Cyfrowa filtracja sygnałów z wykorzystaniem układów FPGA

W artykule przedstawiono sposoby realizacji filtrów cyfrowych o skończonej odpowiedzi impulsowej z wykorzystaniem dedykowanych bloków w układzie FPGA. Proponowane rozwiązania dają nowe spojrzenie na tą gałąź systemów przetwarzania sygnałów ze względu na możliwość dokonywania filtracji sygnałów nawet w jednym cyklu zegara, co jest nieosiągalne dla systemów opartych na klasycznych procesorach DSP. Zaprezentowane zostało również kilka przykładów konstrukcji filtrów.

This article shows how to implement the finite impulse response digital filters using dedicated FPGA blocks. This is a new approach to the digital signal processing because single FPGA chips can perform the requested operations much faster than traditional single processor, making them in parallel. The consequence of that fact is the ability to implement the algorithm nearly direct way to the programmable structure, as shown in the Fig. 2 (structure) and Fig. 5 (hardware counterpart). Several filter designs are presented both with full parallel processing and semi-parallel processing. Despite of many advantages in the proposed solution there are also some disadvantages, for example lack of possibility to operate floating-point arithmetic and the difficulty to create high order filters.