超聲波瓶體厚度檢測及其材料分類(lèi)的研究，保障公共安全

2．重點(diǎn)模塊實(shí)現算法介紹

2.1 位串分布處理算法（DA算法）簡(jiǎn)介

DA算法是distributed arithmetic算法的簡(jiǎn)稱(chēng)。中文譯為分布式算法。小波濾波器的實(shí)現采用分布式算法實(shí)現。分布式算法作為一項數字信號處理算法，廣泛應用于計算乘積和運算，與傳統的乘積和結構相比，DA算法具有并行處理的高效性特點(diǎn)。若采用分布式算法實(shí)現小波濾波器，則它在FPGA中的工作速度只與輸入數據的寬度B有關(guān)，與濾波器的階數N無(wú)關(guān)，階數只影響FPGA資源的使用量。

位串分布的分布式算法是先從最低位開(kāi)始的，將所有輸入數據的最低位組合在一起當作查表的地址，對查找表進(jìn)行尋址，得到了一個(gè)查表后的結果，然后將查表結果與右移一位的寄存器值進(jìn)行相加或相減運算，將運算的結果放到寄存器當中，然后輸入數據的所有次低位開(kāi)始對查找表尋址得到另一個(gè)查表后的結果，所得到的結果與右移一位的寄存器的結果即上一個(gè)存儲在寄存器的結果相加，如此重復進(jìn)行下去，直到將所有的位數都進(jìn)行完運算。特別注意，對于有符號數，在最高位進(jìn)行查表運算后得到的值應該與右移一位的寄存器的結果相減，并且負數是用補碼的形式表達的。

位串分布乘法器的基本結構，如圖5所示：：

分成m段的L比特的位寬，將這m段分解后的數同時(shí)進(jìn)行查表運算，這樣可以提高數據的運算速度。其結構如圖7所示：

圖7 數據位分段FIR濾波器的示意圖

若同時(shí)對DA算法的這兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，我們就提出了改進(jìn)的DA算法，與此同時(shí)，我們提出了一種基于改進(jìn)DA算法的64階低通濾波器的實(shí)現方案。