分布式算法优化的25阶FIR滤波器设计

本文主要探讨了在2011年的工程技术领域，针对数字集成电路设计中的有限 impulse response (FIR) 数字滤波器实现，提出了一种基于分布式算法的优化设计方法。作者江明权和黄世震来自福州大学福建省微电子与集成电路重点实验室，他们的研究着重于减少在分布式算法下实现FIR滤波器所需的存储器，特别是随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)的规模。 文章首先概述了分布式算法在FIR滤波器设计中的应用，这是一种有效处理复杂信号处理任务的技术，通过将计算任务分解到多个独立处理单元上，从而提高并行性和效率。为了降低存储需求，作者总结了几种针对FIR滤波器的ROM优化策略，这些策略包括但不限于算法改进、硬件结构优化以及编码技术的应用。 在文中，他们特别提出了将分解ROM方法与偏移码相结合的设计技术。偏移码是一种编码方式，通过编码技巧减少了存储位宽，对于需要大量存储系数的FIR滤波器来说，这显著节省了硬件资源。他们成功地将这种技术应用于设计一个25阶的数字低通滤波器，其资源占用量仅为传统实现的一半，这意味着更小的芯片面积和更低的功耗。 仿真结果显示，采用偏移二进制编码与ROM分解技术相结合的方法，极大地提高了FIR滤波器的硬件实现效率，尤其是在存储资源的使用上实现了显著的优化。这对于那些对资源受限的系统，如移动设备或嵌入式系统，具有实际的应用价值。 关键词包括：数字ASIC设计、分布式算法、FIR滤波器、偏移二进制编码、直流合成。文章的学术引用代码为EEACC:1270，DOI:10.3969/j.issn.1005-9490.2011.03.023，这表明该研究已在《电子器件》期刊上发表，并且获得了国际学术界的认可。 这篇论文不仅提供了FIR滤波器设计的新思路，还展示了分布式算法和特定编码技术如何在实际工程实践中发挥作用，以满足现代电子设备对高效、低功耗和小型化的硬件需求。对于从事数字信号处理或集成电路设计的工程师来说，这是一个值得深入研究的重要参考文献。