一種基于FPGA分布式算法的濾波器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

　　由圖3中可以看出，本系統(tǒng)存在相位偏移和濾波后依然存在雜波信號(hào)的缺點(diǎn)，相位偏移主要是由濾波處理滯后于輸入引起的，比較穩(wěn)定且偏移較小，一般情況下可以忽略；雜波信號(hào)由系統(tǒng)階數(shù)較低和系數(shù)量化誤差引起的。實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)情況選擇適當(dāng)階數(shù)的濾波器和提高采樣頻率予以解決。

　　工況信號(hào)測(cè)試實(shí)驗(yàn)。由信號(hào)發(fā)生器同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)50 Hz低頻信號(hào)和一個(gè)5 kHz高頻信號(hào)，然后對(duì)兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行疊加，作為被測(cè)的工況信號(hào)。被測(cè)的工況信號(hào)經(jīng)過(guò)A／D轉(zhuǎn)換、濾波處理、D／A轉(zhuǎn)換，然后在示波器中顯示，如圖4所示。輸出波形中過(guò)濾掉了高頻信號(hào)部分，同時(shí)低頻信號(hào)能夠通過(guò)該濾波器。由圖4中可以看出，濾波處理后與實(shí)際信號(hào)還存在一定的誤差。誤差主要是由于算法中采用了低階濾波器、系數(shù)量化誤差、器件精度低等原因所致，該誤差可以控制在允許范圍，還可以通過(guò)選擇高精度的器件和增加濾波器的階數(shù)得以提高。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于分布式算法低通FIR濾波器的優(yōu)點(diǎn)是工作可靠，濾波精度較高，且具有占用資源少，運(yùn)算速度快。在資源允許的條件下可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用任意確定濾波器的字長(zhǎng)和階數(shù)，在高速數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域可以得到很好的應(yīng)用。