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基于fpga的改进分布式算法31阶fir低通滤波器的设计与实现

摘要

本文给出了改进的分布式算法原理，并将其引入到FIR滤波器的设计中，提出了一种采用改进分布式算法的31阶FIR低通滤波器，该滤波器节省了大量MAC块，降低了电路规模，同时采用分块LUT方法减少了所需的存储单元，并采用管道结构提高了系统速度。基于传统方法在FPGA上实现FIR滤波器需要消耗大量硬件资源，不利于减小电路规模和提高系统速度。众所周知，FIR滤波器由延迟元件、乘法器和加法器组成。由于在我们的设计中使用了乘法器，导致了两个缺点:(i)面积增加和(ii)延迟增加，最终导致性能降低(速度降低)。针对这一问题，本文提出了一种基于改进分布式算法的FIR滤波器的设计与实现方法。采用改进的分布式算法结构提高资源利用率，同时采用管道结构提高系统速度。此外，还使用了分割LUT方法来减少所需的内存单位。改进的分布式算法利用LUT代替MAC单元，节省了大量的硬件资源。仿真结果表明，采用改进分布式算法的FIR滤波器工作稳定，速度快，可节省近50%的硬件资源，减小电路规模，具有较大的灵活性和较高的可靠性，可广泛应用于各种领域。本文的主要摘要是根据改进的分布式算法设计一个FIR滤波器，通过建立一个查找表(LUT)来保存MAC值，并根据输入数据进行标注。 Therefore, LUT can be created to take the place of MAC units so as to save the hardware resources.

Shrikant帕特尔

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