在现代电子系统设计中,数字信号处理(DSP)扮演着至关重要的角色。特别是在使用现场可编程门阵列(FPGA)硬件平台时,系统的灵活性和高效性得到了显著提升。本项目的主题是一个高效数字信号处理系统,其核心是一个使用VerilogHDL硬件描述语言设计的可配置参数有限冲激响应(FIR)数字滤波器。FIR滤波器由于其稳定的特性和简单的结构,在数字信号处理领域中应用极为广泛。 在本系统设计中,FPGA的优势在于其可编程性质,这允许设计者根据需求灵活调整硬件资源。使用VerilogHDL设计滤波器不仅可以实现参数的可配置,还能够在硬件层面实现精确控制,这在需要高速处理和实时反馈的应用中尤为重要。此外,FPGA的并行处理能力能够显著提高数据处理速度,适合于执行复杂算法。 设计中的FIR滤波器支持多种窗函数选择,这在设计滤波器时提供了极大的灵活性。不同的窗函数有各自的特点,比如汉明窗可以减少频率泄露,而布莱克曼窗则提供更好的旁瓣衰减等。用户可以根据信号处理的具体需求,选择最适合的窗函数来达到预期的滤波效果。 实时信号处理是本系统的一个重要特点,意味着系统能够在数据到来的同时进行处理,无需等待所有数据采集完毕。这种处理方式对于需要即时响应的应用场景(如通信系统、音频处理、医疗监测等)至关重要。通过实时处理,系统能够快速响应外部信号变化,并做出相应的处理决策。 系统中的系数生成模块和数据缓冲模块是实现高效FIR滤波器的关键部分。系数生成模块负责根据用户选择的窗函数和滤波参数动态生成滤波器的系数。这些系数直接决定了滤波器的频率特性和性能。数据缓冲模块则负责存储输入信号和中间计算结果,为实时处理提供必要的数据支持。 整个系统的实现不仅仅局限于设计一个滤波器本身,还包括了对FPGA的编程和硬件资源的管理,以及与外围设备的接口设计。这涉及到信号输入输出接口的配置、数据传输速率的匹配、以及系统的总体架构设计等多方面因素。 这个基于FPGA平台的高效数字信号处理系统,结合了VerilogHDL设计的可配置FIR滤波器和多种窗函数选择,以及支持实时信号处理的特点,使得系统在处理实时数据流时具有很高的性能和灵活性。无论是在工业控制、医疗设备、通信系统还是在多媒体处理等领域,这样的系统都具有广泛的应用前景。
2025-10-11 15:40:59 5.88MB
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要叙述了常用的信号处理系统的类型与处理机结构,介绍了正逐步得到广泛应用的DSP+FPGA处理机结构,在此基础上提出了一种实时信号处理的线性流水阵列,并举例说明了该结构的具体实现,最后分析说明了此结构的优越性。
2023-10-06 19:16:18 123KB DSP FPGA 实时信号处理系统 文章
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引言   在对时变信号进行分析时,小波变换则显现出了明显的优势,因为它能够同时在时域和频域进行局部分析。小波算法由于具有滤波效果好、信号细节损失少的优点,从而引起了人们的广泛关注和实际生活中的不断应用。目前常用的硬件芯片分为两大类:基于大规模可编程集成电路FPGA的纯硬件实现方案和基于高速通用DSP的软件实现方案。采用FPGA的硬件实现方案硬件接口设计灵活,可以和任意数字外围电路直接使用,且其具有高度的集成度和高速的处理速度;而基于高速通用DSP的软件实现方案代码设计灵活,可以快速修改和调试程序。由于小波算法运算量较大,采用DSP方案则不能满足系统的实时性要求。于是,本文提出了一种采用FPGA
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DSP与FPGA实时信号处理系统介绍.
2022-10-15 09:06:19 226KB DSP与FPGA实时信号处理系统
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实时信号处理系统要求必须具有处理大数据量的能力,以保证系统的实时性;其次对系统的体积、功耗、稳定性等也有较严格的要求。实时信号处理算法中经常用到对图象的求和、求差运算,二维梯度运算,图象分割及区域特征提取等不同层次、不同种类的处理。其中有的运算本身结构比较简单,但是数据量大,计算速度要求高;有些处理对速度并没有特殊的要求,但计算方式和控制结构比较复杂,难以用纯硬件实现。因此,实时信号处理系统是对运算速度要求高、运算种类多的综合性信息处理系统。 1 信号处理系统的类型与常用处理机结构 根据信号处理系统在构成、处理能力以及计算问题到硬件结构映射方法的不同,将现代信号处理系统分为三大类:
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实时单载波相干光通信和实时相干光正交频分复用(OFDM)通信在处理方法和处理顺序上有所不同。实时相干光OFDM通信,接收端的信号
2022-05-16 16:23:07 438KB LabVIEW
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此代码通过提供一个简单的接口来扩展数据采集工具箱,以在 for 或 while 循环内将信号传入和传出数据采集硬件,并在 MATLAB 中将信号处理算法应用于实时真实数据。 使用 dspdemo.DAQRecorder 获取实时数据,使用 dspdemo.DAQPlayer 生成实时数据。 这些系统对象可与数据采集工具箱支持的任何硬件在连续模式下用于AnalogInput / AnalogOutput一起使用。 这个新界面允许您- 直接在 for 或 while 循环中从数据采集硬件获取或推送样本数组- 通过检查单个对象的属性来发现已安装和兼容的硬件- 通过许多 MATLAB 工具箱中用于其他硬件接口(例如,用于声卡、摄像机、软件定义无线电、以太网插座)的相同编程模式与数据采集设备连接
2021-11-03 14:15:49 613KB matlab
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针对高速俯冲SAR多模式实时信号处理系统的特殊性,提出了一种设计与实现方案.对高速俯冲SAR应用背景及工作模式进行介绍,并说明了本系统所使用的SAR成像算法.在此基础上.提出了可包容单通道多子图的扫描SAR处理和三通道单脉冲处理的系统架构设计方法,并对其中的关键技术如原始数据流方式、高效率数据共享方法、快速模式切换方法和低功耗休眠功能进行具体描述.挂飞试验的实时处理结果验证了本系统的正确性和有效性.
2021-07-02 18:44:36 397KB 自然科学 论文
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作者:JohnG.Ackenhusen,阿肯豪森,李玉柏... 关键词:信号处理 电子工业出版社
2019-12-21 19:40:41 18.9MB 实时信号处理 DSP  FPGA
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毫米波制导技术是精确制导技术的重要组成部分,毫米波精确制导武器是一种“发射后不用管”的先进武器,具有全天侯作战能力、自动目标识别能力及较强抗干扰能力。七十年代末,毫米波制导技术才开始在战术导弹上应用。
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