基于流水線(xiàn)技術(shù)的并行高效FIR濾波器設計

4 FIR濾波器的電路設計與仿真結果

在數字濾波器設計時(shí)，首先根據濾波器的頻率特性，選定濾波器的長(cháng)度和每一節的系數。就目前的設計手段而言，對節數和系數的計算可以采用等波動(dòng)REMEZ逼近算法編程計算。但是，目前最好的方法還是使用使用的EDA軟件來(lái)完成。在選擇了設計方法和設計要求后，計算出各節系數，并以圖形的直觀(guān)形式顯示幅頻、相頻、沖激響應和零極點(diǎn)圖。

圖6是一個(gè)采用等波動(dòng)設計方法生成的均方根升余弦（RRC）FIR濾波器的頻域特性。其中，滾降系數為0.35，輸入數據率是2.048MHz。

由于在數字濾波器中，各節系數字長(cháng)有限，所以還要對計算出來(lái)的實(shí)系數進(jìn)行量化處理，即浮點(diǎn)數向定點(diǎn)數轉換。系數量化后的頻域特性如圖7所示，量化字長(cháng)為12。

筆者采用流水線(xiàn)技術(shù)，根據得到的濾波器系數用VHDL語(yǔ)言編寫(xiě)了濾波器程序。為了充分利用FPGA中四輸入查找表的電路結構，一般采用每8節為濾波器的一個(gè)基本單元。設計中通過(guò)采用流水線(xiàn)技術(shù)提高速度，對于更多階數濾波器的設計，可以采用擴展的方法來(lái)實(shí)現。仿真結果如圖8所示。