两种基于FPGA的软件滤波方法

两种基于FPGA的软件滤波方法
基于FPGA 的软件滤波算法设计及实现
随着数字电子技术的发展，数字电路已由早期的分立元件逐渐发展成集成电路，对电路设计的要求越来越高。

尤其是可编程逻辑器件的出现，使得以硬件为载体、以计算机软件为开发环境的现代数字系统的设计方法日趋成熟。

可编程逻辑器件设计灵活、功能强大、可在线修改、效率高等优点深受广大电子设计人员青睐。

目前，大多数现场可编程逻辑阵列( FPGA)芯片是电压敏感型芯片，基于可重构CMOS-SRAM 单元结构，数据具有易失性，工作在低电
压状态，易受干扰，尤其在工控、军用场合，外界电磁环境恶劣，电路耦合、空间辐射的杂波脉冲均会对FPGA 工作的稳定性产生影响。

干扰脉冲和毛刺信号是影响FPGA 稳定工作的主要因素，为了保证输入信号每变化一次，电路只做出一次正确的响应，必须对输入信号进行滤波处理。

要实现信号滤波可以采用硬件滤波和软件滤波两种方法。

与硬件滤波相比，软件滤波不需要硬件电路的支持，从而可以减少元器件的使用，降低成本，更重要的是软件滤波更易于修改，所以常采用软件滤波的方法来实现电路中的信号滤波问题。

通过VHDL 语言编程实现信号滤波功能，介绍了延时滤波法和判决滤波法，并通过实验证明了上述两种滤波方法的可靠性。

1 延时滤波
延时滤波法的滤波原理是对输入信号的脉冲宽度进行鉴别，对那些与真实信号的宽度相差很大的干扰信号进行有效的抑制。

具体的实现流程为在检测到输入信号的状态发生变化后，延时一段时间T，脉冲宽度小于延时时间T 的输入信号被认为是干扰信号，将其滤除;脉冲宽度大于延时时间T 的输入信号则被认为是真实信号，将其输出。

针对不同脉冲宽度的干扰信号，可以通过设置。