软件无线电FIR滤波器设计：MATLAB模拟与FPGA实现

"这篇硕士论文主要探讨了软件无线电中FIR滤波器的Matlab设计及其FPGA实现，涉及多抽样率信号处理、FIR滤波器设计理论以及FPGA的优势和实现策略。" 在软件无线电（Software Defined Radio, SDR）中，FIR滤波器扮演着至关重要的角色，其主要负责信号的滤波、整形和频谱分析等任务。FIR滤波器因其线性相位特性、任意频率响应形状以及稳定的数字实现而被广泛采用。本论文首先深入研究了SDR中的多抽样率信号处理理论，包括整数倍抽取、整数倍内插和分数倍抽样率变换，这些都是SDR系统中实现灵活带宽管理和信号速率匹配的关键技术。 论文接着详细介绍了FIR滤波器的三种主要设计方法：窗函数法、频率抽样法和等纹波法。窗函数法通过窗函数对理想的冲激响应进行截断，以达到有限长度的滤波器；频率抽样法则允许直接在频率域设定滤波器的频率响应；等纹波法则力求在通带和阻带内获得尽可能平坦的过渡区。每种方法都有其适用场景和优缺点，作者结合Matlab程序实例进行了具体阐述。 FPGA（Field-Programmable Gate Array）由于其低功耗、低成本、高性能和现场可编程性，在SDR硬件实现中具有显著优势。相较于DSP（Digital Signal Processor），FPGA支持并行处理，可以实现更复杂和灵活的算法。论文详述了FPGA在FIR滤波器实现中的多种策略，如分布式算法、加法器网络法和分段FIFO，这些方法有助于优化滤波器的硬件资源利用和实时性能。 最后，论文提出了一种将Altera II与Matlab联合仿真的方法，这种方法能够有效验证FPGA设计的正确性和性能，为实际硬件部署提供可靠的参考。 这篇论文为软件无线电中的FIR滤波器设计和实现提供了全面而深入的理论分析和技术指导，对于理解和开发基于FPGA的SDR系统具有很高的参考价值。