1. 研究目的与意义
许多工程技术领域都涉及到信号处理，设计的信号有电，磁，机械，热，声，光及生物信息等。如何在较强背景噪声和干扰信号中提取出有用信号并应用于实际中，这是信号处理要研究解决的问题。20世纪60年代，数字信号处理理论得到迅猛发展，理论体系和框架逐渐趋于成熟，到现在它已经成长为一门独立的学科。数字滤波器在数字信号处理中占有很重要的地位，它涉及的领域很广，如：通信系统、系统控制、生物医学工程、机械振动、遥感遥测、地质勘探、航空航天、电力系统、故障检测、自动化仪器等。
常用的滤波器有fir(finite impulse response)数字滤波器和iir(infinite impulse response)数字滤波器。与iir滤波器相比，fir数字滤波器容易设计成线性相位，系统稳定且总能用因果系统实现，因此在实际设计中应用较广。
本文利用fpga分别实现以乘加为单元和查找表为单元的低通滤波器。利用quartus ii自带仿真器和matlab比较两种方法资源利用及工作速度。首先通过matlab软件和quratus ii自带仿真软件，验证两种方法是否正确实现，然后对资源利用进行比较。
2. 国内外研究现状分析
多年来，许多学者在数字滤波器的设计问题上做了大量的研究工作，提出了一些设计方法，并取得了较好的效果。
其中非常重要的一类设计方法就是优化算法，它是在一定准则下，是设计的滤波器性能更佳。
传统fir数字滤波器的设计方法主要有两种：采用固定功能的 dsp器件或asic器件；采用通用可编程dsp芯片，如tms320微处理器等。
3. 研究的基本内容与计划
介绍了数字信号处理和fpga的基本概况,以及fpga设计流程、设计指导原则和常用的设计指导思想与技巧,讨论了fir数字滤波器的基本理论以及几种常用的窗函数。
针对以分布式算法实现fir滤波器的设计过程,研究了fir滤波器的系数的获取方法和处理过程。
基于fpga本身具有查找表的结构,非常适合使用分布式算法,在fir滤波器的结构设计上,将fir滤波器中关键的乘法运算转化为查找表的过程和加法运算的过程。
4. 研究创新点
FPGA是field programmable gate array 的缩写，即现场可编程门阵列，它是PAL GAL EPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。
FPGA是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
