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上传时间: 2025-04-24 11:32:00
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第五章 总结与展望
1.总结:
本文对自适应滤波器的 FPGA 实现研究,主要涉及两方面的内容,一方面结合 FPGA
设计数字信号系统具有可并行调用运算的特点,设计实现了可以独立调用功能模块的自
适应横向滤波器的结构,并利用该结构的设计方法,设计了 16 阶的自适应横向滤波器,
这种设计方法具有灵活,可以根据实际情况选择资源以及处理速度的特点。另一方面针
对传统自适应陷波器仅能对已知频率的单频噪声进行滤除,采用将采集到的噪声信号进
行 FFT 变换并提取几个特征频率值并将频率值作为自适应陷波器的期望信号频率,周
期性地提取并改变噪声特征频率值,并通过自适应算法,将变动的主要噪声频率值滤除,
最终提出该滤波器的 FPGA 结构设计。本文完成了以下设计内容。
(1)充分了解本文设计自适应滤波器所需的知识的基础上,采用 Matlab 的仿真功
能,对自适应横向滤波器以及符号算法的自适应陷波滤波器进行功能仿真,了解自适应
滤波器的滤波特点以及运算参数,以及滤波器阶数对滤波器收敛性能做了一定的研究,
为之后的滤波器设计奠定了理论基础。
(2)结合自适应横向滤波器可以独立的分为滤波部分,权值更新部分以及误差求
取部分,提出一种将各部分模块化设计,最后再调用组合的自适应横向滤波器设计方法,
最终利用该方法设计出了 16 阶的自适应横向滤波器,并对全串行,并行设计方法进行
了比较研究。
(3)对如何进行噪声特征频率提取的问题,提出了一种首先进行 FFT 变换之后对
变换值进行最大值提取求取对应频率值的方法,介绍了该方法的原理,并编写了 verilog
HDL 程序,采用 Modelsim 进行了行为仿真。仿真结果说明能正确的提取出对应频率值。
(4)结合提取出来的噪声特征频率,设计陷波频率可变的自适应陷波滤波器,给出
了部分设计的 verilog HDL 设计程序,并进行了行为仿真测试。仿真结果说明,功能设
计是正确的。
2.展望
针对 FPGA 的自适应陷波滤波器设计,本文进行了 Matlab 仿真以及 verilog HDL 程
序编写并使用 Modelsim 仿真功能证明设计的正确性,但是由于个人理论知识以及研究
时间有限,在以下几个方面有待改进。
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