AHDL在FIR数字滤波器设计中的应用

"基于AHDL的FIR数字滤波器的设计" 本文主要探讨了如何使用AHDL（Advanced Hardware Description Language）和模块化设计方法来实现基于查找表的FIR（Finite Impulse Response）数字滤波器。FIR数字滤波器在实时信号处理中具有重要应用，尤其是在通信、语音和图像处理领域，因为它们能提供线性相位特性，这是IIR滤波器难以实现的。 FIR滤波器设计通常涉及多种结构，如直线型、级联型和频率抽样型。本文关注的是直线型FIR滤波器，其结构由一系列均匀间隔的抽头延迟线组成，每个抽头的信号经过加权后求和，形成输出。这种结构基于时域卷积定理，计算量大，对硬件资源需求较高。 为了降低硬件资源的消耗，作者田立坤提出了采用查找表（Look-Up Table, LUT）的方法。查找表允许将预计算的滤波系数存储起来，在运行时快速查表获取结果，从而减少实时计算的复杂性。这种方法结合AHDL语言和模块化设计，将数字滤波器分解为多个功能层次的模块，便于设计和集成。 在设计流程中，使用了EDA（Electronic Design Automation）工具MAX+PLUSII进行设计输入、处理和验证。MAX+PLUSII是Xilinx公司的一款综合工具，支持VHDL和AHDL等硬件描述语言，可用于CPLD（Complex Programmable Logic Device）的设计和仿真。通过该软件，作者能够实现各模块的功能验证，并利用波形编辑器绘制仿真时序波形，确保滤波器的正确性。 CPLD在数字信号处理中的应用日益广泛，它提供了灵活且可编程的硬件平台，能够快速实现FIR滤波器的设计。通过CPLD实现，不仅可以满足实时性要求，还能根据需要调整滤波器参数，增加设计的灵活性。 总结来说，这篇论文详细介绍了如何使用AHDL和查找表技术，结合CPLD，设计一个全局并行的FIR数字滤波器。这种方法优化了硬件资源的使用，提高了滤波器的实现效率，同时保持了良好的性能和实时处理能力，对于信号处理领域的硬件设计具有重要的参考价值。