此设计的结构包括:1.移位寄存器链,n阶的有n-1个寄存器. 2.第一次累加部分.由fir滤波系数对称可得到对称的寄存器相加可以减小电路规模,所以第一次累加很有必要. 3,锁存并移位部分.此部分是为了通过移出lut地址,通过给出lut地址即可得到lut输出. 4,lut部分,该部分实现的主要功能是输出不同地址情况下的结果. 5,二次累加部分.该部分是将每一位卷积得到的结果加权累加,需要注意的是,由于是采用补码运算,最高位加权后应该是被减去而不是被加上. 分布式滤波器的原理如下 查找表的实现可参考…

数字滤波器广泛应用于硬件电路设计,在离散系统中尤为常见,一般可以分为FIR滤波器和IIR滤波器,那么他们有什么区别和联系呢. FIR滤波器 定义: FIR滤波器是有限长单位冲激响应滤波器,又称为非递归型滤波器,是数字信号处理系统中最基本的元件,它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性,同时其单位抽样响应是有限长的,因而滤波器是稳定的系统. 特点:  FIR滤波器的最主要的特点是没有反馈回路,稳定性强,故不存在不稳定的问题;  FIR具有严格的线性相位,幅度特性随意设置的同时,保证精确…

首先还是把握大的系统框架: 我要实现的部分不包括DA以及AD的转换,主要是将SSP接收到的数据送入到FIFO中,然后经过FIR带通滤波器的处理后对该信号计算幅值并做PSD,然后处理的信号经过积分够一方面送入到FIFO一方面进行均值滤波(实际上就是在一定的积分门时间内做累加操作).最后结果通过通信模块RS232 送入到上位机,此外信号源2经过缓冲放大然后AD转换后送入到FIFO,也是通过RS232送入到上位机. 二次谐波幅值计算 先计算二次谐波幅值. 二次谐波的计算主要利用的是正余弦信号的周期性:…

FPGA中的嵌入式RAM分为两种:专用的BRAM和分布是RAM(用LUT实现的).这两种RAM又可以配置成单端口和双端口的RAM和ROM.双端口RAM又可以根据读写地址是否在同一块分为Double Port 和Two Port.读取方式也有多种方式,包括:Read first, Write first, No change 等. Block RAM和分布式RAM 在FPGA实现RAM时,可在专用Block RAM和分布式RAM中实现.这两者的选择不仅会影响资源选择,同时还会严重地影响性能和功耗.…

摘要: 当学术大家遇到技术大拿,会碰撞出怎样的火花?为进一步加深产学研学术交流,阿里云将于ICDE 2019大会期间(4月9日)举办以“云时代的数据库”为主题的技术专场(Workshop) 作为全球数据库领域三大顶级学术会议之一,ICDE 2019(第35届数据工程国际学术会议)即将于4月8日-11日在中国澳门召开.ICDE是美国电子与电气工程师协会(IEEE)所主办的最高级别数据库会议,深受数据库及相关领域的学者欢迎. 阿里云已集结豪华参会阵容,由阿里巴巴集团副总裁.达摩院数据库首席科学家.阿…

1 设计内容 本设计是基于FPGA的音频信号FIR低通滤波,根据要求,采用Matlab对WAV音频文件进行读取和添加噪声信号.FFT分析.FIR滤波处理,并分析滤波的效果.通过Matlab的分析验证滤波效果后,将叠加噪声信号的音频信号输出到txt文件里.然后使用Matlab语言编写滤波器模块和测试模块,通过Modelsim软件读取txt文件的数据,将数据送入滤波模块,最后将滤波的结果输出到txt文件里,最后用Matlab将处理的结果从txt文件读出.显示.FFT分析用Verilog设计的FIR滤…

FIR滤波器的FPGA实现方法 2011-02-21 23:34:15   来源:互联网    非常重要的基本单元.近年来,由于FPGA具有高速度.高集成度和高可靠性的特点而得到快速发展.随着现代数字通信系统对于高精度.高处理速度的需求,越来越多的研究转向采用FPGA来实现FIR滤波器.而对于FIR滤波器要充分考虑其资源与运行速度的合理优化,各种不同的FIR滤波结构各具优缺点,在了解各种结构优缺点后才能更好地选择合适结构来实现FIR滤波. 1 FIR数字滤波器    FIR数字滤波器由有限个采样…

目标反射回波检测算法及其FPGA实现之二: 互相关/卷积/FIR电路的实现 前段时间,接触了一个声呐目标反射回波检测的项目.声呐接收机要实现的核心功能是在含有大量噪声的反射回波中,识别出发射机发出的激励信号的回波.我会分几篇文章分享这个基于FPGA的回波识别算法的开发过程和原码,欢迎大家不吝赐教.以下原创内容欢迎网友转载,但请注明出处: https://www.cnblogs.com/helesheng. 在本系列博文的第一篇中,根据仿真结果,我认为采用“反射回波和激励信号互相关”来计算目标距离…

一直想找一个简单.清晰.明了的fir滤波器的设计,终于找到了一个可以应用的,和大家分享一下,有助于FPGA新手入门. 1.说道fir滤波器,滤波系数肯定是最重要的,因为后面程序中涉及到滤波系数问题,所以先来介绍,此处使用matlab来辅助求出. ①打开matlab中的start,toolbox,filter design,filter design & Analysis Tool,具体位置见下图. ②选择想要涉及的滤波器类型,本次以8阶fir滤波器为例. 设计参数:低通fir滤波器,采样精度是根…

摘 要 本文讨论的FIR滤波器因其具有严格的线性相位特性而得到广泛的应用.在工程实践中,往往要求信号处理具有实时性和灵活性,本论文研究FIR的FPGA解决方案正体现了电子系统的微型化和单片化. 本论文主要讨论了以下的问题: 首先,以FIR滤波器的基本理论为依据,研究适应工程实际的数字滤波器的设计方法,确定了直接型网络结构.窗函数设计法的设计方案: 然后,讨论了FPGA的原理与结构特点,总结FPGA的设计流程与设计原则,并用Verilog HDL语言根据设计方案编写出FIR滤波器程序: 接着,采用…

前面实现了基于FPGA的彩色图像转灰度处理,减小了图像的体积,但是其中还是存在许多噪声,会影响图像的边缘检测,所以这一篇就要消除这些噪声,基于灰度图像进行图像的滤波处理,为图像的边缘检测做好夯实基础. 椒盐噪声(salt & pepper noise)是数字图像的一个常见噪声,所谓椒盐,椒就是黑,盐就是白,椒盐噪声就是在图像上随机出现黑色白色的像素.椒盐噪声是一种因为信号脉冲强度引起的噪声,产生该噪声的算法也比较简单. 均值滤波的方法将数据存储成3x3的矩阵,然后求这个矩阵.在图像上对目标像素给…

我们为了实现动态图像的滤波算法,用串口发送图像数据到FPGA开发板,经FPGA进行图像处理算法后,动态显示到VGA显示屏上,前面我们把硬件平台已经搭建完成了,后面我们将利用这个硬件基础平台上来实现基于FPGA的一系列图像处理基础算法. 椒盐噪声(salt & pepper noise)是数字图像的一个常见噪声,所谓椒盐,椒就是黑,盐就是白,椒盐噪声就是在图像上随机出现黑色白色的像素.椒盐噪声是一种因为信号脉冲强度引起的噪声,产生清楚该噪声的算法也比较简单. 均值滤波的方法将数据存储成3x3的矩阵…

在这一篇开篇之前,我需要解决一个问题,上一篇我们实现了基于FPGA的均值滤波算法的实现,最后的显示效果图上发现有一些黑白色的斑点,我以为是椒盐噪声,然后在做基于FPGA的中值滤波算法的实验时,我发现黑白斑点并没有消除,中值滤波本来是可以很好的滤掉椒盐噪声,所以说这里并不是椒盐噪声,最后经过我仔细的检查,终于明白了问题的所在.我所使用的Xilinx这款开发板的晶振为125Mhz,串口模块我使用前面设计好的代码,输入时钟为50Mhz,产生的接收完成标志信号也就是一个50Mhz的时钟周期,我这里将接收…

FIR(Finite Impulse Response)Filter:有限冲激响应滤波器,又称为非递归线性滤波器. FIR滤波器的冲击响应是一个值为滤波器抽头系数的采样序列,其脉冲响应由有限个采样值构成.长度(抽头数)为N+1.阶数为N的FIR系统的转移函数. FIR滤波器是如何滤波的? 信号通过一个FIR滤波器其实就是信号与FIR滤波器的系数进行卷积(即移位相乘再累加)的过程.但是很多书上却喜欢用很复杂的文字和公式来描述这个本来很简单的概念,唯恐读者感受不到他们的书的高大上!简单信号模型 低频…

作者:桂. 时间:2017-03-23  06:28:45 链接:http://www.cnblogs.com/xingshansi/p/6603263.html [读书笔记02] 前言 仍然是西蒙.赫金的<自适应滤波器原理>第四版,距离上次看这本书已经过去半个月,要抓点紧了.本文主要包括: 1)何为维纳滤波器(Wiener Filter); 2)Wiener滤波器的推导: 3)应用实例: 4)Wiener变体: 内容为自己的学习总结,内容多有参考他人,最后一并给出链接. 一.维纳滤波器简介…

利用fdatool工具生成的滤波器系数与用代码生成的系数不一致,在网上查询得知,fdatool生成的滤波器系数是有符号小数,而且是浮点型,而代码生成的滤波器系数是定点型有符号数,故不一样. 浮点型数据转化为定点数,量化误差取决于量化位宽,量化位宽有整数部分的和小数部分的,需区别对待.…

在数字信号处理系统中,有限脉冲响应(finite impulse response,FIR)数字滤波器是一个非常重要的基本单元.近年来,由于FPGA具有高速度.高集成度和高可靠性的特点而得到快速发展.随着现代数字通信系统对于高精度.高处理速度的需求,越来越多的研究转向采用FPGA来实现FIR滤波器.而对于FIR滤波器要充分考虑其资源与运行速度的合理优化,各种不同的FIR滤波结构各具优缺点,在了解各种结构优缺点后才能更好地选择合适结构来实现FIR滤波. 1 FIR数字滤波器    FIR数字滤波器…

FIR滤波器广泛应用于数字信号处理中,主要功能就是将不感兴趣的信号滤除,留下有用信号.FIR滤波器是全零点结构,系统永远稳定:并且具有线性相位的特征,在有效频率范围内所有信号相位上不失真.在无线通信收发机中的DDC/DUC模块,抽取和内插都需要加入滤波器以防止信号在频谱上混叠,最典型的是采用FIR滤波器实现半带滤波器. FIR滤波处理如下式所示,其中x(n)为输入信号,h(n)为FIR滤波系数,y(n)为经过滤波后的信号:N表示FIR滤波器的抽头数,滤波器阶数为N-1. 由上式可得到FIR滤波器…

过去十几年,通信与多媒体技术的快速发展极大地扩展了数字信号处理(DSP)的应用范围.眼下正在发生的是,以更高的速度和更低的成本实现越来越复杂的算法,这是针对高级信息服更高带宽以及增强的多媒体处理能力等需求的日益增加的结果.一些高性能应用正在不断发展,其中包括高级有线和无线音频.数据和视频处理. 通信和多媒体应用的发展,如互联网通信.安全无线通信以及消费娱乐设备,都在驱动着对能够有效实现复数运算和信号处理算法的高性能设备的需求. 这些应用中需要一些典型的DSP算法包括快速傅里叶变换(FFT).离散…

一.说明: 功能:AM解调 平台:Vivado 2016.4 和 Matlab R2017a 二.原理: 1.AM解调原理 模拟电路中采用"包络检波"的方法: 数字电路中采用类似的方法: 先将已调信号取绝对值,再经过低通滤波器,滤除高频分量(经AM调制的信号包含两个高频分量:载波频率+/-调制信号频率,因此低通滤波器的截止频率小于两个高频分量就可以),得到的就是叠加了直流分量的调制信号,去直流后便可以得到调制信号. 三.AM解调的FPGA实现 1.将已调制的AM信号取绝对值 关于AM信…

1 数字IC(ASIC)设计流程: IC设计分为前端和后端.前端设计主要将HDL语言-->网表,后端设计是网表-->芯片版图. 前端主要有需求分析与架构设计.RTL设计.仿真验证.逻辑综合.STA.形式验证.后端主要包括DFT.布局规划.布线以及版图物理验证. 2 MCU结构: 它是由CPU系统.程序存储器(ROM).数据存储器(RAM).各种I/O端口.基本功能单元(定时器/计数器等)组成. 3 低功耗技术: 功耗可用公式描述:Power = KFCV^2,即功率等于常数系数*工作频率*负载…

组合逻辑与时序逻辑 组合逻辑电路:任意时刻电路输出的逻辑状态仅仅取决于当时输入的逻辑状态,而与电路过去的工作状态无关. 时序逻辑电路:任意时刻电路输出的逻辑状态不仅取决于当时输入的逻辑状态,而与电路过去的工作状态有关. 在电路的结构上,时序逻辑电路肯定包含有存储电路,而且输出一定与存储电路的状态有关. COMS与TTL电平 常用逻辑电平:12V,5V,3.3V:TTL和CMOS不可以直接互连,由于TTL是在0.3-3.6V之间,而CMOS则是有在12V的有在5V的.CMOS输出接到TTL是可以直…

警告 此文章将耗费你成吨的流量,请wifi下阅读,造成的流量浪费本人不承担任何责任.初版源代码获取(请勿用作他用,仅供学习):https://gitee.com/kingstacker/iir.git 若有问题可以联系我邮箱:kingstacker_work@163.com 版权所有,转载请注明出处. 感谢 感谢杜勇老师的书籍: 感谢杜勇老师不厌其烦的答复我的邮件垂询. 感谢自己,编代码调试眼睛快瞎了..... 前言 这个课程设计做过一年多了,知识什么的差不多都忘记了,最近去面试直接就问项目,而…

作者:桂. 时间:2018-02-06  17:52:38 链接:http://www.cnblogs.com/xingshansi/p/8423457.html 前言 到目前为止,本文没有对滤波器实现进行梳理,FIR仿真验证的平台(基于FPGA实现)包括HLS.Systemgenerator,至于*.v 与*.sv可通过程序(如python实现)完成转化,FIR的零散记录到本篇告一段落,本文重点记录DSP48E的使用 一.DSP48E A-基本结构 主要参考UG479.pdf,DSP48E1结…

作者:桂. 时间:2018-02-05  19:01:21 链接:http://www.cnblogs.com/xingshansi/p/8419007.html 前言 本文主要记录FIR(finite impulse response)的仿真实现.首先总结FIR的基本原理,其次进行仿真验证: FIR特性及仿真实现_01 FIR定点提高精度的trick_02 FIR基本型仿真_03 FIR仿真module_04 FIR调用DSP48E_05 一.基本原理 FIR实现的结构包括基本型.转置型.对称…

目标反射回波检测算法及其FPGA实现之三: 平方.积分电路及算法的顶层实现 前段时间,接触了一个声呐目标反射回波检测的项目.声呐接收机要实现的核心功能是在含有大量噪声的反射回波中,识别出发射机发出的激励信号的回波.我会分几篇文章分享这个基于FPGA的回波识别算法的开发过程和原码,欢迎大家不吝赐教.以下原创内容欢迎网友转载,但请注明出处: https://www.cnblogs.com/helesheng. 在本系列博文的第一篇中,根据仿真结果,我认为采用“反射回波和激励信号互相关”的结果来计算目…

Introduction 这两年深度学习大火,Cuda跟着吃红利,OpenCL发展也很快.虽然OpenCL不是事实上的标准,但是作为开放标准,适应性是很强的,除了显卡之外,CPU/FPGA上都可以执行. 第一个OpenCL Workshop的具体目标就是编写一个音频文件升频工具,用来给PCM编码的WAV文件四倍频,把升频结果写到一个新的WAV文件里面. 用于升频的主要方法,数字滤波,可以广泛用于数字音频的处理. 首先会用传统的C语言编写单线程升频算法,然后用OpenCL编写并行加速版本,最后用C…

滤波器在2017年IC前端的笔试中,出现频率十分的高.不论今后是否会涉及,还是要记住一些会比较好.接下来就将从这四个方面来讲解,FIR数字滤波器的工作原理(算法)与verilog实现. ·什么是FIR数字滤波器 ·FIR数字滤波器与IIR数字滤波器的对比 ·从sobel算法.高斯滤波算法着手,讲解FIR滤波器算法 ·FIR数字滤波器的几种verilog代码实现 一.什么是FIR数字滤波器 FIR滤波器的全称是Finite Impulse Respond Filter.中文全称是有限脉冲响应滤波器…

我们知道FPGA内部有很多可供用户任意配置的资源,其中包括:可编程逻辑.可编程I/O.互连线.IP核等资源,很多学过数字电路的人都知道与或非门可以构成几乎所有的数字电路,但是FPGA内部最基本的主要单元并不是这些与或非门,而是由无数个查找表(Look Up Tabe,简称为LUT)和寄存器构成. 虽然FPGA的内部结构对于初学者来说是云里雾里,一头雾水,但是了解FPGA的内部结构能让我们更好的理解FPGA设计过程中我们所编写的代码和硬件是怎样的一个映射关系,从而更深刻理解FPGA和单片机.ARM…

之前接触过一些FPGA的相关知识,借着实现一个简单的DPSK系统,顺便复习和记录一下Verilog HDL的简单使用方法.准备直接用一张图展现DPSK的调制解调原理,再按照模块介绍Verilog的实现步骤,然后进行软件仿真,最后给出完整的代码. 一:DPSK的实现原理 DPSK,中文叫差分相位键控,与最简单的BPSK调相系统很像,只不过DPSK是把数字信号源做了一个差分处理,用载波的相位变化来承载信号信息.这里我们让系统越简单越好,不考虑同步.信道.噪声等因素.首先直接用一个手绘流程图来展现DP…