基于FPGA的DDC濾波器設計與仿真

　　通過將這里設計的PFIR濾波器與上節設計的CIC濾波器進行級聯，級聯后的濾波器的幅頻響應較之于之前設計的CIC濾波器其通帶性能有了很大的提高，級聯前的CIC濾波器的通帶波紋為4．508 dB，而級聯后僅為0．11 dB將其通帶細節圖如圖5所示。

4 HB濾波器設計

　　半帶濾波器是一種特殊的FIR濾波器，在多速率信號處理中有著至關重要的作用。在常見的下抽濾波器設計中第二級一般采用HB濾波器要用到第二級的原因是綜合考慮到帶內平坦度和阻帶衰減度等因素使得第一級CIC抽取濾波器的級數和抽取因子不宜過大，HB濾波器的帶內平坦度好，計算效率高，在高速率信號處理中發揮著重要的作用，在抽取因子為2的冪次方的場合更是如魚得水。

　　HB濾波器的通帶和阻帶具有對稱的關系，因此其通帶波紋和阻帶波紋相等。但是使其成為數字信號處理中非常常用的一種濾波器的主要原因卻是因為其系數有一半均為0。如此，在低速率數字信號處理中或許還不是很重要，但是在那些對實時性要求非常高的系統中，這種將計算量減半的性能就使得其得到了廣泛的應用。

　　綜合考慮前方中提出的設計的要求，文中設計的HB濾波器的幅頻響應如圖6所示。

　　將文中設計的CIC，PFIR，HB級聯之后得到的總的濾波器的幅頻響應如圖7所示，可以發現較之于CIC濾波器的通帶性能，此時級聯濾波器的通帶性能已經有了較大的提高。其通帶細節圖如圖8所示。

　　5 system generator仿真

　　system generator for dsp是業內領先的高級系統級FPGA開發工具。本次設計是在基于Xilinx（賽林思）的system generator的基礎上完成的。賽林思是全球領先的可編程邏輯完整解決方案的供應商，它研發、制造并銷售范圍廣泛的高級集成電路、軟件設計工具以及作為預定義系統級功能的IP（InteIlectual Property）核，客戶使用Xilinx及其合作伙伴的自動化軟件工具和IP核對器件進行編程。System generator是Xilinx公司進行數字信號處理開發的一種設計工具，它通過將Xilinx開發的一些模塊嵌入到MATLAB的Simulink庫中，可以在Simulink中進行定點的仿真，可以設置定點信號的類型，這樣就可以比較定點仿真與浮點仿真的區別。并且它還可以生成HDL文件，或者網表直接供ISE調用。較之于直接用MATLAB進行算法的仿真其主要優勢作于它是基于定點的，同時，它是由各個供應廠商直接提供的庫，因此它能夠充分認識FPGA內部的資源等，其仿真也