基于MATLAB和VHDL的脉冲成型滤波器设计

简介：
本研究采用MATLAB进行脉冲成型滤波器的设计与仿真，并利用VHDL实现硬件描述，旨在优化无线通信中的信号传输质量。 利用MATLAB与VHDL的联合设计方法提出了基于电路分割技术实现通信系统发送端根升余弦波形成型滤波器查表法的FPGA结构，并通过节省ROM单元的方式，讨论了其在ROM初始化时波形数据组织的方法，完成了该结构的VHDL实现。最终给出了一种使用查找表来实现在FPGA上进行基带脉冲成型滤波的设计方法以及ModelSim环境下的仿真结果。 方案一：卷积法的核心原理是通过一系列乘法和加法对信号执行流水线运算，这种设计需要消耗大量的乘法器和加法器资源，并且有一定的延时。该算法将传统的乘法与累加操作改进为移位及累加的方式，从而减少了硬件的使用量；当处理的数据宽度较小时，这种方法能显著降低电路复杂度并提高响应速度；然而，在数据字长较长的情况下，则需要进行更多的迭代移位运算，这不适合高速信号处理的需求。 方案二：查表法的基本原理是预先将所有可能成形后的基带波形样本存入ROM中，并根据输入序列从ROM内查找对应输出波形。这种方法具有直观快速的特点，在码间样点增加时只需扩展地址电路而不影响运行时间，因此可以在一定精度范围内高效地实现脉冲成型滤波器的功能。