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基于MATLAB和FPGA的数字滤波器设计:以ALTERA VERIL为例

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简介:
本项目采用MATLAB与FPGA技术,结合ALTERA公司的VERIL平台,探讨并实现高效能数字滤波器的设计与优化。 本书以Altera公司的FPGA器件为开发平台,并使用MATLAB及Verilog HDL语言作为主要的编程工具,系统地介绍了数字滤波器在FPGA上的实现原理、结构设计方法以及仿真测试流程。通过丰富的工程实例深入探讨了在实际应用中可能会遇到的技术细节问题。 本书涵盖的内容包括但不限于有限脉冲响应(FIR)滤波器、无限脉冲响应(IIR)滤波器,多速率滤波技术,自适应性滤波器设计策略以及变换域下的数字信号处理方法和解调系统中的相关应用。书中语言简洁明了,逻辑清晰连贯,并且注重理论知识与工程实践的结合。 作者旨在通过本书帮助读者在较短时间内掌握FPGA上实现数字滤波器所需的知识和技术技能。此外,随书附赠的光盘中还包含了基于MATLAB和Verilog HDL的语言实例源代码供学习参考使用。

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客服
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  • MATLABFPGAALTERA VERIL
    优质
    本项目采用MATLAB与FPGA技术,结合ALTERA公司的VERIL平台,探讨并实现高效能数字滤波器的设计与优化。 本书以Altera公司的FPGA器件为开发平台,并使用MATLAB及Verilog HDL语言作为主要的编程工具,系统地介绍了数字滤波器在FPGA上的实现原理、结构设计方法以及仿真测试流程。通过丰富的工程实例深入探讨了在实际应用中可能会遇到的技术细节问题。 本书涵盖的内容包括但不限于有限脉冲响应(FIR)滤波器、无限脉冲响应(IIR)滤波器,多速率滤波技术,自适应性滤波器设计策略以及变换域下的数字信号处理方法和解调系统中的相关应用。书中语言简洁明了,逻辑清晰连贯,并且注重理论知识与工程实践的结合。 作者旨在通过本书帮助读者在较短时间内掌握FPGA上实现数字滤波器所需的知识和技术技能。此外,随书附赠的光盘中还包含了基于MATLAB和Verilog HDL的语言实例源代码供学习参考使用。
  • MATLABFPGA实现——Altera Verilog版本》
    优质
    本书详细介绍了在MATLAB环境下设计数字滤波器,并使用Verilog硬件描述语言将该滤波器移植到Altera FPGA芯片上的全过程。 《数字滤波器的MATLAB与FPGA实现——Altera Verilog版》
  • MATLABFPGA实现(Altera Verilog版,2015)
    优质
    本项目采用MATLAB设计并验证数字滤波器性能,利用Altera FPGA平台结合Verilog硬件描述语言进行电路级实现,完成高效能信号处理任务。研究时间为2015年。 《数字滤波器的MATLAB与FPGA实现——Altera Verilog版》
  • MATLABFPGA实现(Altera Verilog版).zip
    优质
    本资源提供了一种基于MATLAB与FPGA技术的数字滤波器设计方法,并以Altera FPGA平台及Verilog硬件描述语言为例进行详细说明。 杜勇老师的数字滤波器的MATLAB与FPGA实现(使用Altera/Verilog版本)配套例程程序。
  • MATLABFPGA实现(Altera Verilog版本).rar
    优质
    本资源提供了一种利用MATLAB与FPGA结合的方法来设计并实现数字滤波器,并具体使用了Altera FPGA及Verilog语言进行开发。适合电子工程及相关领域的学习者和技术人员研究参考。 这是《数字滤波器的MATLAB与FPGA实现——Altera Verilog版》书的随书光盘。里面有FPGA工程和MATLAB .m原文件。
  • MATLABFPGA实现——Altera Verilog版本.iso.zip
    优质
    本资源提供了一个利用MATLAB与FPGA结合实现数字滤波器的设计教程及代码,具体采用Altera平台和Verilog语言。适合电子工程及相关领域的学习者和技术人员参考使用。 数字滤波器的MATLAB与FPGA实现——Altera Verilog版 光盘代码
  • FPGAMATLAB
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    本项目探讨了利用FPGA与MATLAB技术进行高效数字滤波器的设计与实现方法,结合软件仿真和硬件验证,为信号处理应用提供优化方案。 本段落提出了一种结合MATLAB与Quartus II实现FIR(有限脉冲响应)数字滤波器设计的方法,并通过实际案例介绍了等波纹法最佳逼近法的设计流程,以及利用这两种工具进行软件验证和硬件仿真的步骤。 在现代数字系统开发中,FPGA因其灵活性和高效性被广泛应用。本段落重点探讨了结合MATLAB和Quartus II实现FIR滤波器设计的方法,以解决传统设计方式中的直观验证及参数优化问题。 FIR滤波器是数字信号处理的重要部分,具有线性相位、灵活的设计特点等优势。在采用等波纹法最佳逼近法进行FIR滤波器设计时,首先定义规格如通带截止频率和阻带衰减,并使用MATLAB的firls函数计算出滤波系数。设计流程包括确定系统函数H(z),设定目标频响以及计算滤波器系数。 MATLAB提供强大的数学运算及可视化工具,能够快速生成满足性能要求的FIR滤波器并进行仿真验证其功能。例如,在设计低通、带通或高通滤波器时,可以使用fir1或firls函数,并通过plot函数观察频率响应以确认是否达到预期效果。 在MATLAB中完成的设计需要转换为硬件实现,此时引入Quartus II作为Altera公司提供的FPGA开发工具。它支持从高层次语言到门级的综合与仿真功能。将MATLAB生成的滤波器系数导入至Quartus II,并通过VHDL或Verilog描述其硬件结构以进行验证。 通常情况下,在FPGA环境下设计者可采用传统的门级设计和基于IP核的设计方法,利用EDA工具实现自顶向下的设计流程,从而提高开发效率与设计重用性。这种方法使滤波器模块能够作为独立的IP核与其他系统组件集成使用。 总结来说,本段落提出的MATLAB与Quartus II联合设计方案实现了从软件仿真到硬件部署的有效过渡,并帮助设计师直观地评估性能、优化参数的同时加快了开发进程。这一方法对于FPGA在数字信号处理中的应用具有重要的实际意义,为现代数字系统的开发提供了有效的策略支持。
  • MATLABFPGA实现——Altera Verilog版光盘代码
    优质
    本书以MATLAB与FPGA为工具,详细介绍了通过Verilog硬件描述语言在Altera平台上实现数字滤波器的方法,并提供配套光盘代码。 从学校图书馆的光盘里拷贝出来的资料,分享给需要的同学使用。
  • Altera FPGAFIR
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    本项目专注于在Altera FPGA平台上实现FIR(有限脉冲响应)滤波器的设计与优化。通过硬件描述语言编写高效能的数字信号处理算法,旨在探索其在通信系统中的应用潜力及性能优势。 在数字信号处理领域,FIR(有限冲击响应)滤波器是一种广泛应用的类型。Altera FPGA是实现这类算法的理想平台,特别是在需要高速、实时处理的应用中更为突出。本段落将详细介绍如何在Cyclone II系列EP2C8 FPGA芯片上基于IP核设计一个低通FIR滤波器,并将其截止频率设定为50KHz。 FIR滤波器的工作原理是利用线性相位的脉冲响应对输入信号进行处理,通过一系列延迟和乘法操作,加权求和得到输出样本。由于其脉冲响应长度有限,可以确保严格的线性相位特性,这对于很多应用来说是非常重要的。 在Altera FPGA上设计FIR滤波器通常包括以下步骤: 1. **滤波器设计**:确定所需性能参数(如截止频率、带宽等),并使用相关软件工具生成相应的系数。例如,在MATLAB中可以利用`fir1`函数来完成这一任务。 2. **IP核生成**:Altera Quartus II提供了自动生成FIR滤波器硬件描述语言代码的工具,可以在该平台上设置参数(如阶数、系数格式等),以满足设计需求。 3. **综合与优化**:将生成的IP核导入Quartus II项目中进行逻辑合成和优化。这一步骤会把高级语言描述转换为门级逻辑,并尽可能地利用FPGA资源,减少功耗和延迟。 4. **布局布线**:通过物理设计确定各个单元的位置及连接方式。EP2C8 FPGA提供了丰富的逻辑资源支持复杂的设计。 5. **仿真验证**:在硬件实现前进行功能测试以确保其正确性。这包括对不同输入条件的模拟,以及边缘情况下的性能表现。 6. **下载与测试**:将编译好的比特流文件加载到FPGA中,并使用示波器等工具来检查实际滤波效果是否符合预期。 设计过程中的相关文档和代码(如IP核生成后的Verilog描述、Quartus II项目配置及仿真结果)对于理解整个流程至关重要,同时也是进一步优化设计的基础。Altera FPGA上的FIR滤波器实现涉及数字信号处理理论、硬件编程语言使用以及对实际电路的验证等多个方面。通过这样的实践操作,可以深入掌握FIR滤波器的工作机制,并增强在嵌入式系统开发中的技能水平。
  • FPGAIIR
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    本项目基于FPGA平台设计实现了一种高效的无限脉冲响应(IIR)数字滤波器,旨在优化信号处理性能。通过硬件描述语言(如VHDL或Verilog)编程,该滤波器能够高效地应用于音频处理、通信系统等领域,提供卓越的频率选择性和稳定性。 目 录 摘 要 Abstract 第1章 绪 论 1.1课题的提出 1.2课题的意义 第2章 IIR数字滤波器简单介绍 2.1 IIR数字滤波器基本原理 2.2 IIR数字滤波器的基本结构 2.3 IIR数字滤波器的设计方法 2.4 IIR数字滤波器的实现方案 第3章 MATLAB设计IIR数字滤波器 3.1 MATLAB在数字信号处理中的运用 3.2 IIR数字滤波器MATLAB设计 3.2.1 MATLAB程序设计 3.2.2 波形仿真 第4章 IIR数字滤波器的VHDL实现 4.1 电子设计自动化EDA技术涵义 4.2 可编程逻辑器件简介 4.3 VHDL简介 4.4 IIR数字滤波器各模块的设计 4.4.1 时序控制模块的设计 4.4.2 延时模块的设计 4.4.3 乘法累加模块的设计 4.4.4 顶层模块的设计 4.4.5 IIR数字滤波器的仿真方法介绍 第5章 IIR数字滤波器的FPGA实现 5.1 KHF-1型CPLD/FPGA实验开发系统介绍 5.2 KHF-1型CPLD/FPGA管脚分配 5.3 总结 结束语 一. 滤波器功能分析 二. 改进设想 参考文献 致谢 附录 1.MATLAB程序 2.各模块VHDL程序