FPGA實現(xiàn)FIR抽取濾波器的設(shè)計
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3 濾波器系數(shù)的求取
使用Matlab集成的濾波器設(shè)計工具FDAtool，可以完成多種濾波器的數(shù)值設(shè)計、分析與評估，設(shè)計16階低通濾波器參數(shù)如下：
采樣頻率：Fs為50MHz，濾波器歸一化截止頻率：Fc為0．4MHz，輸入數(shù)據(jù)位寬：8位，輸出數(shù)據(jù)寬度：16位FDAtool采用漢寧窗函數(shù)(Hanning)設(shè)計16階線性相位FIR數(shù)字濾波器，并提取其特性參數(shù)h(n)浮點數(shù)值。本文引用地址：http://www.104case.com/article/188940.htm
MATLAB中算出的系數(shù)h(n)的值是一組浮點數(shù)，進行浮點值到定點值的轉(zhuǎn)換，用16位二進制補碼表示為
濾波器抽頭數(shù)是16個，考慮到線性FIR濾波器的偶對稱特性，只考慮8個獨立濾波器抽頭數(shù)，則需要一個28×8的表(其中指數(shù)8指的是8個濾波器抽頭數(shù)，后面的8指的是輸入數(shù)據(jù)的位寬)。但是Virrex―e FPGA只能提供4輸入的杏找表，所以要對查找表的地址進行電路分割。將8位地址線分為高4位和低4位，分別作為兩個24×8的查找表的地址輸入，從而指數(shù)倍地節(jié)省了硬件資源。
4 主程序及仿真
在時鐘和計數(shù)器的控制下，根據(jù)查找表輸出結(jié)果位權(quán)的不同，將輸入數(shù)據(jù)向左移動相應(yīng)的位數(shù)，低位按照位權(quán)的不同補上個數(shù)相當(dāng)?shù)摹?”，然后將移位數(shù)據(jù)進行累加操作，輸出最終濾波結(jié)果，這里的結(jié)果依舊是用二進制數(shù)據(jù)表示的，只是位數(shù)因為移位和累加操作增加了8位。
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