FIR特性及仿真实现_01

作者:桂。

时间:2018-02-05  19:01:21

链接:http://www.cnblogs.com/xingshansi/p/8419007.html


前言

本文主要记录FIR(finite impulse response)的仿真实现。首先总结FIR的基本原理,其次进行仿真验证:

一、基本原理

  FIR实现的结构包括基本型、转置型、对称型等。

  A-基本型

FIR滤波器基本模型:

FIR特性及仿真实现_01

对应实现结构:

FIR特性及仿真实现_01

如果FIR特性及仿真实现_01为加法器的传输时延,FIR特性及仿真实现_01是乘法器的传输时延,下图给出数据波动的最长路径:

FIR特性及仿真实现_01

可以看出:

FIR特性及仿真实现_01

假设FIR特性及仿真实现_01,则5个系数的FIR可支持的最大时钟频率(避免竞争风险的最大频率)为:

FIR特性及仿真实现_01

且滤波器系数越多,最大时钟频率越低。

  B-转置型

(这里涉及一个知识点,待学习补充:割集重定时)转置FIR结构图:

FIR特性及仿真实现_01

相比直接型的FIR,转置FIR由于位宽增加需要更多的移位寄存器:

FIR特性及仿真实现_01

转置FIR的优点在于可以减少延迟:

FIR特性及仿真实现_01

对应延迟为:

FIR特性及仿真实现_01

因此相比直接FIR,转置FIR可提高滤波器的工作频率。

  C-对称型

FIR很多为对称结构,借助恒等变换:

FIR特性及仿真实现_01

可减少滤波操作的乘法器数量:

FIR特性及仿真实现_01

参考文献

  • 何宾《fpga数字信号处理实现原理及方法》,清华大学出版社
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