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传统的数字示波器中数据处理一般都由软件完成，运算速度慢，会导致示波器的波形更新率降低。近年来随着可编程逻辑器件的快速发展，具有高度并行处理能力的FPGA器件在速度、灵活性等方面的优势逐渐显示出来，越来越多的数据处理被应用到FPGA中实现。本文作为数字荧光示波器项目的后续研发工作，以FPGA器件为实现平台，研究和实现了FIR数字滤波器、FFT运算器和插值运算器。 本文首先简单概述了数字信号处理算法、FPGA器件的工作原理以及典型的FPGA开发流程。接着本文重点研究了FIR数字滤波器、高速FFT运算器和插值运算器在FPGA平台上的实现。 基于实现复杂度和芯片资源的限制，本文选择分布式DA算法设计FIR数字滤波器。本文对分布式DA算法的并行和串行这两种结构在占用资源和速度上进行了对比和分析，最后将本文设计的FIR滤波器和MATLAB滤波函数的滤波效果进行比较，验证了本文设计的FIR数字滤波器符合设计需求。 考虑到实时性的要求以及FPGA芯片资源的限制，本文选择了级联流水线结构来实现一个基2的1024点FFT运算器。文中从资源利用率和运行时间上对高速FFT运算器的综合报告和实现效果进行了分析，验证了本文设计的高速FFT运算器具有一定的应用价值。 基于系统吞吐量的考虑，本文选择了多相滤波器法来实现插值运算器。本文采用并行结构设计实现了Sinc插值运算器，内插倍数最大可达40倍。最后根据得到的插值数据计算各个插值倍数下的相对误差值，验证了本文设计的插值运算器具有应用价值，并成功应用到数字荧光示波器中。