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正文摘录:

2007年第6期总第245在输出之前要被量化到20位，这种量化同样会引入量化误差。本文使用31位(处理大系数)的寄存器来准确地表示所有的乘积，然后对最终结果进行舍入，即在得到y(”)后对y(”)做舍入，这样可使舍入误差达到最小。3.3数据缓冲RAM数据缓冲RAM主要存储数字滤波器所需要的N(滤波器阶数)个相关输入。本文设计了213阶低通FIR插值滤波器，如果用横向结构来实现的话，需要213个RAM单元，这样会大大增加芯片的面积，改用多相结构可以大大减小RAM单元。本文使用了32×16(输入为16位的PCM码)的RAM。将213阶滤波器分为8个子滤波器，每隔256个时钟周期会有一个数据写入RAM，而RAM中的每个数都会被读出8次。RAM的写地址从0地址开始，经过一次写操作后会自动加1，RAM的读地址由ROM中提供的地址和写地址共同组成。4电路仿真及FPGA验证本文所设计的128倍内插滤波器和一个20位的调制器一块组成了数字DAC，实现对PCM码的过采样处理，DAC的输出直接送给模拟DAC电路就可以完成声音的还原。图6所示为使用SYN()PSYS提供的仿真工具(VCS)得到的仿真波形。图6VCS仿真波形图7为输入信号和插值输出信号的波形图图7输入信号和输出信号波形利用ARM开发板对整个数字DAC模块进行验证。数字DAC是APB总线上的子模块，首先ARM7TDMI按照一定的速度将SDRAM中的PCM码读到FIR滤波器模块的RAM中，经数字DAC的处理后，将量化的数据(7位)直接送到模拟DAC(MAX5102)，即可实现音乐的播放。由于ARM开发板上的晶振频率为24MHz，完成了对采样率为16kHz的音乐的播放，声音效果达到了预期的要求，说明所设计的FIR插值滤波器达到了所规定的指标。5结语CMOS工艺的改进使单片集成电路的密度和速度都不断提高，以数字方法代替模拟方法实现电路功能成为一种趋势。本文设计的插值滤波器就是利用易于大规模集成的数字电路实现，使得系统设计复杂度大大降低。这种滤波器基于FIR多相滤波器的原理，完成插值滤波器的功能。从以上分析可以看出，该滤波器能满足所需的性能指标，硬件实现简单，有着广泛的应用前景。参考文献[1]胡广书.数字信号处理——理论、算法与实现[M].2版.北京：清华大学出版社，2003.[2]EmmanuelcIfeaehor.数字信号处理实践方法[M].2版.罗鹏飞，译.北京：电子工业出版社，2004.[3]PauloSRDimiz，EduardoABdasilva，SergioI，Netto.数字信号处理系统分析与设计[M].门爱东，杨波，全子一，译.北京：电子工业出版社，2004.[4]EricJonas.AnFPGAImplementationofanOversampling，second—orderNoiseShapingDAC[c].IEEEFilterDesignProJeet，November，2002.I-5]KolligP，Al—HashimiBM，AbbottKM.FPGAImprove—mentofHighPerformanceFIRFiltersrC].IEEEInterna—tionalSymposiumonCircuitsandSystems，July9—12，1997.[6]KhiemNguyen，RobertAdams，KarlSweetland.A113dBSNROversamplingSigma——DeltaDACforCD——DVDAp——plication.AnalogDevicesInc.Wilmington，MAUSA，1997.[7]王光，田斌，吴勉，等.数字匹配滤波器的优化设计与FPGA实现[J].国外电子元器件，2006(5)：70—73.[8]曹斌芳，何怡刚，胡惟文，等.一种改进的FIR数字滤波器设计口].现代电子技术，2006，29(4)：3—5，8.1-9]黄炎会，林争辉，林涛，等.系数预处理在FIR数字滤波器设计中的应用[J].现代电子技术，2005，28(23)：62—64，66.作者简介闫华男，1982年出生，东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心硕士研究生。