一種基于FPGA的自適應譜線增強系統(tǒng)的設計
流水線結構中調用乘法器的VHDL代碼如下:
4 仿真結果分析
VHDL程序在QuartusⅡ軟件上部分仿真結果如圖6所示,圖中仿真數據以十進制表示。因為仿真結果不便于繪制類似Matlab中的圖形,將仿真結果的數據與Matlab仿真結果進行對比。通過行比較,發(fā)現處理結果在大體上與Matlab相一致,但是在幅度上整體有些衰減,這是由于FPGA中將處理結果的低位進行截尾處理,而Matlab仿真環(huán)境使用浮點形式、數據位數長,處理精度遠高于FPGA,FPGA設計中存在較大的截尾誤差。該仿真結果表明,基于:FPGA實現ALE是切實可行的。
5 結 語
系統(tǒng)采用FPGA芯片加上少量的外圍電路,完成了信號的自適應譜線增強。通過調用FPGA片內乘法器和片內存儲器,完成了LMS算法的自適應譜線增強,仿真結果與理論相符合?,F代數字信號處理算法大多要進行大量的乘法運算,調用FPGA片內乘法器是實現這些算法的快速高效而又經濟的手段,這使得復雜信號處理算法在FPGA上實現成為可能。流水線結構是硬件設計中犧牲資源以提高速度的有效手段,有效地利用流水線可以顯著地提高資源利用率和處理速度。該設計可以實現高速、準確地譜線增強,在需要濾除寬帶噪聲提取單根譜線的領域具有一定的現實意義。
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