基于FPGA分布式算法的低通FIR濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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3 仿真實(shí)驗(yàn)、工況信號測試實(shí)驗(yàn)
基于分布式算法低通FIR濾波器選用xilinx公司的virrex-Ⅱpro器件，在isel0．1下進(jìn)行設(shè)計(jì)。利用modelsim 6．5對濾波器進(jìn)行仿真。系統(tǒng)采用頻率為500 kHz的分頻時(shí)鐘，在FPGA中產(chǎn)生一個(gè)高頻方波和一個(gè)低頻鋸齒波信號，并對兩個(gè)信號進(jìn)行疊加。疊加后的信號作為輸入，對應(yīng)圖中DIN，經(jīng)過系統(tǒng)處理后輸出結(jié)果對應(yīng)圖中RESULT，仿真結(jié)果如圖3所示。
由圖3中可以看出，本系統(tǒng)存在相位偏移和濾波后依然存在雜波信號的缺點(diǎn)，相位偏移主要是由濾波處理滯后于輸入引起的，比較穩(wěn)定且偏移較小，一般情況下可以忽略；雜波信號由系統(tǒng)階數(shù)較低和系數(shù)量化誤差引起的。實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)情況選擇適當(dāng)階數(shù)的濾波器和提高采樣頻率予以解決。
工況信號測試實(shí)驗(yàn)。由信號發(fā)生器同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)50 Hz低頻信號和一個(gè)5 kHz高頻信號，然后對兩個(gè)信號進(jìn)行疊加，作為被測的工況信號。被測的工況信號經(jīng)過A／D轉(zhuǎn)換、濾波處理、D／A轉(zhuǎn)換，然后在示波器中顯示，如圖4所示。輸出波形中過濾掉了高頻信號部分，同時(shí)低頻信號能夠通過該濾波器。由圖4中可以看出，濾波處理后與實(shí)際信號還存在一定的誤差。誤差主要是由于算法中采用了低階濾波器、系數(shù)量化誤差、器件精度低等原因所致，該誤差可以控制在允許范圍，還可以通過選擇高精度的器件和增加濾波器的階數(shù)得以提高。
4 結(jié)語
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于分布式算法低通FIR濾波器的優(yōu)點(diǎn)是工作可靠，濾波精度較高，且具有占用資源少，運(yùn)算速度快。在資源允許的條件下可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用任意確定濾波器的字長和階數(shù)，在高速數(shù)字信號處理領(lǐng)域可以得到很好的應(yīng)用。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/190149.htm 電容式觸摸屏相關(guān)文章:電容式觸摸屏原理
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