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未集裁糍逼讯
Ｖｏ１．３０Ｎｏ．３
２０１２年９月ＪｌｃＨＥＮＧＤｌＡＮＬＵＴＯＮＧＸＵＮＳｅｐ．２０１２
基于ＦＰＧＡＩＰ核的ＦＩＲ设计与实现
杨侃刘鹏黄艳辉李贵娇
（北方通用电子集团有限公司微电子部苏州２１５１６３）
摘要随着数字电路技术的高速发展和高性能ＦＰＧＡ的普及，为解决二频机械抖动偏频激光陀
螺中的因机械抖动带来的信号噪声提供了新的选择和方法。ＦＩＲ滤波器可以满足系统对幅度和相位特
性的严格要求，避免模拟滤波器的温漂和随机噪声等问题，而且具有精确的线性相位和稳定的系统。
ＦＰＧＡ集成开发环境ＱｕａｒｔｕｓⅡ、片内逻辑分析仪等ＥＤＡ工具和免费ＩＰＣｏｒｅ，同时结合Ｍａｔｈｗｏｒｋｓ公司
的ＭＡＴＬＡＢ软件等开发基于ＦＰＧＡ的ＨＲ数字滤波器系统的方法具有很大优势。针对具体设计案例，
在Ｓｃｏｐｅｌ的显示中，可以明显的看出高频噪声被很好滤除了，同时可以观察到滤波开始存在一定的延
时现象。
关键词ＦＰＧＡＩＰＣｏｒｅ数字滤波
数量形式给出，具体肜式如下：
１引言
Ｌ一１
Ｙ［ｎ］＝ｘ［ｎ］×ｆ［ｎ］：．ｘ［ｋ］ｆ［ｎ—ｋ］（１）
在二频机械抖动激光陀螺输出的计数信号
其中从ｆ［０］≠０一直到ｆ［Ｌ一１］≠０均是滤
中，包含了待测的惯性输出角速率分量和机械抖
波器的Ｌ阶的系数，同时也对应于ＦＩＲ的脉冲响
动分量。陀螺的机械抖动频率处于３００Ｈｚ左右，
应。对于ＬＴＩ系统可以更方便地将（１）式表示成
而惯性输出角速率的带宽一般在１００Ｈｚ以下，两
Ｚ域内的形式：
者处于不同的频带内，因而可以考虑通过低通滤
Ｙ（ｚ）＝Ｆ（Ｚ）Ｘ（ｚ）（２）
波器将抖动信号去除。随着数字电路技术的高速
其中Ｆ（Ｚ）是ＦＩＲ的传递函数，其ｚ域内的形
发展和高性能ＦＰＧＡ的普及，为解决二频机械抖
式如下：
动偏频激光陀螺中的因机械抖动带来的信号噪声
Ｉ一１
提供了新的选择和方法。Ｆ（ｚ）＝∑ｆ［ｋ］ｚ（３）
按结构划分，ＦＩＲ滤波器有四种类型：直接
２ＦＩＲ数字滤波器设计基础
型、级联型、线性相位型和频率采样型。当一个
数字滤波器有ＦＩＲ滤波器与ＩＩＲ（无限冲击响ＦＩＲ滤波器具有线性相位响应时，其脉冲响应呈
应）滤波器之分，由于ＦＩＲ滤波器可以满足系统对现某种对称条件，在这种形式中，将利用这些对称
幅度和相位特性的严格要求，避免模拟滤波器的温
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