基于折疊結構的半帶濾波器的設計

　　本設計采用Verilog語(yǔ)言編寫(xiě)，所采用的芯片是Xilinx公司的xc4vsx35 - 10ff668，用ISE10. 1和Modelsim進(jìn)行仿真驗證。仿真結果、綜合報告圖如圖3、圖4所示。從圖3我們可以看出采用折疊技術(shù)的半帶濾波器，其系數的產(chǎn)生以及最終濾波器的輸出完全正確，完全滿(mǎn)足我們的設計要求。

　　傳統的直接型半帶濾波器的設計單單濾波過(guò)程，不包括系數的產(chǎn)生和抽取過(guò)程，需要10個(gè)D觸發(fā)器、7個(gè)乘法器、6個(gè)加法器，而轉置型半帶濾波器則需要10個(gè)D 觸發(fā)器、4 個(gè)乘法器、7 個(gè)加法器。

　　然而從圖4我們可以看到整個(gè)半帶濾波器耗費的資源相當的少，總共用了13 個(gè)加法器， 16 個(gè)寄存器。而由此可見(jiàn)采用折疊結構實(shí)現半帶濾波器的設計能夠大大減少資源的耗費，而且整個(gè)過(guò)程沒(méi)有用到乘法器只是用到少量的加法器和寄存器，減少了大量的乘法帶來(lái)的額外的面積和功耗。同時(shí)本設計還經(jīng)過(guò)硬件電路的驗證，工作正常穩定，符合設計要求。

圖3　基于折疊結構的11階半帶濾波器仿真圖

圖4　基于折疊結構的11階半帶濾波器綜合報告圖

　　4　結論

　　本文以11階半帶濾波器的設計為例，介紹了折疊技術(shù)在半帶濾波器上的應用。與傳統的設計相比其有很大的優(yōu)越性和突破，單一時(shí)鐘控制，并且設計過(guò)程當中沒(méi)用到乘法器，大大減少了硬件資源，同時(shí)也使設計面積和功耗大為減少，穩定性高！