摘要：现代滤波器技术不断升级发展，对于滤波器的要求逐渐提高。过去10多年间，数字滤波器一直使用数字信号处理器（DSP）实现，但始终属于软件编程领域的设计，实时性不高。而FPGA高度的并行性，且有着规整的内部逻辑阵列和丰富的连线资源，特别适合于数字信号处理任务，为此本文提出了一种基于FPGA的语音信号滤波器的设计。

本文主要以DSPbuilder建模的方式设计的FIR滤波器，通过Matlab算法上的优势从系统层次进行滤波器的设计。使用Matlab中FDAtool工具计算FIR滤波器系数，再利用Matlab中的Simulink库文件下的DSP Builder库中的各个模块搭建FIR滤波器系统。同时还会设计一个DDS信号发生源，以便在仿真过程生成一个在计算范围内的信号源。

由于使用DSPbuilder设计滤波器并不需要使用硬件代码，所以降低了FPGA的设计门槛，设计周期会大大缩短。本设计通过仿真对比，证明了语音信号滤波器滤波性能较好，在语音范围内能完成滤波工作。

关键词：FPGA；DSPbuilder；FIR低通滤波器；matlab  

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1  研究背景及意义-1

1.2  国内外研究现状-1

1.3  课题主要研究内容-2

2系统方案设计-3

2.1总体方案设计-3

2.2 方案论证-4

2.2.1 DSPbuilder的建模设计方法-4

2.2.2 FIR滤波器的设计方案-5

3 系统硬件设计-10

3.1 FPGA核心电路-10

3.2 D/A 、A/D转换电路-11

3.3 电源模块-12

4 FPGA的逻辑设计及仿真-13

4.1FIR数字滤波器的原理-13

4.2 DSPbuilder建模方法的研究-14

4.3滤波器系数的确定-15

4.4 FIR滤波器的模型设计-21

4.4.1滤波器设计过程-21

4.4.2 FIR滤波器逻辑仿真-26

4.5 DDS逻辑设计及仿真-27

4.5.1 DDS逻辑设计-27

4.5.2 DDS逻辑仿真-30

4.6 DAC控制电路的逻辑设计-31

5系统调试与测试-33

5.1系统调试-33

5.2实验测试-34

结论-37

参考文献-38

附    录A FIR滤波器的模型及仿真图-40

附    录B DDS的模型及仿真图-41

附    录C 语音频段模拟仿真图-42

附    录D 语音频段模拟仿真图-43

致     谢-45