基于FPGA的数字滤波器滤波器优化设计开题报告

1. 研究目的与意义

在语音信号处理中，利用数字滤波器可以滤除语音信号频率范围以外的信号。但随着系统在宽带、高速、实时信号处理的要求越来越高，对滤波器的处理速度、性能等要求也随之提高，滤波器性能的好坏对系统有重要的影响。

2. 国内外研究现状分析

随着集成电路技术的发展，各种新型的大规模和超大规模集成电路不断涌现集成电路技术与计算机技术结合在一起，使得对数字信号处理系统功能的要求越来越强。数字滤波在语音信号、图象处理、模式识别和谱分析等领域中的一个基本的处理技术。数字滤波与模拟滤波相比数字滤波具有很多突出的优点，主要是因为数字滤波器是过滤时间离散信号的数字系统，它可以用软件（计算机程序）或用硬件来实现，而且在两种情况下都可以用来过滤实时信号或非实时信号。尽管数字滤波器这个名称一直到六十年代中期才出现，但是随着科学技术的发展及计算机的更新普及，数字滤波器有着很好的发展前景。20世纪60年代起，由于计算机技术、集成工艺和材料工业的发展，滤波器的发展上了一个新台阶，朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和价廉等方向努力，其中高精度、小体积、多功能、稳定可靠成为70年代以后的主攻方向，导致数字滤波器、RC有源滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的飞速发展。到70年代后期，上述几种滤波器的单片集成己被研制出来并得到应用，90年代至现在主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制。当然，对滤波器本身的研究仍在不断进行。

3. 研究的基本内容与计划

设计一基于FPGA的FIR数字滤波器，并通过QUARTUS II进行仿真，下载至DE2开发板上，利用DE2开发板上的WM8731芯片和CYCLONE II的FPGA芯片进行实验，以证明该滤波器能正常使用。

4. 研究创新点

通过修改FIR滤波器查找表里的滤波参数，可以实现不同阶的高通、带通、带阻滤波器，体现其良好的灵活性。

在FIR滤波器的设计中，采用分布式算法原理，可以有效地提高处理速度，还可以有效地节省资源。