基于VHDL的快速IIR数字滤波器的设计与实现.doc

PAGE PAGE \* Arabic 1 ABSTRACT  本科生毕业论文（设计） 中文题目 快速IIR数字滤波器的设计与实现 英文题目 Rapid IIR digital filter,design and implementation 学生姓名 班级 学号 学 院 专 业 指导教师 职称 摘 要 摘 要 关于数字滤波器，直到60年代中期，才开始形成关于数字滤波器的一整套完整的正规理论。数字滤波器可分为两大类：有限冲激响应（FIR）和无限冲激响应（IIR）。与FIR数字滤波器相比,IIR数字滤波器可以用较低的阶数获得高选择性, 所要求的阶所用存储单元少, 且成本低、信号延迟小, 同时还可以利用模拟滤波器设计成果, 设计工作量相对较小，因此IIR 数字滤波器在很多领域中有着更广阔的应用前景。此外，它还具有以下特点：1. 系统函数易改，2. 不存在阻抗匹配问题，3. 不存在阻抗匹配问题，4.便于大规模集成，5. 精度和稳定性高。 VHDL是一种面向设计的多领域、多层次并得到普遍认同的标准硬件描述语言（HDL:Hardware Discription Language）。这是一项原由美国国防部 ( DoD, Department of Defense) 所支持的研究计画。为了将电子电路的设计意涵以文件方式保存下来，以便其它人能轻易地了解电路的设计意义。 Quartus II是一种Altera公司的FPGA开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（Altera Hardware Description Language）等多种设计输入形式。Quartus II 设计软件改进了性能、提升了功能性、解决了潜在的设计延迟等，在工业领域率先提供FPGA与mask-programmed devices开发的统一工作流程 本文主要分析各种IIR滤波器的实现结构的基础上，研究快速IIR滤波器的实现设计方法及其FPGA的设计与实现，在快速IIR实现方面，采用VHDL硬件描述语言编写相应的硬件实现程序，设计滤波器我主要采用了二阶节级联的方法，实现滤波器的设计。先利用MATLAB得出二阶节的相关系数，进而进行编程，在利用QuartusII软件进行仿真，最后用MATLAB软件进行验证。其中本文一共设计了三个滤波器，采用了不同的方法对滤波器惊醒了设计。 关键词 滤波器 VHDL IIR QUARTUS FPGA ABSTRACT ABSTRACT About digital filters, until the 1960s began to form, in the middle of a complete about digital filter, the formal theory.This digital filter can be divided into two categories: limited impulse response (FIR) and infinite impulse response (IIR). Compared with FIR digital filters, IIR digital filter can use lower order number requ