基于分布式算法有限脉冲响应(FIR)滤波器的FPGA设计 被引量：6

1

作者 雷能芳 《科学技术与工程》 2010年第11期2743-2746,共4页

FIR滤波器是一种被广泛应用的基本的数字信号处理部件。针对采用常用方法设计实现FIR滤波器存在的问题,提出基于分布式算法设计并在FPGA上高效实现严格线性相位FIR滤波器的方案,通过编程仿真得到满意的结果。该方法实现FIR滤波器器件体... FIR滤波器是一种被广泛应用的基本的数字信号处理部件。针对采用常用方法设计实现FIR滤波器存在的问题,提出基于分布式算法设计并在FPGA上高效实现严格线性相位FIR滤波器的方案,通过编程仿真得到满意的结果。该方法实现FIR滤波器器件体积小、性能可靠、价格低廉、设计周期短,可作为高速数字滤波设计的较好方案。 展开更多

关键词 现场可编程门阵 有限长脉冲响应(Finite Impulse Response fir)滤波器 分布式算法 硬件描述语言

在线阅读 下载PDF 职称材料

设计有限字长FIR数字滤波器的蚂蚁算法 被引量：3

2

作者 仰继连 曾以成 徐茂林 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2009年第3期375-379,共5页

蚂蚁算法(AA)是一种模拟蚂蚁觅食时建立蚁巢到食物最短路径的新型启发式优化算法。本文通过改进蚂蚁算法,取消了蚂蚁算法原型的禁忌表,将其应用于有限字长FIR数字滤波器的优化设计,并在最小最大(MM)、最小平方(LS)和纹波约束最小平方(PC... 蚂蚁算法(AA)是一种模拟蚂蚁觅食时建立蚁巢到食物最短路径的新型启发式优化算法。本文通过改进蚂蚁算法,取消了蚂蚁算法原型的禁忌表,将其应用于有限字长FIR数字滤波器的优化设计,并在最小最大(MM)、最小平方(LS)和纹波约束最小平方(PCLS)优化准则下,在通带和阻带施加适当的约束条件,建立相应的优化模型,给出了设计的详细实现步骤。该算法不仅程序实现简单,而且具有通用性强、本质并行的优点。仿真结果表明了该算法的优越性和通用性。 展开更多

关键词 蚂蚁算法 fir数字滤波器 有限字长 优化准则

在线阅读 下载PDF 职称材料

设计有限字长FIR数字滤波器的Tabu优化算法 被引量：4

3

作者 殷福亮 周浩洋 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期1367-1372,共6页

该文提出了设计有限字长 FIR数字滤波器的 Tabu优化算法,这是一种模拟人的记忆过程的并行优化算法。首先,详细描述了 Tabu算法并给出了计算步骤;然后将 Tabu算法应用于有限字长 FIR数字滤波器的优化设计;最后给出了模拟计算结果。

关键词 fir数字滤波器 TABU算法 有限字长 设计 优化算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于杂交粒子群算法的FIR数字滤波器设计 被引量：3

4

作者 王瑞峰 孔维珍 占雪梅 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第20期168-171,176,共5页

介绍了杂交粒子群算法的原理,通过三个典型Benchmark函数对该算法的收敛精度进行了测试。将杂交粒子群算法应用到FIR数字滤波器的设计中,从而计算出FIR数字滤波器的系数。通过高通和带通两个实例进行仿真实验,并与Parks-McClellan算法... 介绍了杂交粒子群算法的原理,通过三个典型Benchmark函数对该算法的收敛精度进行了测试。将杂交粒子群算法应用到FIR数字滤波器的设计中,从而计算出FIR数字滤波器的系数。通过高通和带通两个实例进行仿真实验,并与Parks-McClellan算法设计的滤波器进行对比,结果表明,采用杂交粒子群算法设计FIR数字滤波器具有更好的通带和阻带特性,是一种有效的方法。 展开更多

关键词 杂交粒子群算法 有限脉冲响应(fir)数字滤波器 Parks-McClellan算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种改进的FIR数字滤波器自适应设计方法 被引量：17

5

作者 杨益新 孙超 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期554-558,共5页

提出了一种迭代算法 ,在 FIR数字滤波器的自适应设计过程中自动改变各个频率指标上代价因子的值 ,最终实现代价因子的最优取值。利用这种改进方法 ,可以实现 FIR数字滤波器和设计指标之间的最佳拟合。给出了两个设计实例 ,其中幅度响应... 提出了一种迭代算法 ,在 FIR数字滤波器的自适应设计过程中自动改变各个频率指标上代价因子的值 ,最终实现代价因子的最优取值。利用这种改进方法 ,可以实现 FIR数字滤波器和设计指标之间的最佳拟合。给出了两个设计实例 ,其中幅度响应每倍频程衰减 6 d B的滤波器 ,可以用于模拟水声阵列接收的宽带海洋噪声 ,而高精度时延的滤波器 ,则可以实现波束形成中所需要的非整数倍采样间隔的时延。 展开更多

关键词 fir数字滤波器 自适应设计 代价因子 宽带海洋噪声 高精度时延 迭代算法 有限冲击响应

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于一种新的三模集的低通FIR数字滤波器设计

6

作者 赵海军 陈毅红 +1 位作者 贺春林 蒲斌 《高技术通讯》 CAS 2023年第6期581-590,共10页

本文对低通有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计进行了研究;在对常用三模集和传统的具有脉冲响应系数的FIR数字滤波器分析的基础上,提出将一种新的三模集应用于低通FIR数字滤波器设计的新方法。该FIR滤波器由多个乘法-累加器单元构成,实... 本文对低通有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计进行了研究;在对常用三模集和传统的具有脉冲响应系数的FIR数字滤波器分析的基础上,提出将一种新的三模集应用于低通FIR数字滤波器设计的新方法。该FIR滤波器由多个乘法-累加器单元构成,实现正向转换器、并行算术通道和逆向转换器的功能。正向转换器将一个二进制数编码成一个关于模集的余数表示的数,每个算术通道对模集的每个模进行模乘和累加,逆向转换器将一个余数表示的数解码为其等效的二进制数,算术通道以完全并行的架构工作,从而实现轻量化的计算和简单的结构;最后的仿真实验结果不仅验证了本文提出的设计方法的有效性,而且相比于传统的单向转换设计,本文提出的设计方法有更小的滤波器系数偏差和更好的频率响应等波纹特性。 展开更多

关键词 低通有限脉冲响应(fir)数字滤波器 余数系统(RNS) 三模集 乘法-累加器单元 脉冲响应 量化误差

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于CORDIC算法的动态FIR数字滤波器FPGA实现与应用 被引量：6

7

作者 宋定昆 刘桂雄 唐文明 《中国测试》 北大核心 2017年第7期97-102,共6页

传统动态FIR数字滤波需要将大量滤波器系数存入FPGA中,该文提出一种基于CORDIC算法的动态FIR数字滤波器实现方法,通过CORDIC算法对随信号参数动态变化的滤波器系数进行实时计算,节省大量FPGA内存资源。实验表明:基于CORDIC算法的动态FI... 传统动态FIR数字滤波需要将大量滤波器系数存入FPGA中,该文提出一种基于CORDIC算法的动态FIR数字滤波器实现方法,通过CORDIC算法对随信号参数动态变化的滤波器系数进行实时计算,节省大量FPGA内存资源。实验表明:基于CORDIC算法的动态FIR数字滤波器系数计算绝对误差小于±4×10-3,动态滤波器阻带衰减达-50 d B以上,具有准确度高、实时性好、占用内存少的特点。将该动态FIR数字滤波器应用于超声相控阵回波信号动态滤波,取得较好滤波效果。 展开更多

关键词 动态滤波器 坐标旋转数字计算机算法 有限脉冲响应 分布式算法 现场可编程门阵列

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于FPGA的并行FIR数字滤波器硬件实现及优化 被引量：1

8

作者 付正 郑维智 江远志 《北京工商大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第5期69-74,共6页

阐述了基于有限脉冲响应数字滤波器FIR的可编程逻辑器硬件实现的优化和改进方案.介绍了FIR滤波器原理及传统线性FIR滤波器的实现结构,提出了并行FIR滤波器的结构改进思路,详细地说明了各模块具体功能的实现及采用技术,最后给出了并行FI... 阐述了基于有限脉冲响应数字滤波器FIR的可编程逻辑器硬件实现的优化和改进方案.介绍了FIR滤波器原理及传统线性FIR滤波器的实现结构,提出了并行FIR滤波器的结构改进思路,详细地说明了各模块具体功能的实现及采用技术,最后给出了并行FIR的拓展应用方案. 展开更多

关键词 现场可编程逻辑器件 硬件描述语言 Max-plusⅡ 有限脉冲响应数字滤波器

在线阅读 下载PDF 职称材料

数字滤波器设计的文化量子算法 被引量：4

9

作者 高洪元 刁鸣 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第5期1410-1414,共5页

有限脉冲响应(FIR)和无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计实质可看作是多参数优化问题。为实现高效的数字滤波器,首先将滤波器的设计转化为滤波器参数的约束优化问题,然后提出文化量子(CQ)算法在参数空间进行并行搜索以获得滤波器设计的... 有限脉冲响应(FIR)和无限脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计实质可看作是多参数优化问题。为实现高效的数字滤波器,首先将滤波器的设计转化为滤波器参数的约束优化问题,然后提出文化量子(CQ)算法在参数空间进行并行搜索以获得滤波器设计的最优参数值。提出的文化量子算法结合文化原理,在量子种群空间更新中使用了量子旋转门的知识进化机制,是一种可用于实数解优化的快速多维搜索算法。计算机仿真实验表明在对FIR和IIR数字滤波器设计时,文化量子算法的收敛速度和性能都优于粒子群,量子粒子群以及自适应量子粒子群优化等算法,证明了该方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 文化算法 遗传量子算法 有限脉冲响应 无限脉冲响应 数字滤波器 滤波器设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

高速FIR滤波器设计与FPGA实现 被引量：4

10

作者 鲁迎春 李祥 汪壮兵 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1705-1707,共3页

文章主要研究了基于传统的乘累加(MAC)结构的FIR滤波器设计的2种方法,在此基础上研究了一种新的基于分布式算法(DA)的FIR滤波器设计的硬件结构,分析了DA算法结构较MAC结构的优点。最后设计了一个8阶8 bits的基于DA结构的FIR低通滤波器,... 文章主要研究了基于传统的乘累加(MAC)结构的FIR滤波器设计的2种方法,在此基础上研究了一种新的基于分布式算法(DA)的FIR滤波器设计的硬件结构,分析了DA算法结构较MAC结构的优点。最后设计了一个8阶8 bits的基于DA结构的FIR低通滤波器,并在Altera FPGA上进行硬件实现。 展开更多

关键词 有限长度脉冲响应数字滤波器 现场可编程逻辑门阵列 乘法累加器 分布式算法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于FPGA的高阶FIR滤波器设计 被引量：4

11

作者 李泽明 李锦明 杨燕姣 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第23期6903-6906,共4页

以对激光陀螺的滤波为应用背景,利用FPGA内部RAM、ROM和乘法器IP核为核心,经过可靠的同步时序设计和稳定的逻辑控制设计,在低成本的情况下很好地实现了一种高阶滤波器的设计;并且具有良好的可移植性。使用该滤波器,极大地降低了系统成... 以对激光陀螺的滤波为应用背景,利用FPGA内部RAM、ROM和乘法器IP核为核心,经过可靠的同步时序设计和稳定的逻辑控制设计,在低成本的情况下很好地实现了一种高阶滤波器的设计;并且具有良好的可移植性。使用该滤波器,极大地降低了系统成本和复杂度,可以使设计人员轻松地完成对激光陀螺的高阶滤波,而不需要提高系统硬件成本。 展开更多

关键词 有限长脉冲响应滤波器 数字滤波器 FPGA

在线阅读 下载PDF 职称材料

FIR滤波器与回归分析的空间外差干涉谱目标识别 被引量：1

12

作者 张文涛 高凤艳 +3 位作者 叶松 熊伟 汪杰君 王新强 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1-8,共8页

结合辐射传输和朗伯比尔定律,提出一种基于有限脉冲响应数字滤波器和多元线性回归分析的空间外差干涉谱目标匹配方法,通过对干涉图直接分析来提取出钾共振双线的特征以实现目标识别。本文采用传统有限脉冲响应数字滤波的处理方法来消除... 结合辐射传输和朗伯比尔定律,提出一种基于有限脉冲响应数字滤波器和多元线性回归分析的空间外差干涉谱目标匹配方法,通过对干涉图直接分析来提取出钾共振双线的特征以实现目标识别。本文采用传统有限脉冲响应数字滤波的处理方法来消除有效目标干涉频率信息以外的背景信息和干扰信号。通过对滤波前后的时域干涉数据进行多元线性回归处理获得最佳的时域滤波系数,以对目标信号、背景信号的干涉图直接进行滤波处理,最后通过干涉图匹配技术来识别钾共振双线信号。该算法无需测量背景光谱或背景干涉图,亦无需对干涉图做傅里叶变换获取光谱,在提高计算效率的同时提高空间外差光谱仪遥感数据的分析反演能力。 展开更多

关键词 空间外差光谱技术 干涉图 钾共振双线 有限脉冲响应数字滤波器 多元线性回归

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于CPLD的线性相位FIR滤波器优化设计 被引量：1

13

作者 杜清珍 秦鹏 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期50-53,共4页

通过建立有限脉冲响应 ( FIR)滤波器的离散数学模型 ,提出了基于复杂可编程逻辑器件( CPLD)的 FIR滤波器的一种优化设计方案和新算法。实验结果表明 ,系统响应速度快 ,占用硬件资源小 ,在保证线性相位的前提下 。

关键词 fir滤波器 线性相位 CPLD 优化设计 复杂可编程逻辑器件 有限脉冲响应滤波器 数字滤波器

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于PSO-DE-CA的FIR滤波器设计

14

作者 张旭珍 贾品贵 薛鹏骞 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第23期183-185,共3页

为优化有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计,提出一种基于双种群的文化算法。种群空间分别按照粒子群优化和差分进化算法独立进化。信仰空间作为知识库,用于保存求解问题的群体经验。仿真实验结果表明,在设计FIR数字滤波器时,该算法具有... 为优化有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计,提出一种基于双种群的文化算法。种群空间分别按照粒子群优化和差分进化算法独立进化。信仰空间作为知识库,用于保存求解问题的群体经验。仿真实验结果表明,在设计FIR数字滤波器时,该算法具有较高的鲁棒性和较快的收敛速度,优化结果好于同类算法。 展开更多

关键词 文化算法 双种群 粒子群优化 差分进化 有限脉冲响应 数字滤波器

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光气体分析仪中数字滤波器的设计 被引量：5

15

作者 王洪涛 黄云彪 黄鸿 《中国光学》 EI CAS 2013年第5期729-735,共7页

由于基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术的激光气体分析仪的二次谐波信号中存在较大的系统噪声,本文利用有限长单位冲激响应(FIR),提出了激光气体分析仪的二次谐波在线滤波方法。在分析FIR数字滤波器原理的基础上,利用MATLAB窗函... 由于基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术的激光气体分析仪的二次谐波信号中存在较大的系统噪声,本文利用有限长单位冲激响应(FIR),提出了激光气体分析仪的二次谐波在线滤波方法。在分析FIR数字滤波器原理的基础上,利用MATLAB窗函数设计了适合本激光气体分析仪的数字滤波器。然后,将仿真的FIR数字滤波算法移植到激光气体分析仪嵌入式系统中。最后,比较了滤波前后二次谐波信号波形,说明了在激光气体分析仪嵌入式系统中采用基于FIR数字滤波器滤波算法的可行性。实验结果表明:FIR数字滤波器对一组二次谐波信号进行滤波的运算时间为230 ms,滤波后的二次谐波信号波形获得了较好的去噪效果,能够满足激光气体分析仪对含有噪声的二次谐波信号进行平滑去噪的要求,且滤波算法结构简单、运算时间短、可移植性强。 展开更多

关键词 激光气体分析仪 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS) 二次谐波 有限长单位冲激响应(fir)数字滤波器 数字信号处理器

在线阅读 下载PDF 职称材料

软件无线电中高速FIR内插成型滤波器的设计和实现 被引量：4

16

作者 吴斌 朱秀昌 朱洪波 《南京邮电学院学报（自然科学版）》 2004年第1期16-20,39,共6页

从设计原理和软件实现两个方面对软件无线电中的FIR(有限长单位脉冲响应)内插成型滤波器的设计与实现的方法进行了分析。以降低滤波运算量,提高性能,减少数据缓存量与输出延迟为目标,采用基于子滤波器时分处理的多相滤波器的设计方法。... 从设计原理和软件实现两个方面对软件无线电中的FIR(有限长单位脉冲响应)内插成型滤波器的设计与实现的方法进行了分析。以降低滤波运算量,提高性能,减少数据缓存量与输出延迟为目标,采用基于子滤波器时分处理的多相滤波器的设计方法。在此基础上,运用切比雪夫逼近法来计算内插滤波器的频响,并针对具体的数字无线电台的内插滤波器的几种实现方案进行了比较。 展开更多

关键词 软件无线电 fir 内插成型滤波器 设计 切比雪夫逼近法 有限长单位脉冲响应

在线阅读 下载PDF 职称材料

FIR带通滤波器的FPGA实现 被引量：2

17

作者 石兴华 吴光敏 《现代电子技术》 2009年第18期28-30,共3页

为设计一个项目可用的FIR数字带通滤波器,采用Matlab/Simulink软件中DSPBulider强大的算法模块设计工具,结合Altera公司的FPGA开发板实现FIR数字带通滤波器的系统集成、RTL级仿真、综合编译、下载等设计流程,并对正弦信号进行滤波,结果... 为设计一个项目可用的FIR数字带通滤波器,采用Matlab/Simulink软件中DSPBulider强大的算法模块设计工具,结合Altera公司的FPGA开发板实现FIR数字带通滤波器的系统集成、RTL级仿真、综合编译、下载等设计流程,并对正弦信号进行滤波,结果下载到开发板上用示波器观测,达到了预期的滤波效果和目的。基于DSPBuilder完成系统建模,省去了复杂的VHDL编程,还可针对具体模块进行参数设置从而适应不同的滤波需求。该方法实现简单、可靠,还可类推实现其他复杂的嵌入式系统设计。 展开更多

关键词 fir(有限冲击相应) 数字带通滤波器 FPGA DSPBulider

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于CSD算法的高阶FIR滤波器优化设计 被引量：1

18

作者 李虎虎 罗丰 《雷达科学与技术》 2006年第6期377-381,共5页

在通信或雷达领域的高速实时信号处理中,通常包含大量的高速高阶FIR滤波器的设计。例如在雷达信号处理中,要进行数字正交采样和脉冲压缩器的设计,要求滤波器速率高,阶数大,运算量非常大。若使用DSP芯片则需多片处理完成,使得系统的工作... 在通信或雷达领域的高速实时信号处理中,通常包含大量的高速高阶FIR滤波器的设计。例如在雷达信号处理中,要进行数字正交采样和脉冲压缩器的设计,要求滤波器速率高,阶数大,运算量非常大。若使用DSP芯片则需多片处理完成,使得系统的工作延迟长、成本高、功耗大、调试困难。该文根据CSD(Canonic Signed-Digital)算法的思想,实现了高阶高速FIR滤波器的优化设计。该算法可显著降低算法的运算量,可用可编程逻辑器件迅速快捷地完成系统的硬件设计。文中举例用Altera公司的FPGA来实现数字正交采样和脉冲压缩滤波器算法优化,进行了实验验证,最后给出了结果比较和分析,证明这对基于FPGA的高阶FIR滤波器的设计有实际意义。 展开更多

关键词 数字信号处理 有限脉冲响应滤波器 CSD算法 现场可编程门阵列 优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

FIR滤波器FPGA实现 被引量：2

19

作者 李春江 吴桂生 《电子测量技术》 2004年第5期62-63,共2页

针对高速数字信号处理的要求,给出用现场可编程门阵列(FPGA)实现有限冲击响应(FIR)滤波器的方案。讨论使用FPGA实现固定系数FIR滤波器的三种方法,即查表法、分布式运算法和典型带符号数(CSD码)法,并比较其优缺点,最后使用CSD码方法设计... 针对高速数字信号处理的要求,给出用现场可编程门阵列(FPGA)实现有限冲击响应(FIR)滤波器的方案。讨论使用FPGA实现固定系数FIR滤波器的三种方法,即查表法、分布式运算法和典型带符号数(CSD码)法,并比较其优缺点,最后使用CSD码方法设计实现一个FIR低通滤波器。 展开更多

关键词 fir滤波器 FPGA实现 高速数字信号处理 有限冲击响应 现场可编程门阵列 低通滤波器 分布式运算 算法 使用 符号

在线阅读 下载PDF 职称材料

动态条件下同步相量测量装置的数字滤波器及计算优化 被引量：13

20

作者 常乃超 刘思旭 +2 位作者 余高旺 张艳超 马小燕 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2017年第20期92-96,共5页

随着广域测量系统对同步相量测量装置动态性能越来越严格的要求,数字滤波器在装置中的应用趋于复杂。为了提高精度,往往要采用多个滤波器互相配合完成计算。针对智能变电站的同步相量测量装置给出了详细的滤波器设计方案。有限冲激响应(... 随着广域测量系统对同步相量测量装置动态性能越来越严格的要求,数字滤波器在装置中的应用趋于复杂。为了提高精度,往往要采用多个滤波器互相配合完成计算。针对智能变电站的同步相量测量装置给出了详细的滤波器设计方案。有限冲激响应(FIR)滤波器级联离散傅里叶变换(DFT)会带来非常大的运算量,给嵌入式装置带来计算压力,为此推导出了FIR滤波器级联DFT后的滤波系数公式。利用该公式离线计算出滤波器级联后的滤波系数,能大幅减少计算量,解决滤波器级联带来的运算量大的问题。理论分析和实际测试表明,采用所述方案后,测量精度能够满足相关标准的要求,且大幅减轻了装置的计算负担。 展开更多

关键词 同步相量 动态 数字滤波器 有限脉冲响应 离散傅里叶变换

在线阅读 下载PDF 职称材料