，并且提供了一種用DSP實(shí)現(xiàn)的方法。　　一、引　言　　在許多信息處理過(guò)程中，如對(duì)信號(hào)的過(guò)濾、檢測(cè)、預(yù)測(cè)等，都要廣泛地用到濾波器，而數(shù)字濾波器則因其設(shè)計(jì)靈活、實(shí)現(xiàn)方便等特點(diǎn)而廣為接受。　　所謂數(shù)字濾波器就是具有某種選擇性的器件、網(wǎng)絡(luò)或以計(jì)算機(jī)硬件支持的計(jì)算程序。其功能本質(zhì)是按事先設(shè)計(jì)好的程序，
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Matlab輔助DSP設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器

　　l 引言　　隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。數(shù)字濾波器由于其精度高、穩(wěn)定性好、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在各種數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域。數(shù)字濾波器根據(jù)沖擊響應(yīng)函數(shù)的時(shí)域特性，可以分為FIR(有限長(zhǎng)沖擊響應(yīng)濾波器)和IIR(無(wú)限長(zhǎng)沖擊響應(yīng)濾波器)。FIR濾波器與IIR濾波器相比，具有嚴(yán)格的線性相位，幅度特性可任意等優(yōu)點(diǎn)。而且，F(xiàn)IR濾波器的單位抽樣響應(yīng)是有限長(zhǎng)的，故一定是穩(wěn)定的，他又可以用快速傅里葉變換(FFT)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)濾信號(hào)，可大大提高運(yùn)算效率。　　Ma
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基于IP核的FIR低通濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　0.引言　　FIR(Finite Impulse Response，有限沖擊響應(yīng))數(shù)字濾波器具有穩(wěn)定性高、可以實(shí)現(xiàn)線性相位等優(yōu)點(diǎn)，廣泛被應(yīng)用于信號(hào)檢測(cè)與處理等領(lǐng)域[1,2]。由于FPGA(Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)基于查找表的結(jié)構(gòu)和全硬件并行執(zhí)行的特性，如何用FPGA 來(lái)實(shí)現(xiàn)高速FIR 數(shù)字濾波器成了近年來(lái)數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。目前，全球兩大PLD 器件供應(yīng)商都提供了加速FPGA 開(kāi)發(fā)的IP(IntelligentProperty，知識(shí)產(chǎn)權(quán)
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基于FPGA的FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)與仿真

　　實(shí)現(xiàn)數(shù)字化是控制系統(tǒng)的重要發(fā)展方向，而數(shù)字信號(hào)處理已在通信、語(yǔ)音、圖像、自動(dòng)控制、雷達(dá)、軍事、航空航天等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)處理方法通常涉及變換、濾波、頻譜分析、編碼解碼等處理。數(shù)字濾波是重要環(huán)節(jié)，它能滿足濾波器對(duì)幅度和相位特性的嚴(yán)格要求，克服模擬濾波器所無(wú)法解決的電壓和溫度漂移以及噪聲等問(wèn)題。而有限沖激響應(yīng)FIR濾波器在設(shè)計(jì)任意幅頻特性的同時(shí)能夠保證嚴(yán)格的線性相位特性。利用FPGA可以重復(fù)配置高精度的FIR濾波器，使用VHDL硬件描述語(yǔ)言改變?yōu)V波器的系數(shù)和階數(shù)，并能實(shí)現(xiàn)大量的卷積運(yùn)算算法。結(jié)合MA
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基于FPGA 的FIR 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方案

　　本文簡(jiǎn)要介紹了FIR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本原理，提出基于FPGA和DSP Builder的FIR數(shù)字濾波器的基本設(shè)計(jì)流程和實(shí)現(xiàn)方案。　　在Matlab/Simulink環(huán)境下，采用DSP Builder模塊搭建FIR模型，根據(jù)FDATool工具對(duì)FIR濾波器進(jìn)行了設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)仿真和ModelSim功能仿真，其仿真結(jié)果表明其數(shù)字濾波器的濾波效果良好。通過(guò)SignalCompiler把模型轉(zhuǎn)換成VHDL語(yǔ)言加入到FPGA的硬件設(shè)計(jì)中，從QuartusⅡ軟件中的虛擬邏輯分析工具SignalT
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基于VerilogHDL的FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)與仿真

　　引言　　數(shù)字濾波器是語(yǔ)音與圖像處理、模式識(shí)別、雷達(dá)信號(hào)處理、頻譜分析等應(yīng)用中的一種基本的處理部件, 它能滿足波器對(duì)幅度和相位特性的嚴(yán)格要求, 避免模擬濾波器所無(wú)法克服的電壓漂移、溫度漂移和噪聲等問(wèn)題。有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器能在設(shè)計(jì)任意幅頻特性的同時(shí)保證嚴(yán)格的線性相位特性。　　1 FIR 數(shù)字濾波器　　FIR 濾波器用當(dāng)前和過(guò)去輸入樣值的加權(quán)和來(lái)形成它的輸出, 如下所示的前饋差分方程所描述的。　　　　FIR 濾波器又稱為移動(dòng)均值濾波器, 因?yàn)槿魏螘r(shí)間點(diǎn)的輸出
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