多速率信号处理的设计与实现.doc

多速率信号处理的设计与实现本文由山东威海山大贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 2006 年 12 月 实 验 科 学 与 技 术 第 6期 大学生实验园地 ? 3 多速率信号处理的设计与实现 陈亦欧 , 李广军 (电子科技大学 成都 610054 ) 33 摘要 : 多速率信号处理是软件无线电的理论基础 , 该文介绍了一种高效的多速率信号处理方 法 , 即采用 C IC 滤波器 、 HB 滤波器 、 F IR 滤波器和多相滤波器等实现抽取和内插以达到改变信 号速率的目的 。文中介绍了各种滤波器的基本原理 , 分析了设计实现时需要注意的问题 , 并给出 了采用这种多速率信号处理方法实现数字下变频的设计结果 。 关键词 : 多速率信号处理 ; C IC 滤波器 ; HB 滤波器 ; 抽取 ; 内插 ; 多相滤波 中图分类号 : TN92 文献标识码 : A 文章编号 : 1672 - 4550 ( 2006 ) 06 - 0113 - 04 D esign and Rea liza tion of M ulti - Ra te S igna l Processi g n (University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054 ) Abstract: M ulti - Rate signal p rocessing is a basic theory in softw a re rad io. This paper introduces a m ethod of multi - rate signal p rocessing, which uses C IC filters, HB filters, F I filters and polyphase fil2 R of using this technique to design a digital down converter . ters to reach the goal of decim ation and interpolation, in order to change the rate of digital signals It in2 . troduces the structures of the typ ical filters, analyzes some relevant issues, and brings forward the result Key words: multi - rate signal p rocessing; C I filter; HB filter; deci ate; interpolate; polyphase C m CHEN Yi2 , L I Guang2jun ou C IC 1 引 言 使频谱变坏 。因此 , 多速率信号处理的实质是通过 时域上的抽取和内插 , 加以几种典型滤波器的配合 工作 , 以达到信号速率转换的目的 。一个典型的多 速率信号处理结构如图 1 所示 。 滤波器 HB 抽取 多速率信号处理是软件无线电系统中的基础理 论 , 它通过内插和抽取改变数字信号的速率 , 以适 应软件无线电系统中不同模块对信号速率的不同要 1 - 2 求 , 是数字下变频和数字上变频的重要技术 。 实际工程中 , 为了改变信号速率并且避免信号频域 混叠 , 通常采用以下几种滤波器来实现 : C IC 抽取 滤波器 , 2 倍抽取或者内插的 HB 滤波器 , 多相结 构滤波器和 F IR 滤波器 。 滤波器 滤波器 F IR 多相滤波 器组 滤波器 HB 内插 图 1 一种典型的多速率信号处理结构 2 多速率信号处理的算法及实现 由于 C IC 滤波器结构简单 、电路工作频率高 , 故多用于高速数字信号处理的第一级 。经过它的整 数倍抽取 , 高速信号的速率得到大幅降低 。 HB 抽 取滤波器的计算量比一般的 F IR 滤波器小一半 , 处 理速率也较高 , 但是因为每级滤波器只能进行 2 倍 抽取 , 所以用 N 个级联的 HB 抽取滤波器组对信号 多速率信号处理的基础是抽取和内插 , 直接在 时域上进行抽取和内插会导致频域的扩展和压缩 , 33 3 收稿日期 2006 - 08 - 02 作者简介 陈亦欧 ( 1982 - ) ,女 , 硕士研究生 , 主要研究方向为数字信号处理与 ASIC设计 。 113 2006 年 12 月 Experim ent Science & Technology 第 6期 进行 2 倍抽取 。由于 C IC 滤波器和 HB 滤波器都 是混叠滤波器 , 因此信号需经过 F IR 滤波器滤除无 用的频率分量后 , 再进行下一步处理 。多相滤波器 组可以进行分数倍采样速率的转换 , 使速率的转换 更加灵活 , 也使整个系统的输出速率能够满足特殊 应用场合的需求 。在多相滤波器组后 , 还可用级联 的 HB 内插滤波器组来提高输出信号的时间分辨 率 。下面将详细介绍各滤波器的算法及设计实现时 需要注意的问题 。 211 积分梳状滤波器 ( C IC 滤波器 ) C IC 滤波器是由积分器 H1 ( z ) 和梳状滤波器 : D ( 1 - D ) /2 j -1 j ) a ( ) e H (e = D a( S S 2 2 其中 , D 是抽取因子 。 由于单级 C IC 滤波器的旁瓣电平只比主瓣电平 H2 ( z) 级联而成 , 它的频率响应为 3 N 抽取时的无混叠信号带宽 。这种情况下 , 可以采用 先对数据进行内插补零再用 C IC 滤波器抽取的方式 来提高可处理的信号带宽 。由相关公式可知 , 在一 定的阻带衰减下增加无混叠信号带宽有两种方式 , 一是降低抽取因子 D , 另一种是提高采样率 。 212 半带滤波器 ( HB 滤波器 ) 图 2 10 阶 HB 滤波器 HB 滤波器是一类特殊的 F I 低通滤波器 , 冲 R 激响应除了在零点处不为零外 , 在其余偶数点处全 为零 。跟普通的 F IR 滤波器相比 , 它只需一半的计 算量 , 可以处理较高速的数据 。因此 , HB 滤波器 特别适合于处理 2 倍速率的抽取或内插 。根据 HB 滤波器系数以及抽取或内插的性质 , 将普通的 F IR 滤波器结构进行简化 。以 10 阶 HB 滤波器为例 , 简化后的 HB 抽取滤波器和 HB 内插滤波器分别如 图 2 ( a ) 、图 2 ( b ) 所示 。值得注意的是 , HB 滤波 器也是混叠滤波器 , 经过滤波 , 频域会产生混叠 。 因此 , 要仔细设计通带 , 并且用 F IR 滤波器对 HB 滤波器的输出进行整波 。 小 13146 dB , 阻带衰减 很差 , 会产生 严重 混叠 , 难以满足实用要求 。因此 , 工程中常采用多级级联 的 C IC 滤波器 。在具体实现时 , 需要注意以下问 4 题 。 21111 处理增益 Q 级级联的 C IC 滤波器的处理增益为 D , 随 Q 着级数 Q 的增多和抽取因子 D 的加大 , 处理增益 也变大 , 所以在实现 C IC 滤波器时 , 可以在输入端 插入一个桶形移位器来调整增益 , 以保证每一级有 足够的运算精度 , 且输出尽量为满幅输出 。 21112 非线性相位 C IC 滤波器在 0 2 的区间中并非完全线性相 位 , 每隔 2 /D 就会产生一次相位跳变 , 但是在每 个间隔为 2 /D 的区间内 , 它是线性相位的 。由于 有用信号正好落在它的线性相位区 ( 0 2 /D ) 内 , 其余区间里的信号都是必须被抑制的 , 因此非线性 相位对滤波和抽取后的结果并没有影响 。从效果上 来看 , C IC 滤波器仍然是一个线性相位滤波器 。 21113 阻带衰减 在主瓣中靠近 2 /D 的数字角频率 处 , 滤波 器的衰减要比在第一旁瓣峰值点处的衰减大很多 , 越靠近 2 /D , 衰减越大 , 只要该频率处的衰减值 足够大 , 当被抽取的信号带宽小于 ( 2 /D - ) 时 , 其信号带宽内抽取后产生的混叠可以忽略不计 。 21114 提高无混叠带宽 在某些应用环境下 , 输入的采样速率高于后端 HB 滤波器和 F IR 滤波器所能处理的最高速率 , 而 采样率的分数倍变换可以通过先进行 I倍内插 5 再进行 D 倍抽取来实现 。内插在前 , 抽取在后 , 以确保其中间序列的基带谱宽度不小于原始输入序 列谱或输出序列谱的基带频谱宽度 , 否则会引起信 号失真 。以一个 192 阶 、 32 相的多相内插滤波器 为例 。如图 3 所示 , 这个 192 阶的滤波器按照每隔 信号带宽又大于 C IC 滤波器在规定阻带衰减下最小 114 213 多相滤波器 2006 年 12 月 实 验 科 学 与 技 术 第 6期 31 个抽头为一组的原则被分成了 32 组 , 每组 6 个 抽头 。每一组对应抽头的输入被分别延迟一个时钟 周期 , 即外部的输入同时送给了 32 组 。对每一组 来说 , 6 个抽头对应的输入分别乘以间隔了 31 阶 的抽头系数 , 其余输入相当于乘以 0。这样 , 每一 组都进行了 32 倍内插 。输出时 , 控制拨动开关以 不同的速度转动 , 实现不同速率的抽取 , 达到分数 倍速率转换的目的 。 图 4 采用 DA 算法的 N 阶 F IR 滤波器 3 算法的实现 多速率信号处理是软件无线电的基础理论 , 而 数字下变频又是实现软件无线电的一个关键 。笔者 采用本文介绍的多速率信号处理方法在 A ltera 的 FPGA Stratix S40 中实现了一个性能优异的数字下 变频电路 , 并自行设计了解调模块 、自动增益模块 和坐标转换模块 , 其性能达到了当前应用最广泛的 数字 下 变 频 芯 片 : Intersil 公 司 的 50214B 的 水 平 。综合工具 Quartus II 510 对该数字下变频设 计的综合报告如图 5 ( a ) 所示 : 共使用了 31 401 个 基本逻辑单元 。由图 5 ( b ) 显示的关键路径可知 , 即使保留 30%的余量 , 电路能稳定工作在 80 MHz 的时钟频率下 。图 6 是用仿真软件 ModelSim 对设 6 图 3 多相抽取滤波器的实现 计进行仿真得到的波形 , 实际结果与 M atlab 仿真 的结果一致 , 证明设计是正确的 。 器 , 频域的滤波效果很不理想 , 因此在进行后级处 理之前 , 必须经过 F IR 滤波器滤除多余的频率分 量 。对于 F IR 滤波器的实现有两种选择 : 一种是采 用传统的乘加结构 , 但是 , 当滤波器的阶数较高 时 , 电路运行速度很低 , 且资源消耗惊人 。另一种 是采用 DA 算法 (分布式算法 ) 。DA 算法的本质是 一种查表法 , 它改变了运算的顺序 , 工作前预先计 算出所有可能的乘积和保存在表中 , 工作时查表即 可 。采用 DA 算法的 F IR 滤波器结构如图 4 所示 。 DA 算法的处理速度仅与输入信号的数据宽度 有关 , 对于大规模乘积和的运算 , 其计算速度有非 常明显的优势 。当输入信号的数据宽度过大时 , 将 DA 算法改进成并串结构可以获得更快的处理速 度 。DA 算法用到的查找表应存放在 SRAM 中 。 214 F IR 滤波器 由于 C IC 滤波器和 HB 滤波器都是混叠滤波 图 5 Quartus设计举例 115 2006 年 12 月 Experim ent Science & Technology 第 6期 参考文献 1 李士 心 , 刘鲁 源 1 小波 域中值 滤波 器设计 的 研究 2 马义德 , 张祥光 , 杨淼 1 基于多结构元广义形态滤 3 杨小牛 , 楼才义 , 徐建良 1软件无线电原理与应用 4 陈勇 1基于 FPGA 实现高速专用数字下变频 D 1成 5 6 1 秦鸿根 , 潘钢华 , 梅建平 1 实验室建设要走可持续 2 曾跃进 1对高职教育的思考 J 1中国素质教育理论 3 董贾寿 , 张文桂 1 教学实验室建设与管理 M 1 成 J 1 电子科技大学学报 , 2003, 32 ( 1 ) : 18 - 211 Intersil - 831 Inc1 HSP50214B 图 6 ModelSim 仿真波形 4 结 论 本文研究了多速率信号处理的实现技术 , 即采 用 C IC 滤波器 、 HB 滤波器 、 F IR 滤波器和多相滤 波器等典型滤波器实现信号的抽取和内插 。文中介 绍了算法的基本原理 , 分析了设计实现时需要注意 的重要问题 , 利用该多速率信号处理方法实现的数 字下变频已成功通过了 FPGA 验证 。 (上接第 58 页 ) 平 , 提高科研开发能力 , 走出了一条培训“ 双师 型” 教师的新路子 。这也为进一步开发建设实训基 地和提高实践教学水平奠定了更为坚实的基础 , 加 快了科研资源向教育资源的转化 。 的新平台 , 把有关的理论教学 、课程设计 、毕业设 计等放在这一平台上进行 , 其中包括了电气化铁路 牵引变电所综合自动化 、铁道信号 、铁路工程检 测 、机械车辆检测与维修 、列车调度等子项目 , 为 培养“ ” 铁 字型人才提供良好的实训环境 , 目前部 分子项目已开始建设 。 5 实训基地扩展与完善思路 根据现行人才需求情况 , 国内各交通院校 (包 括铁道学院 )人才培养的重点纷纷转移 , 淡化了原 有铁路人才的培养 。然而 , 随着国家西部大开发的 不断推进 , 基础设施建设得到快速发展 , 地铁 、轻 轨建设在部分大城市已开始运营 。所有这些都需要 大量掌握现代铁路知识的专业人才 。为此 , 峨眉校 区立足自身特点 , 面向铁路发展 , 积极调整人才培 养方向 , 邀请现场单位参与人才培养计划的制定 , 办学的主体专业围绕铁路需求设置与更新 , 重点培 养具有铁路特色的工程实践性人才 。根据学校实验 室投资规划 , 西南交通大学启动了“323 实验室工 ( 程 ”即用 2 3 年时间 , 投资约 2 亿元资金 , 重点 建设 20 30 个基础实验室和改造 20 个专业实验 室 ) , 峨眉校区积极抓住这个机遇 , 在现有实训基 地的基础上 , 申报了具有铁路特色的工程实践实训 基地建设项目 , 作为革新原有教学内容和教学方式 6 结束语 实训基地作为高校重要的实践场所 , 是学生理 论知识转化为实践技能的关键环节 , 也充分体现了 高校的办学水平 、质量和特色 。为此 , 建设好行业 特色鲜明的实训基地是高校的一项重要工作 , 对高 技能应用型人才的培养至关重要。 参考文献 读一切好的书 , 就是和许多高尚的人说话 。 116 都 : 电子科技大学 , 2005: 10 - 441 北京 : 清华大学出版社 , 20031 与实践 , 2003, 9 ( 1 ) : 2631 都 : 电子科技大学出版社 , 20041 www1 Intersil1 com , 1995 - 05 - 011 波的改进算法 J 1电子科技大学学报 , 2004, 33 ( 4) : 391 - 3941 M 1北京 : 电子工业出版社 , 20011 发展的道路 J 1 实验室研究与探索 , 2004, 5 ( 23 ) : 82 Uwe M eyer - Baese1 数字信号处理的 FPGA 实现 M 1 笛卡尔 Datasheet DB /OL 1 1本文由山东威海山大贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 2006 年 12 月 实 验 科 学 与 技 术 第 6期 大学生实验园地 ? 3 多速率信号处理的设计与实现 陈亦欧 , 李广军 (电子科技大学 成都 610054 ) 33 摘要 : 多速率信号处理是软件无线电的理论基础 , 该文介绍了一种高效的多速率信号处理方 法 , 即采用 C IC 滤波器 、 HB 滤波器 、 F IR 滤波器和多相滤波器等实现抽取和内插以达到改变信 号速率的目的 。文中介绍了各种滤波器的基本原理 , 分析了设计实现时需要注意的问题 , 并给出 了采用这种多速率信号处理方法实现数字下变频的设计结果 。 关键词 : 多速率信号处理 ; C IC 滤波器 ; HB 滤波器 ; 抽取 ; 内插 ; 多相滤波 中图分类号 : TN92 文献标识码 : A 文章编号 : 1672 - 4550 ( 2006 ) 06 - 0113 - 04 D esign and Rea liza tion of M ulti - Ra te S igna l Processi g n (University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054 ) Abstract: M ulti - Rate signal p rocessing is a basic theory in softw a re rad io. This paper introduces a m ethod of multi - rate signal p rocessing, which uses C IC filters, HB filters, F I filters and polyphase fil2 R of using this technique to design a digital down converter . ters to reach the goal of decim ation and interpolation, in order to change the rate of digital signals It in2 . troduces the structures of the typ ical filters, analyzes some relevant issues, and brings forward the result Key words: multi - rate signal p rocessing; C I filter; HB filter; deci ate; interpolate; polyphase C m CHEN Yi2 , L I Guang2jun ou C IC 1 引 言 使频谱变坏 。因此 , 多速率信号处理的实质是通过 时域上的抽取和内插 , 加以几种典型滤波器的配合 工作 , 以达到信号速率转换的目的 。一个典型的多 速率信号处理结构如图 1 所示 。 滤波器 HB 抽取 多速率信号处理是软件无线电系统中的基础理 论 , 它通过内插和抽取改变数字信号的速率 , 以适 应软件无线电系统中不同模块对信号速率的不同要 1 - 2 求 , 是数字下变频和数字上变频的重要技术 。 实际工程中 , 为了改变信号速率并且避免信号频域 混叠 , 通常采用以下几种滤波器来实现 : C IC 抽取 滤波器 , 2 倍抽取或者内插的 HB 滤波器 , 多相结 构滤波器和 F IR 滤波器 。 滤波器 滤波器 F IR 多相滤波 器组 滤波器 HB 内插 图 1 一种典型的多速率信号处理结构 2 多速率信号处理的算法及实现 由于 C IC 滤波器结构简单 、电路工作频率高 , 故多用于高速数字信号处理的第一级 。经过它的整 数倍抽取 , 高速信号的速率得到大幅降低 。 HB 抽 取滤波器的计算量比一般的 F IR 滤波器小一半 , 处 理速率也较高 , 但是因为每级滤波器只能进行 2 倍 抽取 , 所以用 N 个级联的 HB 抽取滤波器组对信号 多速率信号处理的基础是抽取和内插 , 直接在 时域上进行抽取和内插会导致频域的扩展和压缩 , 33 3 收稿日期 2006 - 08 - 02 作者简介 陈亦欧 ( 1982 - ) ,女 , 硕士研究生 , 主要研究方向为数字信号处理与 ASIC设计 。 113 2006 年 12 月 Experim ent Science & Technology 第 6期 进行 2 倍抽取 。由于 C IC 滤波器和 HB 滤波器都 是混叠滤波器 , 因此信号需经过 F IR 滤波器滤除无 用的频率分量后 , 再进行下一步处理 。多相滤波器 组可以进行分数倍采样速率的转换 , 使速率的转换 更加灵活 , 也使整个系统的输出速率能够满足特殊 应用场合的需求 。在多相滤波器组后 , 还可用级联 的 HB 内插滤波器组来提高输出信号的时间分辨 率 。下面将详细介绍各滤波器的算法及设计实现时 需要注意的问题 。 211 积分梳状滤波器 ( C IC 滤波器 ) C IC 滤波器是由积分器 H1 ( z ) 和梳状滤波器 : D ( 1 - D ) /2 j -1 j ) a ( ) e H (e = D a( S S 2 2 其中 , D 是抽取因子 。 由于单级 C IC 滤波器的旁瓣电平只比主瓣电平 H2 ( z) 级联而成 , 它的频率响应为 3 N 抽取时的无混叠信号带宽 。这种情况下 , 可以采用 先对数据进行内插补零再用 C IC 滤波器抽取的方式 来提高可处理的信号带宽 。由相关公式可知 , 在一 定的阻带衰减下增加无混叠信号带宽有两种方式 , 一是降低抽取因子 D , 另一种是提高采样率 。 212 半带滤波器 ( HB 滤波器 ) 图 2 10 阶 HB 滤波器 HB 滤波器是一类特殊的 F I 低通滤波器 , 冲 R 激响应除了在零点处不为零外 , 在其余偶数点处全 为零 。跟普通的 F IR 滤波器相比 , 它只需一半的计 算量 , 可以处理较高速的数据 。因此 , HB 滤波器 特别适合于处理 2 倍速率的抽取或内插 。根据 HB 滤波器系数以及抽取或内插的性质 , 将普通的 F IR 滤波器结构进行简化 。以 10 阶 HB 滤波器为例 , 简化后的 HB 抽取滤波器和 HB 内插滤波器分别如 图 2 ( a ) 、图 2 ( b ) 所示 。值得注意的是 , HB 滤波 器也是混叠滤波器 , 经过滤波 , 频域会产生混叠 。 因此 , 要仔细设计通带 , 并且用 F IR 滤波器对 HB 滤波器的输出进行整波 。 小 13146 dB , 阻带衰减 很差 , 会产生 严重 混叠 , 难以满足实用要求 。因此 , 工程中常采用多级级联 的 C IC 滤波器 。在具体实现时 , 需要注意以下问 4 题 。 21111 处理增益 Q 级级联的 C IC 滤波器的处理增益为 D , 随 Q 着级数 Q 的增多和抽取因子 D 的加大 , 处理增益 也变大 , 所以在实现 C IC 滤波器时 , 可以在输入端 插入一个桶形移位器来调整增益 , 以保证每一级有 足够的运算精度 , 且输出尽量为满幅输出 。 21112 非线性相位 C IC 滤波器在 0 2 的区间中并非完全线性相 位 , 每隔 2 /D 就会产生一次相位跳变 , 但是在每 个间隔为 2 /D 的区间内 , 它是线性相位的 。由于 有用信号正好落在它的线性相位区 ( 0 2 /D ) 内 , 其余区间里的信号都是必须被抑制的 , 因此非线性 相位对滤波和抽取后的结果并没有影响 。从效果上 来看 , C IC 滤波器仍然是一个线性相位滤波器 。 21113 阻带衰减 在主瓣中靠近 2 /D 的数字角频率 处 , 滤波 器的衰减要比在第一旁瓣峰值点处的衰减大很多 , 越靠近 2 /D , 衰减越大 , 只要该频率处的衰减值 足够大 , 当被抽取的信号带宽小于 ( 2 /D - ) 时 , 其信号带宽内抽取后产生的混叠可以忽略不计 。 21114 提高无混叠带宽 在某些应用环境下 , 输入的采样速率高于后端 HB 滤波器和 F IR 滤波器所能处理的最高速率 , 而 采样率的分数倍变换可以通过先进行 I倍内插 5 再进行 D 倍抽取来实现 。内插在前 , 抽取在后 , 以确保其中间序列的基带谱宽度不小于原始输入序 列谱或输出序列谱的基带频谱宽度 , 否则会引起信 号失真 。以一个 192 阶 、 32 相的多相内插滤波器 为例 。如图 3 所示 , 这个 192 阶的滤波器按照每隔 信号带宽又大于 C IC 滤波器在规定阻带衰减下最小 114 213 多相滤波器 2006 年 12 月 实 验 科 学 与 技 术 第 6期 31 个抽头为一组的原则被分成了 32 组 , 每组 6 个 抽头 。每一组对应抽头的输入被分别延迟一个时钟 周期 , 即外部的输入同时送给了 32 组 。对每一组 来说 , 6 个抽头对应的输入分别乘以间隔了 31 阶 的抽头系数 , 其余输入相当于乘以 0。这样 , 每一 组都进行了 32 倍内插 。输出时 , 控制拨动开关以 不同的速度转动 , 实现不同速率的抽取 , 达到分数 倍速率转换的目的 。 图 4 采用 DA 算法的 N 阶 F IR 滤波器 3 算法的实现 多速率信号处理是软件无线电的基础理论 , 而 数字下变频又是实现软件无线电的一个关键 。笔者 采用本文介绍的多速率信号处理方法在 A ltera 的 FPGA Stratix S40 中实现了一个性能优异的数字下 变频电路 , 并自行设计了解调模块 、自动增益模块 和坐标转换模块 , 其性能达到了当前应用最广泛的 数字 下 变 频 芯 片 : Intersil 公 司 的 50214B 的 水 平 。综合工具 Quartus II 510 对该数字下变频设 计的综合报告如图 5 ( a ) 所示 : 共使用了 31 401 个 基本逻辑单元 。由图 5 ( b ) 显示的关键路径可知 , 即使保留 30%的余量 , 电路能稳定工作在 80 MHz 的时钟频率下 。图 6 是用仿真软件 ModelSim 对设 6 图 3 多相抽取滤波器的实现 计进行仿真得到的波形 , 实际结果与 M atlab 仿真 的结果一致 , 证明设计是正确的 。 器 , 频域的滤波效果很不理想 , 因此在进行后级处 理之前 , 必须经过 F IR 滤波器滤除多余的频率分 量 。对于 F IR 滤波器的实现有两种选择 : 一种是采 用传统的乘加结构 , 但是 , 当滤波器的阶数较高 时 , 电路运行速度很低 , 且资源消耗惊人 。另一种 是采用 DA 算法 (分布式算法 ) 。DA 算法的本质是 一种查表法 , 它改变了运算的顺序 , 工作前预先计 算出所有可能的乘积和保存在表中 , 工作时查表即 可 。采用 DA 算法的 F IR 滤波器结构如图 4 所示 。 DA 算法的处理速度仅与输入信号的数据宽度 有关 , 对于大规模乘积和的运算 , 其计算速度有非 常明显的优势 。当输入信号的数据宽度过大时 , 将 DA 算法改进成并串结构可以获得更快的处理速 度 。DA 算法用到的查找表应存放在 SRAM 中 。 214 F IR 滤波器 由于 C IC 滤波器和 HB 滤波器都是混叠滤波 图 5 Quartus设计举例 115 2006 年 12 月 Experim ent Science & Technology 第 6期 参考文献 1 李士 心 , 刘鲁 源 1 小波 域中值 滤波 器设计 的 研究 2 马义德 , 张祥光 , 杨淼 1 基于多结构元广义形态滤 3 杨小牛 , 楼才义 , 徐建良 1软件无线电原理与应用 4 陈勇 1基于 FPGA 实现高速专用数字下变频 D 1成 5 6 1 秦鸿根 , 潘钢华 , 梅建平 1 实验室建设要走可持续 2 曾跃进 1对高职教育的思考 J 1中国素质教育理论 3 董贾寿 , 张文桂 1 教学实验室建设与管理 M 1 成 J 1 电子科技大学学报 , 2003, 32 ( 1 ) : 18 - 211 Intersil - 831 Inc1 HSP50214B 图 6 ModelSim 仿真波形 4 结