基于Matlab的FIR低通濾波器的設計

摘要：在全球電子市場不斷發(fā)展的背景下濾波器也得到了極大的促進，而數(shù)字技術的發(fā)展給濾波器帶來了良好的技術基礎。Matlab（MathWorks公司制造）是目前最為普及的數(shù)據(jù)、圖形繪制處理軟件，在濾波器的設計中也具有廣泛的應用，以Matlab作為濾波器設計基礎可對相關設計進行細致化分析并提升設計效率，為設計工作提供了極大的便捷。該文對基于Matlab的FIR低通濾波器的設計進行了綜合性闡述并提出了相關觀點，供以參考。

關鍵詞：Matlab；FIR；低通濾波器

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）36-8806-02

數(shù)字信號技術當前已經(jīng)步入了成熟化階段，在對數(shù)字信號進行處理的過程中數(shù)字濾波是十分重要的一個環(huán)節(jié)。數(shù)字濾波通過將數(shù)字信號采取一定的運算邏輯對其進行轉變，同時對某些頻率進行消除或提升部分頻率的相對占有比，以此實現(xiàn)消除干擾頻率的目的[1]。與傳統(tǒng)濾波相比，數(shù)字濾波無論在穩(wěn)定性方面有著較大的優(yōu)勢并且十分靈活，可滿足各類需求。因此對數(shù)字濾波器進行綜合性分析對于數(shù)字信號技術的推動及應用均有著十分重要的意義，值得研究。

1 數(shù)字濾波器概述

相較于以往的模擬濾波器數(shù)字濾波器無疑有著極大的優(yōu)勢，其主要優(yōu)勢具體如下：1） 具有較高的穩(wěn)定性以及精度。2） 不需要與阻抗進行一一匹配。3） 可在大規(guī)模集成電路中使用。4） 系統(tǒng)函數(shù)易于改變，并且具有較高的靈活度[2]。其核心構件為數(shù)字信號處理器，其主要工作流程如下：

圖1 數(shù)字濾波器工作流程圖

濾波器種類繁多，從功能角度上來看濾波器可分為低通、高通、帶阻以及帶通。若以單位脈沖響應作為衡量標準又可將數(shù)字濾波器分為即有限脈沖響應濾波器以及無限脈沖響應濾波器，而在具體使用篩選過程中則需要對兩種濾波器進行全面分析后才可判定使用的種類。FIR濾波器一般情況下是通過迭代算法來達到濾波目，因此在設計過程中并不存在現(xiàn)成的公式供其使用，因此在FIR濾波器設計過程中對于硬件設備具有較好的要求，而IIR濾波器僅僅通過模擬濾波器設計參數(shù)表便可完成設計工作，但在靈活性上較FIR濾波器而言IIR濾波器無疑有著明顯的劣勢[3]。由于FIR線性相位性能較易實現(xiàn)并且可以實現(xiàn)多頻帶濾波器，對于非遞歸濾波器而言可處于穩(wěn)定工作態(tài)，不存在極限環(huán)，因此在高速流水式設計當中有著較好的適用性。另外FIR濾波器具備了較低的系數(shù)以及算法，在四舍五入誤差預算方面較易實現(xiàn)，可對量化噪聲進行明確定義當然在實際設計過程中具有較大的工作量，特別是在高階濾波器的設計中任務較為繁瑣。

從類型上來看FIR濾波器又分為兩大類即直線型結構以及轉置型結構。直線型結構位移寄存其存儲的輸入數(shù)據(jù)占有位寬較小并且在FIR濾波器處于線性相位時，可充分發(fā)揮其系數(shù)對稱的特征，從而達到讓乘法器減半的目的并讓加法器的數(shù)量維持原狀[4]。但是當FIR濾波器的階數(shù)不斷提升時則需要相應地添加一定數(shù)量的加法器，這就大大地增加了設計復雜度并使得延時增大，這對FIR濾波器的級聯(lián)擴展將會帶來極大的阻礙[5]。而轉置型結構則較好地彌補了上述直線型濾波器的劣勢。當然轉置型結構也受到了一定的限制，由于需要儲存各級乘加其的位寬輸出并且無法對FIR濾波器系數(shù)線性相位對稱的特性進行充分利用從而給設計工作帶來了一定的復雜性。

2 基于Matlab的FIR低通濾波器設計分析

基于FIR低通濾波器的實際工作原理，將其分為以下幾個子模塊：輸入模塊、輸出模塊、位移寄存器模塊、鎖存模塊以及乘累加模塊。將以上模塊作為設計架構然后進行軟件設計，首先開啟Matlab，利用FDATOOL篩選相關參數(shù)從而得到濾波器的特性曲線以及幅度相位波形圖并確定抽頭數(shù)，所得到的單位沖激響應系數(shù)如下表所示：

表1 FIR低通濾波器抽頭數(shù)表

[系數(shù)序號＼&FIR低通數(shù)字濾波器系數(shù)＼&系數(shù)序號＼&h[0]＼&0.009130028986029＼&h[15]＼&h[1]＼&0.012402533207513＼&h[14]＼&h[2]＼&-0.007012037537839＼&h[13]＼&h[3]＼&-0.042708774204438＼&h[12]＼&h[4]＼&-0.043940782991573＼&h[11]＼&h[5]＼&0.043023789561565＼&h[10]＼&h[6]＼&0.201156813338524＼&h[9]＼&h[7]＼&0.330019348939821＼&h[8]＼&]

由于設計部分條件所限需要將其進行歸一化處理并轉換為二進制補碼可得：h[0]=h[15]=00000001；h[1]=h[14]=00000010；h[2]=h[13]=11111111；h[4]=[11]=11111010；h[5]=h[10]=00000110；h[6]=h[9]=00011010；h[7]=h[8]=42=00101010。通過計算驗證得出上述設置具有可行性并將所得數(shù)據(jù)置于LUT查表中。經(jīng)過綜合該分析發(fā)現(xiàn)若以FPGA對FIR數(shù)字濾波器進行構建在乘法算法方面存在著一定的瓶頸，當然在其他方面則具有良好的適應性，因此可利用分布式查找表的方式來對代乘累加模塊進行替換。具體設計框架如下圖所示：

圖2 FIR數(shù)字濾波器結構設計圖

從圖2可知整個系統(tǒng)主要包括filter模塊、LUT模塊、移位寄存器以及控制模塊。其中filter模塊的主要功能是對相關數(shù)據(jù)進行讀取，同時對串行數(shù)據(jù)進行轉換從而得到分布式查找表地址。通過filter模塊對相關數(shù)據(jù)進行編譯并不會占用過多硬件資源，從而為設計工作提供更大的應用空間。例如當輸入數(shù)據(jù)為8位串行數(shù)據(jù)時，將會得到4位數(shù)字的地址總線，其中en為輸入使能信號、clk為時鐘信號、add_en為加法使能信號，rf則是復位信號。在clk信號呈現(xiàn)為下降沿時狀態(tài)時，當en信號表現(xiàn)為高電平時，同時rf信號為高電平時，add_en信號則表現(xiàn)為低電平。

LUT模塊是整個設計當中的核心模塊，它替代了乘法器，承載了FIR數(shù)字濾波器當中關鍵的乘法運算功能。LUT模塊可根據(jù)查找表地址將相關數(shù)據(jù)讀取出來，并利用LPM庫對結構進行優(yōu)化，并可對相關設計參數(shù)進行后續(xù)調用，從而達到對項目設計簡化的目的。在實際設計過程中為了讓優(yōu)化硬件資源可將分布式查找表分為若干個小型查找表，若要保證整體的運行速度就需要減少分查表，并將其與加法器結合起來。

移位寄存器主要是對LUT輸出數(shù)據(jù)進行編排，通過位移相加然后出輸出結果，而控制模塊在這個設計中是保障各模塊以及FIR數(shù)字濾波器穩(wěn)定工作的基礎，在控制模塊的作用下讓濾波器、查找表以及移位相加模塊等進行有效調用，并保證各模塊之間可相互匹配，保證整個系統(tǒng)可有條不紊的運行。

3 結束語

采取Matlab對FIR低通濾波器進行設計可大幅度簡化相關設計工作，同時利分布式算法可將乘法運算替代，在使用過程中需對分布式算法進行有效處理來降低應用規(guī)模并達到節(jié)約硬件資源的目的，讓設計更趨合理化。

參考文獻：

[1] 郝娟，徐沛文.MATLAB在FIR數(shù)字帶通濾波器設計中的應用[J].電腦與電信，2011（03）.

[2] 饒知.基于FPGA的高效FIR濾波器設計與實現(xiàn)[J].電子元器件應用，2011（01）.

[3] 王建行，姚齊國.基于MATLAB的切比雪夫低通濾波器設計[J].新鄉(xiāng)學院學報：自然科學版，2011（06）.

[4] 郭德才.基于Matlab的FIR低通濾波器的設計與仿真[J].通化師范學院學報，2009（08）.

[5] 段佳佳，樊龍龍，張波濤.基于MATLAB的FIR濾波器的設計[J].電子測試，2011（08）.

摘要：在全球電子市場不斷發(fā)展的背景下濾波器也得到了極大的促進，而數(shù)字技術的發(fā)展給濾波器帶來了良好的技術基礎。Matlab（MathWorks公司制造）是目前最為普及的數(shù)據(jù)、圖形繪制處理軟件，在濾波器的設計中也具有廣泛的應用，以Matlab作為濾波器設計基礎可對相關設計進行細致化分析并提升設計效率，為設計工作提供了極大的便捷。該文對基于Matlab的FIR低通濾波器的設計進行了綜合性闡述并提出了相關觀點，供以參考。

關鍵詞：Matlab；FIR；低通濾波器

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）36-8806-02

數(shù)字信號技術當前已經(jīng)步入了成熟化階段，在對數(shù)字信號進行處理的過程中數(shù)字濾波是十分重要的一個環(huán)節(jié)。數(shù)字濾波通過將數(shù)字信號采取一定的運算邏輯對其進行轉變，同時對某些頻率進行消除或提升部分頻率的相對占有比，以此實現(xiàn)消除干擾頻率的目的[1]。與傳統(tǒng)濾波相比，數(shù)字濾波無論在穩(wěn)定性方面有著較大的優(yōu)勢并且十分靈活，可滿足各類需求。因此對數(shù)字濾波器進行綜合性分析對于數(shù)字信號技術的推動及應用均有著十分重要的意義，值得研究。

1 數(shù)字濾波器概述

相較于以往的模擬濾波器數(shù)字濾波器無疑有著極大的優(yōu)勢，其主要優(yōu)勢具體如下：1） 具有較高的穩(wěn)定性以及精度。2） 不需要與阻抗進行一一匹配。3） 可在大規(guī)模集成電路中使用。4） 系統(tǒng)函數(shù)易于改變，并且具有較高的靈活度[2]。其核心構件為數(shù)字信號處理器，其主要工作流程如下：

圖1 數(shù)字濾波器工作流程圖

濾波器種類繁多，從功能角度上來看濾波器可分為低通、高通、帶阻以及帶通。若以單位脈沖響應作為衡量標準又可將數(shù)字濾波器分為即有限脈沖響應濾波器以及無限脈沖響應濾波器，而在具體使用篩選過程中則需要對兩種濾波器進行全面分析后才可判定使用的種類。FIR濾波器一般情況下是通過迭代算法來達到濾波目，因此在設計過程中并不存在現(xiàn)成的公式供其使用，因此在FIR濾波器設計過程中對于硬件設備具有較好的要求，而IIR濾波器僅僅通過模擬濾波器設計參數(shù)表便可完成設計工作，但在靈活性上較FIR濾波器而言IIR濾波器無疑有著明顯的劣勢[3]。由于FIR線性相位性能較易實現(xiàn)并且可以實現(xiàn)多頻帶濾波器，對于非遞歸濾波器而言可處于穩(wěn)定工作態(tài)，不存在極限環(huán)，因此在高速流水式設計當中有著較好的適用性。另外FIR濾波器具備了較低的系數(shù)以及算法，在四舍五入誤差預算方面較易實現(xiàn)，可對量化噪聲進行明確定義當然在實際設計過程中具有較大的工作量，特別是在高階濾波器的設計中任務較為繁瑣。

從類型上來看FIR濾波器又分為兩大類即直線型結構以及轉置型結構。直線型結構位移寄存其存儲的輸入數(shù)據(jù)占有位寬較小并且在FIR濾波器處于線性相位時，可充分發(fā)揮其系數(shù)對稱的特征，從而達到讓乘法器減半的目的并讓加法器的數(shù)量維持原狀[4]。但是當FIR濾波器的階數(shù)不斷提升時則需要相應地添加一定數(shù)量的加法器，這就大大地增加了設計復雜度并使得延時增大，這對FIR濾波器的級聯(lián)擴展將會帶來極大的阻礙[5]。而轉置型結構則較好地彌補了上述直線型濾波器的劣勢。當然轉置型結構也受到了一定的限制，由于需要儲存各級乘加其的位寬輸出并且無法對FIR濾波器系數(shù)線性相位對稱的特性進行充分利用從而給設計工作帶來了一定的復雜性。

2 基于Matlab的FIR低通濾波器設計分析

基于FIR低通濾波器的實際工作原理，將其分為以下幾個子模塊：輸入模塊、輸出模塊、位移寄存器模塊、鎖存模塊以及乘累加模塊。將以上模塊作為設計架構然后進行軟件設計，首先開啟Matlab，利用FDATOOL篩選相關參數(shù)從而得到濾波器的特性曲線以及幅度相位波形圖并確定抽頭數(shù)，所得到的單位沖激響應系數(shù)如下表所示：

表1 FIR低通濾波器抽頭數(shù)表

[系數(shù)序號＼&FIR低通數(shù)字濾波器系數(shù)＼&系數(shù)序號＼&h[0]＼&0.009130028986029＼&h[15]＼&h[1]＼&0.012402533207513＼&h[14]＼&h[2]＼&-0.007012037537839＼&h[13]＼&h[3]＼&-0.042708774204438＼&h[12]＼&h[4]＼&-0.043940782991573＼&h[11]＼&h[5]＼&0.043023789561565＼&h[10]＼&h[6]＼&0.201156813338524＼&h[9]＼&h[7]＼&0.330019348939821＼&h[8]＼&]

由于設計部分條件所限需要將其進行歸一化處理并轉換為二進制補碼可得：h[0]=h[15]=00000001；h[1]=h[14]=00000010；h[2]=h[13]=11111111；h[4]=[11]=11111010；h[5]=h[10]=00000110；h[6]=h[9]=00011010；h[7]=h[8]=42=00101010。通過計算驗證得出上述設置具有可行性并將所得數(shù)據(jù)置于LUT查表中。經(jīng)過綜合該分析發(fā)現(xiàn)若以FPGA對FIR數(shù)字濾波器進行構建在乘法算法方面存在著一定的瓶頸，當然在其他方面則具有良好的適應性，因此可利用分布式查找表的方式來對代乘累加模塊進行替換。具體設計框架如下圖所示：

圖2 FIR數(shù)字濾波器結構設計圖

從圖2可知整個系統(tǒng)主要包括filter模塊、LUT模塊、移位寄存器以及控制模塊。其中filter模塊的主要功能是對相關數(shù)據(jù)進行讀取，同時對串行數(shù)據(jù)進行轉換從而得到分布式查找表地址。通過filter模塊對相關數(shù)據(jù)進行編譯并不會占用過多硬件資源，從而為設計工作提供更大的應用空間。例如當輸入數(shù)據(jù)為8位串行數(shù)據(jù)時，將會得到4位數(shù)字的地址總線，其中en為輸入使能信號、clk為時鐘信號、add_en為加法使能信號，rf則是復位信號。在clk信號呈現(xiàn)為下降沿時狀態(tài)時，當en信號表現(xiàn)為高電平時，同時rf信號為高電平時，add_en信號則表現(xiàn)為低電平。

LUT模塊是整個設計當中的核心模塊，它替代了乘法器，承載了FIR數(shù)字濾波器當中關鍵的乘法運算功能。LUT模塊可根據(jù)查找表地址將相關數(shù)據(jù)讀取出來，并利用LPM庫對結構進行優(yōu)化，并可對相關設計參數(shù)進行后續(xù)調用，從而達到對項目設計簡化的目的。在實際設計過程中為了讓優(yōu)化硬件資源可將分布式查找表分為若干個小型查找表，若要保證整體的運行速度就需要減少分查表，并將其與加法器結合起來。

移位寄存器主要是對LUT輸出數(shù)據(jù)進行編排，通過位移相加然后出輸出結果，而控制模塊在這個設計中是保障各模塊以及FIR數(shù)字濾波器穩(wěn)定工作的基礎，在控制模塊的作用下讓濾波器、查找表以及移位相加模塊等進行有效調用，并保證各模塊之間可相互匹配，保證整個系統(tǒng)可有條不紊的運行。

3 結束語

采取Matlab對FIR低通濾波器進行設計可大幅度簡化相關設計工作，同時利分布式算法可將乘法運算替代，在使用過程中需對分布式算法進行有效處理來降低應用規(guī)模并達到節(jié)約硬件資源的目的，讓設計更趨合理化。

參考文獻：

[1] 郝娟，徐沛文.MATLAB在FIR數(shù)字帶通濾波器設計中的應用[J].電腦與電信，2011（03）.

[2] 饒知.基于FPGA的高效FIR濾波器設計與實現(xiàn)[J].電子元器件應用，2011（01）.

[3] 王建行，姚齊國.基于MATLAB的切比雪夫低通濾波器設計[J].新鄉(xiāng)學院學報：自然科學版，2011（06）.

[4] 郭德才.基于Matlab的FIR低通濾波器的設計與仿真[J].通化師范學院學報，2009（08）.

[5] 段佳佳，樊龍龍，張波濤.基于MATLAB的FIR濾波器的設計[J].電子測試，2011（08）.

摘要：在全球電子市場不斷發(fā)展的背景下濾波器也得到了極大的促進，而數(shù)字技術的發(fā)展給濾波器帶來了良好的技術基礎。Matlab（MathWorks公司制造）是目前最為普及的數(shù)據(jù)、圖形繪制處理軟件，在濾波器的設計中也具有廣泛的應用，以Matlab作為濾波器設計基礎可對相關設計進行細致化分析并提升設計效率，為設計工作提供了極大的便捷。該文對基于Matlab的FIR低通濾波器的設計進行了綜合性闡述并提出了相關觀點，供以參考。

關鍵詞：Matlab；FIR；低通濾波器

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）36-8806-02

數(shù)字信號技術當前已經(jīng)步入了成熟化階段，在對數(shù)字信號進行處理的過程中數(shù)字濾波是十分重要的一個環(huán)節(jié)。數(shù)字濾波通過將數(shù)字信號采取一定的運算邏輯對其進行轉變，同時對某些頻率進行消除或提升部分頻率的相對占有比，以此實現(xiàn)消除干擾頻率的目的[1]。與傳統(tǒng)濾波相比，數(shù)字濾波無論在穩(wěn)定性方面有著較大的優(yōu)勢并且十分靈活，可滿足各類需求。因此對數(shù)字濾波器進行綜合性分析對于數(shù)字信號技術的推動及應用均有著十分重要的意義，值得研究。

1 數(shù)字濾波器概述

相較于以往的模擬濾波器數(shù)字濾波器無疑有著極大的優(yōu)勢，其主要優(yōu)勢具體如下：1） 具有較高的穩(wěn)定性以及精度。2） 不需要與阻抗進行一一匹配。3） 可在大規(guī)模集成電路中使用。4） 系統(tǒng)函數(shù)易于改變，并且具有較高的靈活度[2]。其核心構件為數(shù)字信號處理器，其主要工作流程如下：

圖1 數(shù)字濾波器工作流程圖

濾波器種類繁多，從功能角度上來看濾波器可分為低通、高通、帶阻以及帶通。若以單位脈沖響應作為衡量標準又可將數(shù)字濾波器分為即有限脈沖響應濾波器以及無限脈沖響應濾波器，而在具體使用篩選過程中則需要對兩種濾波器進行全面分析后才可判定使用的種類。FIR濾波器一般情況下是通過迭代算法來達到濾波目，因此在設計過程中并不存在現(xiàn)成的公式供其使用，因此在FIR濾波器設計過程中對于硬件設備具有較好的要求，而IIR濾波器僅僅通過模擬濾波器設計參數(shù)表便可完成設計工作，但在靈活性上較FIR濾波器而言IIR濾波器無疑有著明顯的劣勢[3]。由于FIR線性相位性能較易實現(xiàn)并且可以實現(xiàn)多頻帶濾波器，對于非遞歸濾波器而言可處于穩(wěn)定工作態(tài)，不存在極限環(huán)，因此在高速流水式設計當中有著較好的適用性。另外FIR濾波器具備了較低的系數(shù)以及算法，在四舍五入誤差預算方面較易實現(xiàn)，可對量化噪聲進行明確定義當然在實際設計過程中具有較大的工作量，特別是在高階濾波器的設計中任務較為繁瑣。

從類型上來看FIR濾波器又分為兩大類即直線型結構以及轉置型結構。直線型結構位移寄存其存儲的輸入數(shù)據(jù)占有位寬較小并且在FIR濾波器處于線性相位時，可充分發(fā)揮其系數(shù)對稱的特征，從而達到讓乘法器減半的目的并讓加法器的數(shù)量維持原狀[4]。但是當FIR濾波器的階數(shù)不斷提升時則需要相應地添加一定數(shù)量的加法器，這就大大地增加了設計復雜度并使得延時增大，這對FIR濾波器的級聯(lián)擴展將會帶來極大的阻礙[5]。而轉置型結構則較好地彌補了上述直線型濾波器的劣勢。當然轉置型結構也受到了一定的限制，由于需要儲存各級乘加其的位寬輸出并且無法對FIR濾波器系數(shù)線性相位對稱的特性進行充分利用從而給設計工作帶來了一定的復雜性。

2 基于Matlab的FIR低通濾波器設計分析

基于FIR低通濾波器的實際工作原理，將其分為以下幾個子模塊：輸入模塊、輸出模塊、位移寄存器模塊、鎖存模塊以及乘累加模塊。將以上模塊作為設計架構然后進行軟件設計，首先開啟Matlab，利用FDATOOL篩選相關參數(shù)從而得到濾波器的特性曲線以及幅度相位波形圖并確定抽頭數(shù)，所得到的單位沖激響應系數(shù)如下表所示：

表1 FIR低通濾波器抽頭數(shù)表

[系數(shù)序號＼&FIR低通數(shù)字濾波器系數(shù)＼&系數(shù)序號＼&h[0]＼&0.009130028986029＼&h[15]＼&h[1]＼&0.012402533207513＼&h[14]＼&h[2]＼&-0.007012037537839＼&h[13]＼&h[3]＼&-0.042708774204438＼&h[12]＼&h[4]＼&-0.043940782991573＼&h[11]＼&h[5]＼&0.043023789561565＼&h[10]＼&h[6]＼&0.201156813338524＼&h[9]＼&h[7]＼&0.330019348939821＼&h[8]＼&]

由于設計部分條件所限需要將其進行歸一化處理并轉換為二進制補碼可得：h[0]=h[15]=00000001；h[1]=h[14]=00000010；h[2]=h[13]=11111111；h[4]=[11]=11111010；h[5]=h[10]=00000110；h[6]=h[9]=00011010；h[7]=h[8]=42=00101010。通過計算驗證得出上述設置具有可行性并將所得數(shù)據(jù)置于LUT查表中。經(jīng)過綜合該分析發(fā)現(xiàn)若以FPGA對FIR數(shù)字濾波器進行構建在乘法算法方面存在著一定的瓶頸，當然在其他方面則具有良好的適應性，因此可利用分布式查找表的方式來對代乘累加模塊進行替換。具體設計框架如下圖所示：

圖2 FIR數(shù)字濾波器結構設計圖

從圖2可知整個系統(tǒng)主要包括filter模塊、LUT模塊、移位寄存器以及控制模塊。其中filter模塊的主要功能是對相關數(shù)據(jù)進行讀取，同時對串行數(shù)據(jù)進行轉換從而得到分布式查找表地址。通過filter模塊對相關數(shù)據(jù)進行編譯并不會占用過多硬件資源，從而為設計工作提供更大的應用空間。例如當輸入數(shù)據(jù)為8位串行數(shù)據(jù)時，將會得到4位數(shù)字的地址總線，其中en為輸入使能信號、clk為時鐘信號、add_en為加法使能信號，rf則是復位信號。在clk信號呈現(xiàn)為下降沿時狀態(tài)時，當en信號表現(xiàn)為高電平時，同時rf信號為高電平時，add_en信號則表現(xiàn)為低電平。

LUT模塊是整個設計當中的核心模塊，它替代了乘法器，承載了FIR數(shù)字濾波器當中關鍵的乘法運算功能。LUT模塊可根據(jù)查找表地址將相關數(shù)據(jù)讀取出來，并利用LPM庫對結構進行優(yōu)化，并可對相關設計參數(shù)進行后續(xù)調用，從而達到對項目設計簡化的目的。在實際設計過程中為了讓優(yōu)化硬件資源可將分布式查找表分為若干個小型查找表，若要保證整體的運行速度就需要減少分查表，并將其與加法器結合起來。

移位寄存器主要是對LUT輸出數(shù)據(jù)進行編排，通過位移相加然后出輸出結果，而控制模塊在這個設計中是保障各模塊以及FIR數(shù)字濾波器穩(wěn)定工作的基礎，在控制模塊的作用下讓濾波器、查找表以及移位相加模塊等進行有效調用，并保證各模塊之間可相互匹配，保證整個系統(tǒng)可有條不紊的運行。

3 結束語

采取Matlab對FIR低通濾波器進行設計可大幅度簡化相關設計工作，同時利分布式算法可將乘法運算替代，在使用過程中需對分布式算法進行有效處理來降低應用規(guī)模并達到節(jié)約硬件資源的目的，讓設計更趨合理化。

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