基于农业物联网的数字滤波器研究

来源 :湖南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wulanshaobu911
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在农业物联网技术中,作为信息采集系统的前端单元,传感器的作用越来越重要,而滤波又是传感器中信号处理最为重要的功能和环节。因此对滤波器进行深入的研究,有助于农业物联网中信号传输性能的提高,也就成了农业物联网技术发展中的重要课题。在数字系统中,良好的线性特性是FIR (Finite Impulse Response, FIR)数字滤波器得到广泛应用的主要原因之一。同时,在现代电子工程实践中,实时性与灵活性是对数字信号处理的两大基本要求,但是传统的软件和硬件实现方式很难同时满足这两大要求。随着可编程逻辑器件的发展和EDA (Electronic Design Automation)电子技术的进步,采用FPGA实现FIR滤波器兼顾了以上两大特性,因而FIR数字滤波器的应用越来越广泛。论文着重对基于FPGA分布式算法的FIR滤波器进行了研究,所做的主要工作如下:1、以FIR数字滤波器的基本结构和基本理论以及分布式算法的基本原理为依据,采用分布式算法来实现滤波器,同时根据实际要求,提供了串行、并行、串并结合等各种优化方案。2、基于FPGA硬件设计的特点和实际的设计要求,经过分析,论文采用了并行设计方法来实现8阶线性FIR低通数字滤波器。同时,采用模块化的设计思想,将滤波器分为多个模块,并采用Verilog HDL硬件描述语言编程,最终完成了整个滤波器设计。3、论文采用Altera公司http://baike.baidu.com/view/3317625.htm的PLD开发软件Quartus Ⅱ对系统进行了功能仿真和时序仿真。基于本文的算法及滤波器设计思想,并通过功能仿真和时序仿真而设计的数字滤波器,不仅对滤波器的设计和应用提供了新的途径,对于农业物联网传感器信号处理大有好处,将促进农业物联网的进一步应用和发展。
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