數(shù)字濾波器的實現(xiàn)方法

　　目前數(shù)字濾波器的主要實現(xiàn)方法有：

　　1．在通用的微型計算機上用軟件實現(xiàn)。軟件可以是自己編寫的，也可以使用現(xiàn)成的軟件包，這種方法的缺點是速度太慢，不能用于實時系統(tǒng)，只能用于教學和算法的仿真研究。比如用MATLAB就幾乎可以實現(xiàn)所有數(shù)字濾波器的仿真。而且在MATLAB下的部分仿真程序還可以通過轉(zhuǎn)化為C語言，再通過DSP的C編譯器直接在DSP硬件上運行。

　　2．用 DSP（Digital Signal Processing）處理器實現(xiàn)

　　DSP處理器是專為數(shù)字信號處理而設計的，如TI公司的TMS320C54x系列，AD公司的ADSP2IX，ADSP210X系列等。它的主要數(shù)字運算單元是一個乘累加器（Multiply-accumulator，MAC），能夠在一個機器周期內(nèi)完成一次乘累加運算，配有適合于信號處理的指令，具備獨特的循環(huán)尋址和倒序?qū)ぶ纺芰?。這些特點都非常適合數(shù)字信號處理中的濾波器設計的有效實現(xiàn)，并且它速度快、穩(wěn)定性好、編程方便。

　　3．用固定功能的專用信號處理器實現(xiàn)

　　專用信號處理器采用專用集成電路ASIC（Application Specific Integrated Circuits）實現(xiàn)，適用于過程固定而又追求高速的信號處理任務，是以指定的算法來確定它的結(jié)構(gòu)，使用各種隨機邏輯器件組成的信號處理器。它們體積小、保密性好，具有極高的性能，但靈活性差。

　　4．用FPGA等可編程器件來開發(fā)數(shù)字濾波算法。由于FPGA產(chǎn)品的迅速發(fā)展，人們可以利用Atera、Xilinx等產(chǎn)品，使用其相關開發(fā)工具和VHDL等硬件開發(fā)語言，通過軟件編程用硬件實現(xiàn)特定的數(shù)字濾波算法。這一方法由于具有通用性的特點并可以實現(xiàn)算法的并行運算，無論是作為獨立的數(shù)字信號處理器，還是作為DSP芯片的協(xié)處理器，目前都是比較活躍的研究領域。

　　比較以上方法可見：可以采用MATLAB等軟件來學習數(shù)字濾波器的基本知識，計算數(shù)字濾波器的系數(shù)，研究算法的可行性，對數(shù)字濾波器進行前期的設計和仿真。而后，用DSP處理器或FPGA進行數(shù)字濾波的硬件實現(xiàn)。本課題設計的FIR數(shù)字濾波器就是用MATLAB進行設計和仿真，用DSP處理器來實現(xiàn)。