用FPGA设计的四阶IIR数字滤波器
用fpga设计的四阶iir数字滤波器
常用的数字滤波器有fir数字滤波器和iir数字滤波器?fir数字滤波器具有精确的线性相位特性,在信号处理方面应用极为广泛,而且可以采用事先设计调试好的fir数字滤波器ipcore来完成设计,例如altera公司提供的针对altera系列可编程器件的megacore,但是需要向altera公司购买或申请试用版?另外,对于相同的设计指标,fir滤波器所要求的阶数比iir滤波器高5~10倍,成本较高,而且信号的延迟也较大?iir滤波器所要求的阶数不仅比fir滤波器低,而且可以利用模拟滤波器的设计成果,设计工作量相对较小,采用fpga实现的iir滤波器同样具有多种优越性?
1 原理分析
根据需要,本系统的设计指标为:模拟信号采样频率为2mhz,每周期最少采样20点,即模拟信号的通带边缘频率为fp=100khz,阻带边缘频率fs=1mhz,通带波动rp不大于0.1db(通带误差不大于5%),阻带衰减as不小于32db?换算为数字域指标为:wp=0.1π,ws=0.2π, rp=0.1db,as=32db?系统函数h(z)的计算采用matlab软件比较方便,其中有两个现成的函数可以使用:ellipord(wp/pi,ws/pi,rp,as)函数用来计算数字椭圆滤波器的阶次n和3db截止频率wn,而ellip(n,rp,as,wn)函数可以求得直接型椭圆iir滤波器的各个系数?通过调用以上两个函数计算得到的系统函数h(z)为:
2 系统实现
3 系统性能测试
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