基于FPGA的FIR数字滤波器设计毕业设计

图2-16 Matlab中模拟的混合信号

然后在程序中设置好仿真模型如下图（2-17）

图2-17 Simulink模型仿真

3.2设置仿真参数

设置好仿真参数，对各个信号进行单独修改和设置如下图（2-18）：

图2-18 sin(2*pi*30*t)参数模块

在主设置中，振幅(Amplitude)设置为1， 频率（Frequency）设置为30Hz， 输出混合为实常量，样本时间为11000，

采样帧数设置为1帧，以下不同频率信号同理设置：

图2-19 sin(2*pi*10*t)参数模块

图2-20 混合参数模块 图2-21 仿真设计模块

最后来设置仿真参数：在Matlab模型窗口打开菜单[Simulation:Configuration Parameters];找到【Simulation Configuration Parameters】对话框，设置仿真参数如下Configuration Parameters设置

完成之后运行：可以直接点击模块窗口中的，开始进行仿真。输出结果如图2-22所示：

图2-22 滤波前信号波形图

图2-23滤波后信号波形图

3.3 仿真总结

由上面的仿真结果输出图可以看出，所设计的数字带通滤波器使混合输入信号中频率为30Hz的正弦波信号通过，明显的出现了带中信号。而将频率为10Hz和60Hz的正弦波信号大大衰减，从而达到滤波效果。用Matlab Simulink仿真数字滤波器设计更加直观，操作便捷，易于分析。 4 总结与展望 4.1 设计成果总结

在理论积累和重复实践的基础上，多种滤波器设计思路已经相当成熟，设计出来的滤波器通过仿真概率高，仿真结果符合设计要求。FIR数字滤波器的设计方式选择更具有科学性和时效性，可以根据自己熟悉的软件，需要的FIR数字滤波器的精度，FIR数字滤波器的类型和滤波器阶数来灵活选择设计思路和方法。 4.2 设计心得

本次毕业设计主要包含了信号与系统，数字信号处理和FPGA方面的相关知识。设计心得总结如下：

设计路径优化 确定好所需要设计的FIR数字滤波器滤波器后，首先对其进行性能需求分析，

明确FIR数字滤波器系统应该达到的各种性能指标，其次，拟定多种滤波器类型，对这些方案采用Matlab进行仿真，在这个过程中我们有许多的窗函数选择和设计方法选择，进行综合分析和比较，选择出最佳的滤波器类型作为本设计方案，然后依据其性能指标编写Matlab程序，确定二阶节系数。或者直接进行Verilog语言的编写。

系统整体思维 细节决定整体，整体展现细节。我们的设计必须有系统的设计思维，把每一个细节都融入到整个系统中考虑，去发现整个FIR数字滤波器系统的主观性、完整性、稳定性和仿真功能的实现，才能让各个细节完美缝合，才能快速的完成性能优越的硬件设计。

多做设计尝试和总结 我们在FIR数字滤波器的设计中遇到过很多困难甚至是障碍。但是我们必须坚持自己的设计思路，去寻找其他的解决方法比如本论文中所提到的小数乘法器。这个本来是设计过程无法逾越的障碍，最后在老师的帮助下一样做出的小数乘法器。并且我们要善于积累和总结让障碍成为我们的另一种知识沉淀，这样我们才能融会贯通，才能更善于发现问题和解决问题。

信心 无论在什么时候，科学的道路上永远都是未知。我们应该一直坚持自己的原则，对学术不抛弃，对自己不放弃。这样才能在这条充满荆棘的路上走的更远! 参考文献

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[15] 徐大鹏，李从善.基于FPGA的数字图像中值滤波器设计[J].电子器件.2006，29 (4)

致谢

在这次FIR数字滤波器毕业设计的完成过程中，我得到了许多老师和同学的帮助和指导，这样我才能够顺利的完成毕业设计。这里我致以最诚挚的谢意。

首先要感谢我的指导教师——冯柳老师。

在这次设计进行的过程中，冯老师依然在给大一、大二的学弟学妹们上课，在百忙之中还不忘抽出时间来给我督促和指导论文的写作。由于我实习工作单位的特殊性质，很少有时间能做毕业设计，遇到的困难也相当多。这时冯老师不停的给我鼓励，并且带我分析程序的错误指导我去做小数乘法器的研究，从而很好的解决了程序设计中的问题。本论文从选题到系统仿真成功到最后成文，无不倾注着冯老师的心血。在此论文脱稿之际，我再一次向她致以最诚挚的谢意。

同时，我要感谢我们学院给我们授课的各位老师，正是由于他们的传道、授业、解惑，让我学到了许多知识，信号与系统的王正勇老师让我第一次爱上了信号分析，让我在差分方程问题的解决手段上有了很大的提高；自动控制原理的王老师，作为该课助教王老师给我了许多学术之外的人生指导，并从她身上学到了如何求知治学、如何为人处事。我也要感谢我的母校锦城学院，是他提供了良好的学习环境和生活环境，让我的大学生活丰富多姿，为我的人生留下精彩的一笔。

衷心感谢07电子信息工程的同学们，我们一起学习、一起研究，共同进步，平日里大家关于毕业设计的讨论给了我很多启发，我在次深表谢意；

最后，向我的亲爱的家人表示深深的谢意，他们给予我的爱、理解、关心和支持是我不断前进的动力。

愿所有的老师、同学们、朋友们身体健康！ 译 文

VPR：一种新的包装，布局和布线工具的FPGA研究

沃恩贝茨和乔纳森罗斯 系电气与计算机工程系，多伦多大学

多伦多，ON，加拿大M5S3G4{沃恩，jayar} @ eecg.toronto.edu

摘 要

我们描述了一个基于FPGA新的功能和CAD工具使用的算法，各种途径和方（VPR）。在减少路由面积计算方面，VPR优于所有的FPGA布局布线工具，我们可以比较。虽然常用的算法是基于已知的方法，是我们目前而言改善运行时间和质量的几个有效方法。我们目前的版图和路由上的大型电路的一套新的结果，让未来的基准电路尺寸上的设计方法更多，用于今天的典型的FPGA布局布线工具工业品外观设计。VPR是针对一个范围广泛的FPGA架构的能力，并且源代码是公开的。它和相关的网表翻译群集工具VPACK已经被用在世界各地的一些研究项目，并且是有用的

FPGA体系结构的研究。

1 简介