高階FIR濾波器的計算機設計與FPGA實現
由圖6驗證設計指標。本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/191265.htm
如果設計指標不滿足,則可通過調整濾波器參數直至滿足設計要求。
2.2 利用QuartusⅡ進行設計和仿真
對Matlab產生的FIR濾波器抽頭系數,用QuartusⅡ進行仿真。QuartusⅡ軟件是Altera公司主推的FGPA設計軟件,是集設計輸入、編譯、綜合、仿真、布線、下載于一體的設計軟件。由于Matlab產生的濾波器抽頭系數為小數,根據工程需要將其轉換為18位二進制系數使用。過程如下:
由Matlab產生的FIR數字濾波器系數如下:
按第2.3節(jié)提出的方法在QuartusⅡ中完成FIR濾波器的設計,通過編譯綜合功能對設計文件進行編譯和綜合,然后生成頂層模塊,見圖7。
通過QuartusⅡ的波形仿真功能,對其進行波形仿真并進行定量分析。波形仿真如圖8所示。其中,cp50為系統(tǒng)時鐘,由它控制輸入信號xin_data的輸入速率(本例為2 MHz)。data_result為濾波器未經取高位處理的乘加結果;data_result_out,為最終濾波輸出結果。經驗證,data_result與Matlab的運算結果一致,data_result可滿足工程精度的要求。
3 結語
本文在結合Matlab和FPGA軟件QuartusⅡ的基礎上,完成了一種基于LPM參數化宏功能模塊的FIR濾波器設計,該法是基于工程實際應用提出的,它對信號處理速率的要求不高,但對濾波器的階數較高。當設計指標改變,只需調整各模塊的參數,即可完成新的設計,該法已應用在實際工程中。
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