本文關鍵詞：基于FPGA的多速率數(shù)字信號處理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：多速率數(shù)字信號處理是指通過抽取或插值改變信號的采樣率,在石油勘測等數(shù)字信號處理領域,為了適應不同模塊對采樣率的不同要求,多速率數(shù)字信號處理技術隨之受到極大地關注。本文主要研究適用于MEMS數(shù)字檢波器的多速率數(shù)字信號處理系統(tǒng),其核心內(nèi)容是多速率抽取濾波器的設計。本設計采用Altera公司的Cyclone IV系列EP4CE22F17C6N芯片為系統(tǒng)主控芯片,以FPGA的軟件平臺Quartus II 11.1為工具,用Verilog HDL語言編寫模塊,其硬件電路均在開發(fā)板DE0-NANO上實現(xiàn),采用Quartus II 11.1內(nèi)嵌邏輯分析儀Signal Tap II Logic Analyzer和MATLAB來驗證設計結(jié)果。文章開展主要工作如下:1、通過對石油勘測的調(diào)研,歸納總結(jié)了應用于MEMS數(shù)字檢波器的多數(shù)率抽取濾波器評價標準。2、確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由以下3部分組成:①多速率SINC抽取濾波器;②補償濾波器;③等波紋FIR濾波器3、設計了多速率SINC抽取濾波器的算法,對抽取倍數(shù)分配和各級參數(shù)設定進行了優(yōu)化設計。研究工作表明:①本文設計的抽取濾波器能滿足系統(tǒng)的多速率輸出要求;②本文優(yōu)化設計的濾波器有效降低了功耗。③經(jīng)過FPGA驗證,整個設計系統(tǒng)輸出結(jié)果正確,性能穩(wěn)定,達到設計要求。
【關鍵詞】：石油勘測 多速率數(shù)字信號處理 MEMS 抽取濾波器 FPGA
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN791;TN911.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 課題背景與意義8-11
• 1.2 地震檢波器發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.3 主要研究內(nèi)容和本文結(jié)構(gòu)13-15
• 第二章 多速率信號處理基礎和數(shù)字濾波器原理15-28
• 2.1 多速率信號處理基礎理論15-20
• 2.1.1 多速率信號處理的概念和作用15
• 2.1.2 抽取15-18
• 2.1.3 插值18-20
• 2.1.4 多速率信號處理過程20
• 2.2 數(shù)字濾波器原理20-28
• 2.2.1 SINC濾波器的基本原理21-23
• 2.2.2 SINC濾波器的一般設計方法23-24
• 2.2.3 FIR濾波器的基本原理24-25
• 2.2.4 FIR濾波器的一般設計方法25
• 2.2.5 抽取濾波器的多級實現(xiàn)25-28
• 第三章 基帶接收電路的設計與仿真28-44
• 3.1 多速率數(shù)字濾波器設計基礎與評價指標28-29
• 3.1.1 MEMS數(shù)字檢波器的工作原理28-29
• 3.1.2 多速率數(shù)字抽取濾波器設計評價指標29
• 3.2 多速率數(shù)字抽取濾波器的整體架構(gòu)29-33
• 3.3 SINC抽取濾波器的設計與參數(shù)優(yōu)化33-39
• 3.3.1 SINC濾波器的MATLAB設計33-34
• 3.3.2 多速率SINC濾波器的設計34-35
• 3.3.3 SINC濾波器參數(shù)優(yōu)化設計35-39
• 3.4 FIR濾波器的MATLAB設計39-41
• 3.5 系統(tǒng)級聯(lián)后濾波器的MATLAB仿真結(jié)果41-43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 第四章 多速率信號處理的FPGA實現(xiàn)與性能測試44-58
• 4.1 FPGA開發(fā)概述44-48
• 4.1.1 FPGA簡介44
• 4.1.2 Verilog HDL語言簡介44-45
• 4.1.3 基于Altera公司Quartus平臺的FPGA開發(fā)流程45-47
• 4.1.4 Signal Tap內(nèi)嵌邏輯分析儀介紹47-48
• 4.2 多速率SINC濾波器的FPGA的實現(xiàn)48-52
• 4.2.1 SINC濾波器的算法設計48-49
• 4.2.2 多速率SINC濾波器的FPGA實現(xiàn)49-52
• 4.3 系統(tǒng)的性能測試52-56
• 4.3.1 系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn)52-53
• 4.3.2 系統(tǒng)的測試方案53-54
• 4.3.3 系統(tǒng)性能測試54-56
• 4.4 系統(tǒng)性能測試結(jié)果分析56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第五章 總結(jié)與展望58-60
• 5.1 工作總結(jié)58
• 5.2 展望58-60
• 參考文獻60-63
• 攻讀學位期間公開發(fā)表的論文63-64
• 參與科研項目情況說明64-65
• 致謝65-66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 諶貴輝;趙萬明;任誠;席建中;;新型MEMS地震檢波器的研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2010年08期

2 劉彬彬;林偉;;基于Matlab和FPGA的CIC濾波器的設計[J];電子器件;2010年02期

  本文關鍵詞：基于FPGA的多速率數(shù)字信號處理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：275021