Možnosti izvedbe adaptivnega FIR sita s programirnimi (FPGA) vezji
The practicability of adaptive FIR digital filter implementation with FPGA circuits

slovenski

2002

letnik 32, številka 3

digitalna obdelava signalov   digitalna sita

Strokovno društvo za mikroelektroniko, elektronske sestavne dele in materiale
(Obvezni izvod spletne publikacije)

V članku je prikazan matematični opis adaptivnega FIR sita s 16 koeficienti, prikaz izvedbe s programirnimi logičnimi vezji firme Xilinx in simulacija izvedbene strukture. Sito je izvedeno v porazdeljeni aritmetiki s sprotnim izračunom vektorja delnih vsot koeficientov v(k). Načrtano je v dveh delih, iz običajne enote nerekurzivnega digitalnega sita, ki mu lahko spreminjamo koeficiente, in enote za adaptivno izračunavanje koeficientov. Aritmetična enota za izračun koeficientov FIR sita izračunava koeficiente po LMS algoritmu. Izvedena je z zaporedno logiko za izvajanje aritmetično logičnih operacij. S takšnim pristopom smo dosegli linearno naraščanje aparaturne kompleksnosti enote za izračun koeficientov v odvisnosti od stopnje sita, kar omogoča pomembni prihranek logičnih elementov. Za izvedbo smo uporabili dve FPGA vezji XC4013E in XC4020E. Vezje XC4013E za adaptivno enoto FIR digitalnega sita in vezje XC4020E za enoto izračuna koeficientov FIR sita. V prispevku so podani podrobni opisi notranjih spremenljivk enote za izračun koeficientov in enote FIR sita s spremenljivimi koeficienti na bitnem nivoju. Vhodne spremenljivke adaptivnega digitalnega FIR sita smo predstavili z dolžino 16-bitov, medtem ko je dolžina registrov notranje aritmetične strukture med 16 in 24-biti. Rezultate smo zaenkrat dobili s simulacijo izvedbene strukture adaptivnega FIR sita s programskim paketom OrCAD 9.0 ob podpori razvojnega orodja firme Xilinx XACT 5.2. Rezultati so podani za primer izločanja motilnih signalov z lastnostjo hrupa prometne ulice. Pri tem je bilo doseženo izboljšanje razmerja SIN med 20 in 22 dB pri vhodnem razmerju S/N je -20. Izboljšanje razmerja S/N je odvisno od vhodnega razmerja S/N.

18.12.2015