15696

15696

طراحي و پياده‌سازي فيلتر با پاسخ ضربه‌ي نامحدود با بهبود گذردهي

كارشناسي ارشد

الكترونيك

بهمن ماه1394

بهمن ماه1394

دكتر ستار ميرزاكوچكي

برق

چكيده فيلترهاي ديجيتال يكي از عناصر اصلي در پردازش ديجيتال به شمار مي‌روند. در مقايسه‌ي فيلترهاي با پاسخ ضربه‌ي محدود و فيلترهاي با پاسخ ضربه‌ي نامحدود، فيلترهاي پاسخ ضربه‌ي نامحدود از نظر منابع مورد نياز و در نتيجه سطح مصرفي براي پياده‌‌سازي، از وضعيت بهتري برخوردارند. اما مشكل اصلي در پياده‌سازي اين نوع فيلترها محدوديت‌هاي كار در فركانس‌هاي بالاست به اين علت كه اين فيلترها محدود به زمان صرف شدهدر تاخير حلقه‌ي بازگشت خود هستند. راه حل افزايش فركانس كاري در فيلترهاي بازگشتي استفاده از انواع روش‌هاي خط‌لوله و زمان‌بندي دوباره‌ي مدار است. در اين زمينه انواع روش‌هاي خط‌لوله مطرح شده است كه از بين آنها روش پيش‌بيني پراكنده با تجزيه‌‌ي توان 2 به علت تحميل سطح مصرفي اضافي كمتر به مدار، در اين پروژه مورد استفاده قرار گرفته است. در روند طراحي با تقسيم فيلتر كلي به بخش‌هاي مرتبه دو امكان استفاده‌ي ساده‌تر از روش پيش‌بيني پراكنده با تجزيه‌ي توان 2 فراهم آمده است. در استفاده از اين روش با عبور تابع تبديل هر بخش مرتبه دو، تا سه بار متوالي از تبديل پيش‌بيني پراكنده، فيلتر اوليه تا 8 طبقه خط‌لوله‌اي شده است. سپس با به كارگيري دقيق روش زمان‌بندي دوباره، موفق به پياده‌سازي بهينه‌ي فيلتر بازگشتي با فركانس 406 مگاهرتز روي Kintex 7 – xc7k160tشديم.با مقايسه‌ي ساختارهاي خط‌لوله‌اي و فرم مستقيم دو مي‌توان دريافت فركانس كاري فيلتر پياده‌سازي شده، 7,2 برابر فرم مستقيم دو است. به دليل محدود بودن طول بيت‌ در پياده‌سازي فيلتر، كنسل شدن غير دقيق در صفرها و قطب‌هاي اضافه شده رخ داده بود كه با پيشنهاد استفاده از المان DSP48به عنوان ضرب‌كننده جمع‌كننده، طول بيت بدون تحميل منابع مصرفي اضافي و بدون كاهش فركانس، افزايش يافت و مقدار تضعيف نسبت به حالت قبل تا 40% بيشتر شد. واژه¬هايكليدي : فيلترهاي بازگشتي، گذردهي بالا، خط‌لوله‌ي پيش‌بيني پراكنده، پياده‌سازي خط‌لوله در FPGA