资料介绍
数字滤波器的实现方法
目前数字滤波器的主要实现方法有:
1.在通用的微型计算机上用软件实现。软件可以是自己编写的,也可以使用现成的软件包,这种方法的缺点是速度太慢,不能用于实时系统,只能用于教学和算法的仿真研究。比如用MATLAB就几乎可以实现所有数字滤波器的仿真。而且在MATLAB下的部分仿真程序还可以通过转化为C语言,再通过DSP的C编译器直接在DSP硬件上运行。
2.用 DSP(Digital Signal Processing)处理器实现
DSP处理器是专为数字信号处理而设计的,如TI公司的TMS320C54x系列,AD公司的ADSP2IX,ADSP210X系列等。它的主要数字运算单元是一个乘累加器(Multiply-accumulator,MAC),能够在一个机器周期内完成一次乘累加运算,配有适合于信号处理的指令,具备独特的循环寻址和倒序寻址能力。这些特点都非常适合数字信号处理中的滤波器设计的有效实现,并且它速度快、稳定性好、编程方便。
3.用固定功能的专用信号处理器实现
专用信号处理器采用专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuits)实现,适用于过程固定而又追求高速的信号处理任务,是以指定的算法来确定它的结构,使用各种随机逻辑器件组成的信号处理器。它们体积小、保密性好,具有极高的性能,但灵活性差。
4.用FPGA等可编程器件来开发数字滤波算法。由于FPGA产品的迅速发展,人们可以利用Atera、Xilinx等产品,使用其相关开发工具和VHDL等硬件开发语言,通过软件编程用硬件实现特定的数字滤波算法。这一方法由于具有通用性的特点并可以实现算法的并行运算,无论是作为独立的数字信号处理器,还是作为DSP芯片的协处理器,目前都是比较活跃的研究领域。
比较以上方法可见:可以采用MATLAB等软件来学习数字滤波器的基本知识,计算数字滤波器的系数,研究算法的可行性,对数字滤波器进行前期的设计和仿真。而后,用DSP处理器或FPGA进行数字滤波的硬件实现。本课题设计的FIR数字滤波器就是用MATLAB进行设计和仿真,用DSP处理器来实现。
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