基于FPGA波束形成自適應FIR數字濾波器新方法.pdf

1、自適應波束的形成是自適應陣列處理的重要內容。由于原來算法中價值函數的求解復雜，原本DA算法FIR數字濾波器高階占用資源大,本文提出一種基于FPGA實現的改進的波束形成的算法和改進的FIR數字濾波器的結構。
　　本課題研究的目的在于為改進波束形成于數字信號處理中的準確性和快速性以及資源占有問題。
　　本文首先介紹了波束形成的原理以及FIR數字濾波器基于FPGA的DA算法以及分析了在設計自適應FIR數字濾波器價值函數的作用。然后

2、在原有DA算法的基礎上對DA算法的LUT結構進行改進，利用查找表中系數的對稱性簡化查找表結構，在Altera的開發(fā)軟件QuartusII下用VHDL編寫程序，通過外掛仿真器Modelsim仿真分析比較了改進前后的FIR濾波器資源占用。結果表明改進后的結構要比改進前的結構資源占用少。
　　接著針對價值函數的特點提出了求解優(yōu)化的價值函數值的方法。該算法是迭代算法，利用每次迭代后濾波器結果的幅度響應與期望幅度響應的差值計算合適的價值函數

3、，該算法針對FPGA并行處理和適合迭代簡單計算的特點設計，占用資源較少。通過仿真可以看到迭代次數越多，得到的結果越接近期望值。
　　其次，本論文還針對波束形成器的實現設計了浮點加減乘除法器。由于FPGA只支持定點運算，需要將小數轉化成浮點制，并采用定制的格式。根據精度需要和考慮到FPGA資源，本文選用10位的浮點數，用VHDL編程，仿真結果表明設計出來的浮點加減乘除法器占用資源少，而且能夠計算準確。
　　自適應算法中，為了使