宋炳勇，宋茂忠，屈豫威

(南京航空航天大学，江苏 南京 210016)

希尔伯特变换滤波器的FPGA设计

宋炳勇，宋茂忠，屈豫威

(南京航空航天大学，江苏 南京 210016)

在通信系统中，希尔伯特变换是被广泛应用的重要的变换。为了节约频谱资源，实现射频单边谱，通常需要借助希尔伯特变换器对信号进行分解。利用MATLAB设计希尔伯特变换滤波器的系数参数，将计算好的系数导入FPGA中，由FPGA调用IP Core实现。通过Modelsim对程序进行仿真，得到了理想的90°移相波形。仿真结果表明，100阶的FIR滤波器可以理想地逼近希尔伯特变换。

FPGA；FIR滤波器；希尔伯特变换器

0 引言

随着通信系统的发展，有限的频谱资源日益紧张，为此大多数通信系统采用单边带信号，同时还可以降低发射功率和占用带宽。在单边带调制系统中需要对信号进行正交分解，在信号解析中通常采用希尔伯特变换法，因此希尔伯特变换得到了广泛的应用。

在传统的设计中，希尔伯特变换滤波器采用一个全通型的FIR滤波器来逼近，FIR滤波器具有严格的线性相位和稳定性等优点，可以使信号实现90°相移。文献[1]中对希尔伯特变换算法在信号处理中做了分析，文献[2]中对希尔伯特变换做了详尽的理论分析，文献[3]中采用加法器实现乘法器的功能，设计了希尔伯特变换器。文献[3]中的方案实现起来较为复杂且耗用资源较多。本文通过FPGA中的IP Core设计实现希尔伯特变换滤波器，可以节省宝贵资源。FPGA调用MATLAB计算出的希尔伯特变换滤波器系数参数，进而调用IP核设计出希尔伯特变换滤波器。……