● 摘要
随着集成电路技术的快速发展,各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现,为信号处理提供了强有力的手段,使得数字信号处理系统的功能越来越强。现有的ASIC程序设计大多采用自顶向下的方法。这种方法是将一个系统划分为若干个模块,各个模块独立编写,最后统一调用。这种设计思想使得系统设计得到简化,更利于系统的实现。论文中所论述的FIR数字滤波器就是基于这种设计思想的。在数字信号处理系统中,数字滤波技术日趋成熟,已经在数字信号处理中占有着极其重要的地位。有限冲激响应(FIR)数字滤波器与无限冲激响应(IIR)数字滤波器相比较,具有稳定和线性相位两个突出的优点。在数据通信,语音信号处理和图像处理等工程领域,经常要求信号在传输过程中不能有明显的相位失真,因而FIR滤波器获得了广泛引用。论文的核心内容是FIR数字滤波器的硬件资源优化的研究与实现方法。介绍了FIR数字滤波器的基本原理和结构,讨论了FIR数字滤波器的几种设计方法,对FIR数字滤波器设计中存在的一些关键问题进行了研究,提出了改进的处理方法。然后对FIR数字滤波器的优化方法和传统方法所消耗的硬件资源进行了对比分析,运用VerilogHDL语言完成FIR数字滤波器的RTL(Register Transport Level)描述,通过EDA软件进行了验证以确保滤波器功能的正确性,设计出了一种在速度和面积上达到优化的FIR数字滤波器,并通过综合工具Design Compiler(DC)对所设计的滤波器进行了综合,进一步实现面积和速度的优化。
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