Matlab设计FIR滤波器及FPGA实现

"基于Matlab的FIR滤波器设计及FPGA实现" 本文主要探讨了如何使用Matlab设计FIR滤波器，并将其高效地实现在FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）上。FIR滤波器在现代电子技术中具有广泛应用，特别是在数字信号处理领域，它能对输入信号进行精确的频率选择和整形。 FIR滤波器是一种非递归型数字滤波器，其主要特点是可以设计出严格的线性相位特性，这在许多应用中是非常重要的，比如音频处理、图像增强和通信系统等。Matlab作为一种强大的数值计算和仿真工具，提供了丰富的滤波器设计方法，包括窗函数法、频率抽样法和脉冲响应不变法等。文中特别提到了使用Matlab的窗函数方法来设计FIR滤波器，这种方法简单易用且能灵活调整滤波器参数。 在FPGA上实现FIR滤波器可以实现高速并行处理，提高系统的实时性能。FPGA的优势在于其可编程性，可以根据需求定制电路结构，实现高性能的滤波算法。文章中提到的设计方案考虑了FPGA的并行处理能力，能够有效地加速滤波过程，适应不同的应用场景。 作者张驰和郭黎利通过实验验证了Matlab设计的FIR滤波器在FPGA上的实现效果。经过编程调试，证明了这种设计方案的可靠性，可以作为一个高速数字滤波器设计的有效解决方案。文章最后指出，该方法不仅解决了传统软件和硬件设计中的一些问题，还提供了灵活性，使得滤波器的阶数和系数可以根据实际需求进行调整。 关键词涵盖了滤波器的基本概念，如FIR滤波器、Matlab工具的使用、实时处理以及FPGA器件的应用。文章分类号和文献标识码则对应了其在科技文献分类体系中的位置，表明了该研究在计算机科学与技术领域的理论和技术价值。 这篇研究论文深入讨论了使用Matlab设计FIR滤波器并结合FPGA实现的方法，对于理解和实践数字信号处理，特别是FPGA在高速滤波应用中的作用，提供了宝贵的理论和实践经验。