基于FPGA的可調(diào)參數(shù)FIR濾波系統(tǒng)的任務(wù)書(shū)

基于FPGA的可調(diào)參數(shù)FIR濾波系統(tǒng)的任務(wù)書(shū)一、課程背景數(shù)字信號(hào)處理是現(xiàn)代通信和信息處理領(lǐng)域中最重要的技術(shù)之一。在數(shù)字信號(hào)處理中，用到了各種數(shù)字濾波器來(lái)處理信號(hào)。其中一種重要的數(shù)字濾波器是可調(diào)參數(shù)的有限沖激響應(yīng)（FIR）濾波器?？烧{(diào)參數(shù)FIR濾波器具有優(yōu)秀的頻率特性并且在實(shí)現(xiàn)時(shí)較為簡(jiǎn)單。這種濾波器可以用于信號(hào)的預(yù)處理、陷波濾波和通信等諸多應(yīng)用?；贔PGA的可調(diào)參數(shù)FIR濾波器系統(tǒng)在信號(hào)處理領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。本課程旨在使學(xué)生掌握可調(diào)參數(shù)FIR濾波器的原理及其在FPGA上的實(shí)現(xiàn)方案，通過(guò)理論學(xué)習(xí)和獨(dú)立實(shí)踐，學(xué)生將能夠設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于FPGA的可調(diào)參數(shù)FIR濾波器系統(tǒng)。二、課程內(nèi)容1.數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)：數(shù)字信號(hào)及其表示、離散時(shí)間信號(hào)、差分方程、z變換、頻域分析等。2.可調(diào)參數(shù)FIR濾波器的原理：FIR濾波器基本概念、FIR濾波器設(shè)計(jì)流程、FIR濾波器的實(shí)現(xiàn)方法（形狀濾波器方式、時(shí)域抽取方式、多級(jí)濾波器方式等）。3.FPGA設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：FPGA架構(gòu)、基本原理和開(kāi)發(fā)工具（VerilogHDL、Vivado等）。4.基于FPGA的可調(diào)參數(shù)FIR濾波器系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)：設(shè)計(jì)硬件模型、模擬仿真、FPGA實(shí)現(xiàn)及上板驗(yàn)證等。5.課程實(shí)踐：通過(guò)實(shí)踐綜合運(yùn)用前面學(xué)習(xí)的內(nèi)容，完成一個(gè)實(shí)際的基于FPGA的可調(diào)參數(shù)FIR濾波器系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。三、實(shí)驗(yàn)要求1.學(xué)生學(xué)完本課程，應(yīng)該能夠掌握數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)知識(shí)和可調(diào)參數(shù)FIR濾波器的原理。2.學(xué)生需要掌握FPGA設(shè)計(jì)的基本原理和開(kāi)發(fā)工具，并能夠針對(duì)可調(diào)參數(shù)FIR濾波器的特性，進(jìn)行FPGA硬件模型設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。3.學(xué)生需要掌握數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程中，采用模型仿真的方法進(jìn)行算法驗(yàn)證和性能評(píng)估。4.學(xué)生需要完成一個(gè)基于FPGA的可調(diào)參數(shù)FIR濾波器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，提高自主設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的能力。5.學(xué)生需要撰寫(xiě)一篇實(shí)驗(yàn)報(bào)告，介紹設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估和總結(jié)。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1.一臺(tái)計(jì)算機(jī)（需要安裝FPGA開(kāi)發(fā)工具和模型仿真工具）。2.FPGA開(kāi)發(fā)板（Xilinx、Altera等開(kāi)發(fā)板均可）。3.實(shí)驗(yàn)需要的相關(guān)器材及材料。五、實(shí)驗(yàn)進(jìn)度1.第一周：數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)。2.第二周：可調(diào)參數(shù)FIR濾波器的原理。3.第三周：FPGA設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。4.第四周：基于FPGA的可調(diào)參數(shù)FIR濾波器系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。5.第五周：課程實(shí)踐。6.第六周：實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)及課程總結(jié)。六