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實(shí)例測試解讀，典型音頻系統(tǒng)中FIR和IIR濾波器硬件加速器的使用

  • 有限脈沖響應(yīng)(FIR)和無限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器都是常用的數(shù)字信號處理算法——尤其適用于音頻處理應(yīng)用。因此，在典型的音頻系統(tǒng)中，處理器內(nèi)核的很大一部分時間用于FIR和IIR濾波。數(shù)字信號處理器上的片內(nèi)FIR和IIR硬件加速器也分別稱為FIRA和IIRA，我們可以利用這些硬件加速器來分擔(dān)FIR和IIR處理任務(wù)，讓內(nèi)核去執(zhí)行其他處理任務(wù)。在本文中，我們將借助不同的使用模型以及實(shí)時測試示例來探討如何在實(shí)踐中利用這些加速器。圖1.FIRA和IIRA系統(tǒng)方框圖。圖1顯示了FIRA和IIRA的簡化方框圖，以及它們
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充分利用數(shù)字信號處理器上的片內(nèi)FIR和IIR硬件加速器

  • 摘要有限脈沖響應(yīng)(FIR)和無限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器都是常用的數(shù)字信號處理算法---尤其適用于音頻處理應(yīng)用。因此，在典型的音頻系統(tǒng)中，處理器內(nèi)核的很大一部分時間用于FIR和IIR濾波。數(shù)字信號處理器上的片內(nèi)FIR和IIR硬件加速器也分別稱為FIRA和IIRA，我們可以利用這些硬件加速器來分擔(dān)FIR和IIR處理任務(wù)，讓內(nèi)核去執(zhí)行其他處理任務(wù)。在本文中，我們將借助不同的使用模型以及實(shí)時測試示例來探討如何在實(shí)踐中利用這些加速器。圖1.FIRA和IIRA系統(tǒng)方框圖簡介圖1顯示了FIRA和IIRA的簡化方框圖，
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詳解FIR濾波器和IIR濾波器的區(qū)別

  • 　　數(shù)字濾波器廣泛應(yīng)用于硬件電路設(shè)計(jì)，在離散系統(tǒng)中尤為常見，一般可以分為FIR濾波器和IIR濾波器，那么他們有什么區(qū)別和聯(lián)系呢?！　IR濾波器　　定義：　　FIR濾波器是有限長單位沖激響應(yīng)濾波器，又稱為非遞歸型濾波器，是數(shù)字信號處理系統(tǒng)中最基本的元件，它可以在保證任意幅頻特性的同時具有嚴(yán)格的線性相頻特性，同時其單位抽樣響應(yīng)是有限長的，因而濾波器是穩(wěn)定的系統(tǒng)?！　√攸c(diǎn)：　　 FIR濾波器的最主要的特點(diǎn)是沒有反饋回路，穩(wěn)定性強(qiáng)，故不存在不穩(wěn)定的問題;　　 FIR具有嚴(yán)格的線性相位，幅度特
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FPGA實(shí)現(xiàn)的FIR算法在汽車動態(tài)稱重儀中的應(yīng)用

  • 　　引言 　　車輛在動態(tài)稱重時，作用在平臺上的力除真實(shí)軸重外，還有許多因素產(chǎn)生的干擾力，如：車速、車輛自身諧振、路面激勵、輪胎驅(qū)動力等，給動態(tài)稱重實(shí)現(xiàn)高精度測量造成很大困難。若在消除干擾的過程中采用模擬方法濾波，參數(shù)則不能過大，否則將產(chǎn)生過大的延遲導(dǎo)致不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時處理，從而造成濾波后的信號仍然含有相當(dāng)一部分的噪聲。所以必須采用數(shù)字濾波消除干擾。 　　FIR濾波的原理及實(shí)現(xiàn) 　　本文采用FIR數(shù)字濾波，其原理如公式1所示。 　　Y(n)= (1) 　　其中h(k)為系統(tǒng)濾波參數(shù)，x(n)為采集的信
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基于路徑成組分離策略的低功耗FIR 設(shè)計(jì)

  • 　　簡介：本文提出的方法使得電路層錯綜在一起的路徑按照其不同的時間延遲規(guī)則的分離開,關(guān)鍵路徑和各種不同延遲的非關(guān)鍵路徑對應(yīng)為不同的模塊,針對不同的路徑長度采取不同的供電電壓。通過剩余數(shù)方法[3] 將一個乘法運(yùn)算化簡為幾個非常簡單的乘法或加法,并將濾波器按照不同的路徑延遲劃分幾個相互獨(dú)立的模塊,使之適合采用不同的供電電壓,從而降低功耗。 　　1 引言 　　隨著移動及便攜式電子設(shè)備的普及和芯片頻率的不斷提高,功耗成為電路設(shè)計(jì)中必須考慮的重要因素。近來,集成電路設(shè)計(jì)工具已經(jīng)逐步支持多電壓設(shè)計(jì),因而,使得對適
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利用FIR濾波器去除傳輸線效應(yīng)

  • 　　網(wǎng)絡(luò)串行解串器(SERDES)的串行數(shù)據(jù)輸出速度已經(jīng)高達(dá)28Gbps，并且還在繼續(xù)發(fā)展。在如此高數(shù)據(jù)速率的條件下，即使很短的PCB走線也會起到傳輸線的作用，進(jìn)而通過衰減和散射降低信號完整性。在芯片的焊球上監(jiān)視SERDES發(fā)送器輸出信號很難做到。通常信號會引到SMA或SMP連接器后再用示波器進(jìn)行監(jiān)測。然而，信號特性會因?yàn)镮C和連接器之間的傳輸線而發(fā)生改變。因此，真正的挑戰(zhàn)是在SERDES引腳處監(jiān)視信號性能，而這可以通過去除傳輸線效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)實(shí)例介紹了一種去除傳輸線的方法。 　　假設(shè)H(s)是走線
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FIR濾波器原理

  • 　　導(dǎo)讀：FIR濾波器是非遞歸型濾波器的簡稱，又叫有限長單位沖激響應(yīng)濾波器。在數(shù)字信號處理系統(tǒng)中較基本的元件，今天帶大家了解FOR濾波器的原理 FIR濾波器原理——特點(diǎn) 　　FIR濾波器有以下幾點(diǎn)： 　?、?、數(shù)字濾波器還具有模擬濾波器不能比擬的可靠性。組成模擬濾波器的電子元件的電路特性會隨著時間、溫度、電壓的變化而漂移，而數(shù)字電路就沒有這種問題。只要在數(shù)字電路的工作環(huán)境下，數(shù)字濾波器就能夠穩(wěn)定可靠的工作。 　?、?、數(shù)字濾波器相比模擬濾波器有更高的信噪比。這主要是因?yàn)?/li>
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FPGA的FIR抽取濾波器設(shè)計(jì)

  • 　　用FPGA實(shí)現(xiàn)抽取濾波器比較復(fù)雜，主要是因?yàn)樵贔PGA中缺乏實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算的有效結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在，F(xiàn)PGA中集成了硬件乘法器，使FPGA在數(shù)字信號處理方面有了長足的進(jìn)步。本文介紹了一種采用Xilinx公司的XC2V1000實(shí)現(xiàn)FIR抽取濾波器的設(shè)計(jì)方法。 　　具體實(shí)現(xiàn) 　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 　　基于抽取濾波器的工作原理，本文采用XC2V1000實(shí)現(xiàn)了一個抽取率為2、具有線性相位的3階FIR抽取濾波器，利用原理圖和VHDL共同完成源文件設(shè) 計(jì)。圖1是抽取濾波器的頂層原理圖。其中，clock是工作時鐘，reset是
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用DSP實(shí)現(xiàn)FIR數(shù)字濾波器

  • 　　FIR濾波器具有幅度特性可隨意設(shè)計(jì)、線性相位特性可嚴(yán)格精確保證等優(yōu)點(diǎn)，因此在要求相位線性信道的現(xiàn)代電子系統(tǒng)，如圖像處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)炔ㄐ蝹鬟f系統(tǒng)中，具有很大吸引力。本文簡單介紹了其線性相位條件和設(shè)計(jì)方法，并且提供了一種用DSP實(shí)現(xiàn)的方法。 　　一、 引　言 　　在許多信息處理過程中，如對信號的過濾、檢測、預(yù)測等，都要廣泛地用到濾波器，而數(shù)字濾波器則因其設(shè)計(jì)靈活、實(shí)現(xiàn)方便等特點(diǎn)而廣為接受。 　　所謂數(shù)字濾波器就是具有某種選擇性的器件、網(wǎng)絡(luò)或以計(jì)算機(jī)硬件支持的計(jì)算程序。其功能本質(zhì)是按事先設(shè)計(jì)好的程序，
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Matlab輔助DSP設(shè)計(jì)FIR數(shù)字濾波器

  • 　　l 引 言 　　隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。數(shù)字濾波器由于其精度高、穩(wěn)定性好、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在各種數(shù)字信號處理領(lǐng)域。數(shù)字濾波器根據(jù)沖擊響應(yīng)函數(shù)的時域特性，可以分為FIR(有限長沖擊響應(yīng)濾波器)和IIR(無限長沖擊響應(yīng)濾波器)。FIR濾波器與IIR濾波器相比，具有嚴(yán)格的線性相位，幅度特性可任意等優(yōu)點(diǎn)。而且，F(xiàn)IR濾波器的單位抽樣響應(yīng)是有限長的，故一定是穩(wěn)定的，他又可以用快速傅里葉變換(FFT)算法來實(shí)現(xiàn)過濾信號，可大大提高運(yùn)算效率。 　　Ma
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基于IP核的FIR低通濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  • 　　0.引言 　　FIR(Finite Impulse Response，有限沖擊響應(yīng))數(shù)字濾波器具有穩(wěn)定性高、可以實(shí)現(xiàn)線性相位等優(yōu)點(diǎn)，廣泛被應(yīng)用于信號檢測與處理等領(lǐng)域[1,2]。由于FPGA(Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場可編程門陣列)基于查找表的結(jié)構(gòu)和全硬件并行執(zhí)行的特性，如何用FPGA 來實(shí)現(xiàn)高速FIR 數(shù)字濾波器成了近年來數(shù)字信號處理領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。目前，全球兩大PLD 器件供應(yīng)商都提供了加速FPGA 開發(fā)的IP(IntelligentProperty，知識產(chǎn)權(quán)
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基于FPGA的FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)與仿真

  • 　　實(shí)現(xiàn)數(shù)字化是控制系統(tǒng)的重要發(fā)展方向，而數(shù)字信號處理已在通信、語音、圖像、自動控制、雷達(dá)、軍事、航空航天等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。數(shù)字信號處理方法通常涉及變換、濾波、頻譜分析、編碼解碼等處理。數(shù)字濾波是重要環(huán)節(jié)，它能滿足濾波器對幅度和相位特性的嚴(yán)格要求，克服模擬濾波器所無法解決的電壓和溫度漂移以及噪聲等問題。而有限沖激響應(yīng)FIR濾波器在設(shè)計(jì)任意幅頻特性的同時能夠保證嚴(yán)格的線性相位特性。利用FPGA可以重復(fù)配置高精度的FIR濾波器，使用VHDL硬件描述語言改變?yōu)V波器的系數(shù)和階數(shù)，并能實(shí)現(xiàn)大量的卷積運(yùn)算算法。結(jié)合MA
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基于FPGA 的FIR 數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)方案

  • 　　本文簡要介紹了FIR數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本原理，提出基于FPGA和DSP Builder的FIR數(shù)字濾波器的基本設(shè)計(jì)流程和實(shí)現(xiàn)方案。 　　在Matlab/Simulink環(huán)境下，采用DSP Builder模塊搭建FIR模型，根據(jù)FDATool工具對FIR濾波器進(jìn)行了設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行系統(tǒng)級仿真和ModelSim功能仿真，其仿真結(jié)果表明其數(shù)字濾波器的濾波效果良好。通過SignalCompiler把模型轉(zhuǎn)換成VHDL語言加入到FPGA的硬件設(shè)計(jì)中，從QuartusⅡ軟件中的虛擬邏輯分析工具SignalT
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基于VerilogHDL的FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)與仿真

  • 　　引言 　　數(shù)字濾波器是語音與圖像處理、模式識別、雷達(dá)信號處理、頻譜分析等應(yīng)用中的一種基本的處理部件, 它能滿足波器對幅度和相位特性的嚴(yán)格要求, 避免模擬濾波器所無法克服的電壓漂移、溫度漂移和噪聲等問題。有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器能在設(shè)計(jì)任意幅頻特性的同時保證嚴(yán)格的線性相位特性。 　　1 FIR 數(shù)字濾波器 　　FIR 濾波器用當(dāng)前和過去輸入樣值的加權(quán)和來形成它的輸出, 如下所示的前饋差分方程所描述的。 　　   　　FIR 濾波器又稱為移動均值濾波器, 因?yàn)槿魏螘r間點(diǎn)的輸出
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FIR數(shù)字濾波器的MATLAB仿真和DSP的實(shí)現(xiàn)

  • 隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)在通信與電子技術(shù)、航空航天、儀器儀表等諸多領(lǐng)域得到了廣...
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