MATLAB与FPGA的接口

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基于MATLAB和FPGA的DDS发生器的设计与实现

敬件打农与狡用信I ■与足1B China Computer & Communication 2021年第2期基于MATLAB 和FPGA 的DDS 发生器的设计与实现李奇黄大胜李倩缪露露(南京工业大学浦江学院计算机与通信工程学院，江苏南京211800)摘要：针对专用DDS 芯片存在功能单一等缺点，本文提出基于MATLAB 和FPGA 的DDS 发生器的设计方案.该方案利用MATLAB 强大的计算能力对信号波形相位点对应的幅值进行预先计算，调用Usart 接收模块功能将MATLAB 接收的数据固化到FPGA 的RAM 中，再通过相位在波表中查找幅值，可通过虚拟仪器ADALM2000查看输出的任意周期波形。

关键词：MATLAB; FPGA; DAC; DDS; RAM中图分类号：TM935 文献标识码：A 文章编号：4003-9767 (2021) 02-080-03Design and Implementation of DDS Generator Based on MATLAB and FPGALI Qi, HUANG Dasheng, LI Qian, MIAO Lulu(School of Computer and Communication Engineering, Nanjing Tech University Pujiang Institute, Nanjing Jiangsu 211800, China)Abstract ： Aiming at the shortcomings of the dedicated DDS chip such as single function, this paper proposes a design scheme of DDS generator based on MATLAB and FPGA. This solution uses MATLAB's powerful calculation capabilities to pre-calculate the amplitude corresponding to the phase point of the signal waveform, call the Usart receiving module function to solidify the data received by MATLAB into the RAM of the FPGA, and then look up the amplitude in the wavetable through the phase. View the output arbitrary cycle waveform through the virtual instrument ADALM2000.Keywords: MATLAB; FPGA; DAC; DDS; RAM0引言信号发生器是指能提供各种频率、波形和输出电平信号的设备叫在教学实验中常用于测试或检修各种电子仪器设备中的低频放大器的频率特性，也可用信号发生器产生一些经典的信号波形，如锯齿波、正弦波和方波等。

基于MATLAB与FPGA的图像处理教程

在当今高度信息化的时代，图像处理已经成为了众多领域中不可或缺的一部分，从医学、安全到机器人技术，其应用越来越广泛。而《基于MATLAB与FPGA的图像处理教程》这本书，为读者提供了一个全新的视角，以理解和掌握图像处理的核心概念与技术。
这本书的作者韩彬、林海全和姜宇奇都是电子工业社的专家，他们深入浅出地讲解了基于MATLAB和FPGA的图像处理原理和应用。其中，MATLAB作为一种强大的数学计算和算法开发工具，被广泛用于算法设计和验证。而FPGA（现场可编程门阵列）则是一种灵活的硬件加速引擎，可以用于实现高性能的并行处理和计算。
当谈到MATLAB在图像处理中的应用时，作者强调：“MATLAB是一个强大的科学计算工具，它提供了丰富的图像处理工具箱，使得用户可以轻松地实现各种复杂的图像处理算法。”
对于如何结合MATLAB和FPGA进行图像处理，作者解释道：“通过将MATLAB算法部署到FPGA上，我们可以实现高速、实时的图像处理。这是因为FPGA具有高并行性和高效率的特点，可以大大提高算法的执行速度。”
在理解了图像处理算法的理论基础之后，本书通过MATLAB软件将这些算法进行实现和验证。这部分内容详细介绍了如何使用MATLAB进行图像处理的各种操作，包括图像的读取、处理和显示等。通过这部分内容，读者可以深入理解图像处理算法在软件层面的实现方法。
这一部分是本书的核心内容，它详细介绍了如何将前面所学的图像处理算法通过FPGA进行并行硬件加速。这部分内容涉及到了FPGA的基本知识、硬件设计流程以及具体的实现案例。通过这部分内容，读者可以了解到FPGA在图像处理领域的应用以及如何将算法移植到FPGA上进行硬件加速。
内容摘要
这些实例涵盖了多种图像处理算法，包括图像滤波、边缘检测、形态学操作等。通过这些实例，读者可以深入了解FPGA图像处理的实现细节。《基于MATLAB与FPGA的图像处理教程》是一本理论与实践相结合的教程，适合对图像处理和嵌入式系统开发感兴趣的读者阅读。通过本书的学习，读者可以掌握使用MATLAB和FPGA进行图像处理的核心技能，为实际项目的开发提供有力的支持。

数字调制解调技术的MATLAB与FPGA实现

C
4.2 FIR与IIR滤波器的原理
4 滤波器的 MATLAB 与FPGA实现
4.3 FIR滤波器的MATLAB设计
https:///
4.3.1 采用 fir1函数设计
4.3.3 采用 fir2函数设计
4.3.2 采用 kaiserord 函数设计
4.3.4 采用 firpm函数设计
3.4.4 浮点运算模块
04
4 滤波器的MATLAB与FPGA实现
4 滤波器的MATLAB与FPGA实现
1
4.1 滤波器概述
2
4.2 FIR与IIR滤波器的原理
3
4.3 FIR滤波器的MATLAB设计
4
4.4 IIR滤波器的MATLAB设计
5
4.5 FIR滤波器的FPGA实现
6
4.6 IIR滤波器的FPGA实现
2.2.1 Verilog HDL语言特点
A
2.2.2 Verilog HDL程序结构
B
2 设计语言及环境介绍
2.3 FPGA开发工具及设计流程
2.3.1 Quartus II 开发套件
2.3.2 ModelSim 仿真软件
2.3.3 FPGA设计流程
2 设计语言及环境介绍
2.4 MATLAB软件
4.5.1 FIR滤波器的实现结构
4.5.3 MATLAB仿真测试数据
4.5.5 FPGA实现后的仿真测试
4.5.2 采用IP核实现FIR滤波器
4.5.4 测试激励的Verilog HDL设计
4 滤波器的MATLAB与FPGA实现
4.5 FIR滤波器的FPGA实现
4 滤波器的 MATLAB 与FPGA实现

matlab与QUARTERS II

基于MATLAB和FPGA联合平台的DSP课程实验教学分析报告姓名：院系：专业：学号：指导教师：完成时间: 年月日目录1 引言 (3)2 IIR数字滤波器的基本结构与稳定性问题 (3)2.1 IIR数字滤波器的基本结构 (3)2.2 系数取整后的稳定性分析 (3)3 IIR数字滤波器设计方法比较 (4)3.1 概述 (4)3．2 四种设计方法比较 (6)3．3 比较结果分析 (8)4 .IIR数字滤波器应用 (8)5 IIR数字滤波器的的硬件平台实现 (10)6 IIR数字滤波器的仿真 (11)6. 1 Ma tlab仿真 (11)7 硬件描述语言VHDL及数字系统设计方法 (16)7.1 硬件描述语言VHDL简介 (16)7.2利用VHDL设计数字系统 (17)8 QuartusII仿真与FPGA测试 (22)9 联合仿真及结果分析 (24)10 结语 (26)参考文献 ................................................................................................................ . (26)IIR数字滤波器的设计与仿真摘要:提出一种在FPGA中实现高速IIR数字滤波器的方法,在理论上分析了IIR数字滤波器系数取整后的稳定性问题;利用FDATool设计滤波器,在Matlab中编程仿真;使用实验仿真的方法确定IIR滤波器系数量化字长,保证了IIR滤波器性能和硬件资源的优化,使IIR滤波器能适用高速场合,研究了FPGA 中运算部件的运算特点,采用Verilog硬件描述语言实现迭代运算及有符号数乘法;最后编程实现IIR 数字滤波器,通过QuartusII仿真并在FPGA上实现。

通过试验验证,该方法设计的IIR数字滤波器收敛,能适用于对实时性要求高的系统中。

1 引言数字滤波器是现代数字信号处理系统的重要组成部分之一,具有模拟滤波器所无法替代的新特性,因此在通信、语音与图像处理、自动控制等领域有着广泛的应用,它对于降低噪声、提高信噪比及信号的频谱纯度等方面有着重要的意义。

MATLAB程序生成Xilinx FPGA的coe文件

利用MATLAB程序生成Xilinx FPGA的coe文件（RAM和FIR）在生成RAM时可以设置RAM的初始化文件（coe），以及在为FIR滤波器生成滤波系数时会涉及到coe文件。

程序清单如下：(1)生成RAM coe文件matlab程序：%% ===============================================================%% ================Xilinx FPGA RAM COE文件生成程序===============%% ===============================================================clear;close all;clc;y1 = load('RF1.txt');y1_1 = y1(1:16384)*128+127.5; %将数据进行必要放大，然后开始将负值抬升为正值fid = fopen('C: \RF1_coe.coe','wt'); %也可以生成TXT文件之后，将txt后缀改为coefprintf( fid, 'memory_initialization_radix=10;\n');fprintf( fid, 'memory_initialization_vector =\n' );fprintf(fid,'%8.0f,\n',y1_1);fclose(fid);(2)生成FIR coe文件matlab程序：%% ==============================================================%% =============== FPGA滤波器核系数转换程序===================%% ============ 把matlab产生的滤波器系数文件‘.mat’格式========%% ==============================================================clear;close all;clc;bitwh= 16; %要转换位数的宽度load t_im20130814; %% input_file_name.mat 要转换的文件名,为滤波器系数变量s= t_im;L=length(s);s1= zeros(1,length(s));s=round(s*(2^bitwh));%s=round(s*(2^bitwh)/max(abs(s))); %% 量化（根据实际量化位数进行量化，这里为10bit,数据总长度为12位，符号位1位，正数位1位）for k=1:length(s)s1(k)=int32(s(k));endfid_s = fopen('E:\t_im20130814.coe','wt');fprintf(fid_s,'%s\n','radix=10;');fprintf(fid_s,'%s\n','coefdata=');fprintf(fid_s,'%0.0f,\n',s1(1:end-1));fprintf(fid_s,'%0.0f,\n',s1(end));fclose(fid_s);。

matlab和FPGA中无符号数和有符号数的转化(转)

随笔- 33 文章- 0 评论- 10 matlab和FPGA中无符号数和有符号数的转化（转）在FPGA 设计过程中经常会遇到关于数表示之间的转化问题，最常见的是无符号数和有符号数之间的转化问题。

（1）在FPGA设计过程中，能够很直接的看出数字的位宽，但经常以无符号数的形式输出，在后继的处理中往往要将之转化为有符号数（如：计算频谱）：对于一个比特宽度为W的有符号数，其值往往可以表示为(令W = 4)：-1*b3*2^3 + b2*2^2 + b1*2^1 + b0*2^0根据这一原理，给出以下Matlab 代码：%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%function [b] = unsigned2signed(data, width)%This fuction covert an unsigned data into a signed data with bit width ==%width.The input matrix should be positive.%Example:unsign2signed([0:3],2),return ans = [0 1 -2 -1];data_size = size(data);sign_mask = 2^(width-1);data_mask = ones(data_size)*sign_mask;%data_sign = -1*bitand(data_mask,data);data_remainder = bitand((data_mask - 1),data);%b = data_sign + data_remainder; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%同时根据补码的原理，也可以用几句简单的语句表示：%设数据位宽为4，1位符号位，数据矩阵为aa(find(a>= 2^3)) = a(find(a>= 2^3)) -2^4;以上可以看成先将负数找出，先除去符号位（减去2^3）得到相应的负数的补码，再加上符号代表的意义-1*2^3,即总共减去2^4.（2）在FPGA设计中可能会遇到要将数值求相反数，对应的硬件描述数语言可表示为：/////////////////HDL///////////`timescale 1ns/1psmodule inv_test(in_data,out_data);input [15 : 0] in_data;output out_data; reg[15 : 0] out_data;reg temp;always @(in_data)begin{temp,out_data} = {{1'b1},{16'd0}} - in_data;endendmodule///////////////////Testbench///////////////////////////////`timescale 1ns/1psmodule tb_inv_test;parameter CYC = 10;reg [15 : 0] in_data;wire[15 : 0] out_data;inv_test uut(.in_data(in_data),.out_data(out_data));integer cnt;initialbeginin_data = 0;#(CYC);for(cnt = 1; cnt <100; cnt = cnt + 1)beginin_data = cnt;#(CYC);endfor(cnt = 16'h8000; cnt < 16'h8100; cnt = cnt + 1)beginin_data = cnt;#(CYC);end$stop;endendmodule/////////////////////////////////////////////////////注意由于正负的不对称性，在16‘h8000处对应的正数会溢出。

Matlab和IP核在基于FPGA的DDS设计中的综合运用

累加器产生溢出的频率就是ＤＳＤ的输出频率。若
频率控制字为Ｋ，相位累加器为Ｎ，时钟频率位
为。那么，合成输出的信号频率为：
厶＝（／Ｎ。Ｋ２）
当Ｋ１，有最小频率分辨率为：＝时
有灵活且符合实际情况等优点。
计，其系统功能仿真图如图５所示。
２３ＤＤＳ析．分
ＤＳ相位噪声主要由参考时钟信号、参考Ｄ的
时钟频率和输出频率之间的关系、以及器件本身的噪声基底决定。理论上，输出信号的相位噪声会对参考时钟信号的相位噪声产生２０ｌｇｄＢ
收稿日期：ｏ８０ — ５２０ — ８０
第１卷０
第ｌ期２
电子元器件壶用
ＥｌｃｒｎｃＣｏｏｅｔＤｅｉｅＡｐｉａｉｎｅｔｉｏｍｐｎｎ＆ｖｃｐｌｔｓｃｏ
Ｖ０．０１１Ｎｏ１．２
２ｏ年ｌ月０８２
改变．ｇ件的内容就能很方便地改变ＲＭ中的ｃ文ｏＯ
时钟信号，用于各部分的同步。频率字和相位字分别用于控制输出信号的频率和相位在时钟脉冲控制下，相位累加器不断对频率控制字Ｋ进行
存储数据。ＤＳＤ的基本原理就是通过相位累加器产生的地址信号去读取ＲＭ中波形的相位幅度Ｏ值．然后把读取的数据送人ＤＣ而产生所要的Ａ从

基于FPGA和Matlab的IP核设计方法

一
２００６年，中国电子商务模式融合的大幕已经拉开。ｅＢａｙ同环球资源签订战略合作协议，借此进入中国Ｂ２Ｂ市场开始Ｂ２Ｘ２Ｃ电子商务运作；当当网利用资源优势开展Ｃ２Ｃ业务是电子商务模式融合的前兆；阿里巴巴将Ｂ２Ｂ平台和Ｃ２Ｃ网站融合，给商户带来前所未有的机遇。由上可见，我国电子商务起步虽晚，但发展十分迅速，已经呈现出一派繁荣景象，大发展时期即将到来。在线图书销售系统是目前Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上广泛使用的在线系统之在１９９７年，国外网上书店达两百家以上。而在国内，自杭州新华
４结语
整个系统的ＶＨＤＬ代码量在５千行左右，传统方法中设计者必须按部就班地从搭建代码框架，编写代码，编译改错，综合成可用的电路以及封装成相应的ＩＰ核通常需要几个月的时间。而本文介绍的这种新方法通过搭建正确的系统图形，对子模块编写少量的ｍａｌｆａｂ驱动代码，开发工具会自动将这个系统的各个模块功能、接口等转换成相应的、可行的ＶＨＤＬ代码，从而可生成正确的ＲＴＬ级模型，减少了大量的程序设计工作量，提高了工作效率。
［５］田耕，胡斌，徐文波等．ＸｉｌｉｎｘＩＳＥＤｅｓｉｇｎＳｕｉｔｅ１Ｏ．ＸＦＰＧＡ开发指南ＩＤＳＰ、嵌入式与高速传输篇［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２００８：
１４３－１６１．
设计开发
务的健康发展也有重要的作用。为此，我国制定了全国商业电子信息技术开发应用“ 九五 ” 规划要求与中长期发展纲要。 Ⅸ 纲要》要求，到２０１０年，全国商业企业基本实现信息管理电子化、自动化、网络化：基本建成覆盖全国大中城市的商业增值网络，主要行业和沿海大城市商业自动化、信息化水平接近或达到国际同行业信息技术水平。据赛迪顾问发布的数据，２００５年电子商务逐渐步人稳定增长期，仅网上商店就有５００多家，市场规模达到６８００亿元人民币，同比２００４年增长了４１．７％。２００５年确实是电子商务异彩纷呈的一年，雅虎和阿里巴巴的合并、腾讯杀人Ｃ２Ｃ领域、云网全数字电子商务概念的出炉、第三方支付行业的第一次浪潮、国美等传统行业加大电子商务投入等等，构成了我国电子商务发展历程中的一幅

fpga双端口bram的用法

FPGA双端口BRAM的用法在现代的数字设计领域中，FPGA（Field-Programmable Gate Array）技术已经得到了广泛的应用。

FPGA是一种可编程的逻辑器件，可以通过编程来实现不同的数字电路功能。

而BRAM（Block RAM）是FPGA中的一种重要资源，用于存储数据和临时变量。

在FPGA设计中，双端口BRAM是一种非常有用的资源，能够提高设计的性能和灵活性。

1. 双端口BRAM的基本概念双端口BRAM是指具有两个读写端口的块RAM。

这意味着它可以同时进行读和写操作，而不会出现数据冲突。

这种特性使得双端口BRAM非常适合在FPGA设计中用于存储和处理大量的数据。

在图像处理、信号处理和深度学习等领域，双端口BRAM可以有效地提高算法的性能和并行处理能力。

2. 双端口BRAM的应用双端口BRAM在FPGA设计中有多种应用方式，可以用于实现数据缓冲、数据通路和状态机等功能。

在数据缓冲方面，双端口BRAM可以用于存储输入和输出数据，同时进行读写操作，以实现数据的缓冲和流水线处理。

在数据通路方面，双端口BRAM可以用于实现数据的交换和共享，以便多个模块能够同时访问和处理数据。

在状态机方面，双端口BRAM可以用于存储状态变量和控制信号，以实现复杂的状态机和状态转换逻辑。

3. 如何使用双端口BRAM在FPGA设计中，使用双端口BRAM需要首先进行资源分配和位置区域映射。

然后需要进行读写控制和数据流控制，以确保数据的正确读写和流水线处理。

需要根据具体的应用场景和性能要求，进行数据路径和控制逻辑的优化和调整。

使用双端口BRAM需要充分理解其工作原理和时序要求，以确保设计的正确性和稳定性。

4. 个人观点和总结作为FPGA设计领域的一名从业者，我认为双端口BRAM是一种非常有价值的资源，能够大大提高FPGA设计的性能和灵活性。

通过合理的应用和设计，双端口BRAM可以在信号处理、图像处理和人工智能等领域起到重要作用，为项目的成功实现提供了有力支持。

基于模型设计的FPGA开发与实现：Matlab中数字滤波器的设计与实现之基本流程

基于模型设计的FPGA开发与实现数字滤波器的设计与实现之基本流程数字滤波器辅助设计2011年6月26日11:18Author by McCrocodile/McCrocodile如何快速高效的设计数字滤波器时本章节的重点。

数字滤波器通常用于改变信号的时域或者频域的某个特性。

最简单的数字滤波器时LTI先行时间不变滤波器。

通常分为有限冲击相应FIR和无限冲击相应IIR。

传统的模拟滤波器是借助RLC和运算放大器实现，随着DSP和FPGA的出现，数字滤波器借助其优势在某些领域正在逐渐取代模拟滤波器。

使用拉普拉斯域分析的模拟原型方法只适用于IIR设计，FIR设计需要新的计算算法。

此处主要介绍基于Matlab的设计与实现，随后还探讨基于FPGA的实现和改进。

这里首先来回顾下滤波器的理论知识，屏幕剪辑的捕获时间: 2011/8/22 22:09屏幕剪辑的捕获时间: 2011/8/22 22:10下面主要介绍基于GUI和Fdesign的方式设计滤波器，和基本的定点化功能以及HDL代码生成功能的使用。

由于介绍命令行设计滤波器的资料比较多，这里就不错介绍。

滤波器设计之GUI2011年8月22日21:32使用GUI设计的方式有两种：FDATool 和filterbuilder。

FDATool设计实例：这儿以设计一个低通滤波器分离两个信号为例，介绍使用fdatool设计FIR滤波器。

要求：输入信号x1+x2,x1为100Hz正弦信号，x2为300Hz正弦信号，采样率为3KHz期望输出为x1.屏幕剪辑的捕获时间: 2011/8/22 22:38如上图所示为使用Equiripple等纹波法设计一个直接型FIR滤波器，Fs为采样率为3KHz，Fpass通带最大频率110Hz，Fstop阻带最小频率为230Hz，Apass通带纹波0.1dB，Astop阻带衰减60dB。

[通俗来讲可以认为是在0~230Hz,通带的纹波不会超过0.1dB，阻带从230Hz起最小衰减不小于60dB].下面是帮助文档中的描述，详细查阅帮助和其他参考资料了。

vivado和matlab版本

Vivado和Matlab版本——在FPGA开发和仿真中的重要性和潜在挑战1. 介绍在数字电路设计和FPGA开发领域中，Vivado和Matlab被广泛应用于硬件描述语言编程、逻辑综合、综合、时序分析以及系统级设计仿真和验证。

Vivado是Xilinx公司开发的一款针对FPGA设计的综合工具，而Matlab是MathWorks公司推出的一款强大的数学计算软件。

两者在数字电路设计和FPGA开发中的作用和重要性不言而喻。

2. Vivado版本Vivado版本的更新对于FPGA开发者来说至关重要。

新版本通常会带来性能的提升、bug的修复以及新的功能和特性。

而升级到新版本也可能会带来一些挑战，比如代码兼容性、工程文件的转换等。

在选择Vivado版本时，需要综合考虑硬件评台、应用场景、兼容性和稳定性等因素。

另外，针对不同的项目和要求，可能需要针对特定版本的Vivado进行定制。

针对Zynq系列FPGA的项目可能需要选择特定的Vivado版本以获得更好的性能和功能支持。

3. Matlab版本Matlab版本的更新同样对于数字电路设计和FPGA开发者有着重要的意义。

新版本通常会带来更强大的数学计算功能、图形可视化功能以及代码自动生成和实时仿真等方面的改进。

升级到新版本可能会带来一些兼容性和迁移性的问题，因此需要谨慎选择。

与Vivado类似，在选择Matlab版本时也需要考虑到硬件评台、应用场景、兼容性和稳定性等因素。

另外，Matlab还有丰富的工具箱和支持库，需要根据具体的应用场景和需求选择相应的版本和支持包。

4. 两者版本的匹配和兼容性在数字电路设计和FPGA开发过程中，Vivado和Matlab版本的匹配和兼容性也是一个重要的问题。

有时候，由于版本的不匹配可能会导致仿真结果不一致、定时分析错误以及硬件验证的困难。

需要针对具体的项目和需求，选择合适的Vivado和Matlab版本，并确保二者兼容并稳定运行。

FPGA器件的开发平台与MATLAB接口仿真

FPGA器件的开发平台与MATLAB接口仿真FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑器件，通过在硬件上编程，可以实现特定的功能。

它具有灵活性高、可重构性强等特点，被广泛应用于信号处理、图像处理、通信等领域。

FPGA开发平台是用于开发FPGA的软硬件集成环境，可以提供FPGA的编程、仿真和调试等功能。

而MATLAB是一种强大的数学和工程计算软件，具有丰富的算法库和可视化工具。

本文将介绍FPGA器件的开发平台与MATLAB接口仿真的相关内容。

FPGA器件的开发平台主要包括硬件平台和软件平台两个部分。

硬件平台通常由FPGA开发板和外部设备组成，而软件平台则由编程工具和仿真工具构成。

常见的FPGA开发板有Xilinx的Zynq、Intel的Cyclone等，其提供了丰富的I/O接口和资源，方便开发人员进行外设的连接和数据的输入输出。

编程工具则是用来对FPGA进行逻辑设计和编程的软件，其中最常用的是Xilinx的Vivado和Intel的Quartus。

这些编程工具可以实现对FPGA的逻辑设计、约束管理和比特流的生成等功能。

仿真工具是用来验证设计的正确性和性能的软件，其中最常用的是ModelSim和ISE。

这些仿真工具可以实现对设计的单元测试、时钟约束检查和时序仿真等功能。

MATLAB是一种强大的数学和工程计算软件，具有丰富的算法库和可视化工具。

与FPGA开发平台相比，MATLAB更适合进行算法的设计和验证。

在FPGA的开发过程中，通常需要将算法在MATLAB中进行仿真，来验证其正确性和性能。

然后再将其转化为硬件描述语言，进行FPGA的逻辑设计和编程。

为了实现FPGA与MATLAB之间的接口仿真，可以使用MATLAB提供的HDL Coder工具。

HDL Coder是MATLAB的一个工具箱，可以将MATLAB中的算法转化为硬件描述语言，并生成FPGA所需的比特流文件。

Modelsim + Matlab 联合仿真

Link for ModelSim介绍Link for ModelSim®是一个把MATLAB/Simulink和针对FPGA 和ASIC的硬件设计流程无缝连结起来的联合仿真的接口扩展模块。

它提供一个快速的双向连接将MATLAB/Simulink和硬件描述语言仿真器Modelsim连接起来。

使二者之间直接的联合仿真成为可能，并且让你更高效的在MATLAB/Simulink中验证ModelSim中的寄存器传输级（RTL）模型。

传统的Simulink系统级设计和其仿真环境支持M语言，C/C++，以及Simulink模块。

而通过添加硬件描述语言（HDL）到MA TLAB/Simulink中，扩展了MATLAB/Simulink的并行运行能力，直接性，以及混合语言编程的能力。

这使得Link for ModelSim模块缩小了算法和系统设计同硬件实现之间的巨大鸿沟。

MATLAB 和ModelSim 经过一个快速的双向的联合仿真接口联系起来，完成二者之间的数据交互特点连接ModelSim到MATLAB和Simulink上是双向的，可进行联合仿真，验证，可视化。

支持ModelSim的PE和SE版本。

支持MATLAB/Simulink和ModelSim之间的用户可选通信模式。

提供共享存储器获得更快的系统性能，同时提供TCP/IP套接字加强多样性。

提供联合仿真的Simulink模块的库文件。

可以把输出测试结果转成VCD（value change dump）文件格式。

支持多个并行的ModelSim实例以及支持在Simulink和MATLAB函数中的多个硬件描述实体。

提供在MATLAB环境下与硬件描述语言交互式或批处理模式来进行联合仿真、调试、测试、以及验证工作。

使用Link for ModelSimLink for ModelSim使用客户端/服务器结构来提供MATLAB/Simulink和ModelSim之间的接口。

一种基于MATLAB及FPGA的FIR低通滤波器的设计与实现

ＤＰ芯片的协处理器进行工作。低通滤波器的设计方面国内Ｓ外提出了不少理论方案，是具体实现过程很少有提及。本但
种可以重复改变组态的电路，别适合产品发展时需要不断特
数字滤波器有两种类型：有限冲击响应（ｉｉｍｕｓＦｎｔＩｐｌｅｅ
Ｒｓｏｓ，Ｉ数字滤波器和无限冲击响应（ｆｉｍｐｌｅｐｎｅＦＲ）ＩｉｔＩｕｓｎｎｅｅ
Ｒｓｏｓ，Ｒ）字滤波器。两种类型滤波器相比而言，于ｅｐｎｅＩ数Ｉ对
计与实现
阿依夏木・力提甫ｔ赵惠昌一，，王丹琦
（．疆师范大学物理与电子工程学院，疆鸟鲁木齐８０５；．京理工大学电光学院，苏南京２０９）１新新３０４２南江１０４
摘要：充分利用有限冲击响应数字滤波器（ｉｉｕｓｅｐｎｅｄｇａｆｅＦＲ）ＦｎｔＩｌＲｓｏｓｉｉｌｉｒ，Ｉ系数的对称特性．助于ＭＡ．ｅｍｐｅｔｈ借Ｔ
作者简介：阿依夏木・力提甫（９Ｏ）女，疆乌鲁木齐人，士研究生，师。研究方向：１８一，新硕讲目标探测与控制。１０．３ —
— —
阿依夏木・力提甫，等一种基于ＭＡＬＢ及ＦＧ的ＦＲ低通滤波器的设计与实现ＴＡＰＡＩ

2FSK调制解调器的FPGA与MATLAB设计与实现

2FSK调制解调器的FPGA与MATLAB设计与实现贺炜【摘要】文章介绍了相位连续的2FSK调制解调的原理.利用FPGA,采用键控法设计了可以根据检测到的脉冲码元分时输出不同频率正弦波的DDS发生器.利用MATLAB窗函数设计了FIR滤波器,研究了不同窗函数及量化位数对于FIR滤波器频率响应曲线的影响,求出FIR滤波器抽头系数并导入FPGA FIR IP核,实现了全并行分布式结构的FIR低通及带通滤波器.最后采用Verilog hdl语言实现了基于FPGA的2FSK调制及非相干解调,通过Model sim仿真得到非相干解调各节点信号的波形.仿真及实验结果表明基于FPGA和MATLAB设计的相位连续2FSK调制解调器是正确的,具有较高的实用性和可靠性.【期刊名称】《信息记录材料》【年(卷),期】2018(019)002【总页数】3页(P78-80)【关键词】FPGA;MATLAB;2FSK;FIR;调制;解调【作者】贺炜【作者单位】西安石油大学电子工程学院陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TN713随着EDA技术的高速发展，现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA) 因其具有可编程性、开发周期短、集成化程度高、灵活性强等特点，在通信领域的应用越来越广[1]。

频移键控（Frequency-shift keying，FSK）调制解调技术是现代通信中一项关键的技术[2-3]，调制解调效果的好坏更是直接关系着通信是否成功。

文章以 Altera型号FPGA 作为硬件核心，硬件与软件相结合，采用verilog hdl语言及MATLAB仿真，设计了DDS发生器及FIR滤波器，实现了相位连续的2FSK调制解调器，具有较高的实用性、可靠性和灵活性。

频移键控（FSK）是利用载波的频率变化来传递数字信息，在2FSK中，载波的频率随二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化。

【FPGA】MATLAB生成FIR滤波器的操作步骤（包括生成VerilogHDL代码以及仿真过程）

【FPGA】MATLAB⽣成FIR滤波器的操作步骤（包括⽣成VerilogHDL代码以及仿真过程）使⽤MATLAB⽣成滤波器有很多学问，这⾥只是作为初步的探索，和FPGA的更多结合，也正在探索中，相关博⽂例如：，该专题⽬录正在记录我学习FIR滤波器的过程。

MATLAB⽣成30阶低通1MHz海明窗函数设计步骤：（1）在MATLAB命令窗⼝中输⼊“fdatool”出现如下对话框：注意，在MATLAB2018以后的版本中输⼊：filterDesigner，即可打开上述界⾯。

（2）设定为低通滤波器。

（3）选择FIR滤波器的设计类型为窗函数。

设置FIR滤波器为30阶滤波器，选择窗函数的类型为海明窗函数，海明窗函数可以得到旁瓣更⼩的效果，能量更加集中在主瓣中，主瓣的能量约占99.963%，第⼀旁瓣的峰值⽐主瓣⼩40dB，但主瓣宽度与海明窗相同。

它定义为：（4）输⼊抽样频率和截⽌频率，分别是16MHz和1MHz。

（5）点击Design Filter 得到结果，如下图：（6）量化输⼊输出，点击⼯作栏左边的量化选项，即“set quantization parameters”选项，选择定点，设置输⼊字长为8，其他选择默认，如下图⽰：及测试⽂件：仿真结果如下图:如上图所⽰，当输⼊为线性，或者输⼊频率较低时，输出幅度不会被抑制，当输⼊频率较⾼，输出幅度会受到⼤幅度抑制，⽽当输⼊为⽩噪声或者混频信号时，滤波器会过滤掉⾼频信号。

这⾥分出来⼀⼩部分空间，引⽤点别⼈的内容来简单介绍下上述⼏个参数的意思：Response Type：选择FIR滤波器的类型：低通、、带通和带阻等。

在DDC/DUC模块设计中，抽取和内插需要使⽤Halfband Lowpass 类型，⽽channel filr需要使⽤Rsed-cosine类型。

Design Method：FIR滤波器设计⽅法有多种，最常⽤的是窗函数设计法(Window)、等波纹设计法(Equiripple)和最⼩⼆乘法(Least-Squares)等。

数字滤波器的MATLAB与FPGA实现(第2版)

4.4 FIR滤波器的FPGA实现
09
5 IIR滤波器的MATLAB 与FPGA实现
5 IIR滤波器的MATLAB与FPGA实现
5.1 IIR滤波器的理论基础
5.2 IIR滤波器的设计方法
5.3 IIR滤波器的 MATL AB设计
5.4 IIR滤波器的 FPGA实现
5.5 小结
5 IIR滤波器的MATLAB与FPGA实现
5 IIR滤波器的 MATLAB 与FPGA实现
5.3 IIR滤波器的MATLAB设计

01 5 . 3 . 1 采用 b u t t e r 函数设计 02 5 . 3 . 2 采用 c h e b y 1 函数设计 03 5 . 3 . 3 采用 c h e b y 2 函数设计 04 5 . 3 . 4 采用 e l l i p 函数设计 05 5 . 3 . 5 采用 y u l e w a l k 函数设计 06 5 . 3 . 6 几种设计函数的比较
4.2 FIR滤波器的设计方法
4.2.2 频率取样法
1
2
3
4.2.1 窗函数法
4.2.3 最优设计方法
4 FIR滤波器的FPGA设计与实现
4.3 FIR滤波器的MATLAB 设计
01
4.3.1 采用 fir1函数设
计
02
4.3.2 采用 kaiserord 函数设计
03
4.3.3 采用 fir2函数设
C
2.3 MATLAB软件
2 设计语言及环境介绍
2.4.1 M AT L A B 与 I S E
的数据交换
2.4.2 混频器设计分析

《基于MATLAB与FPGA的图像处理教程》记录

《基于MATLAB与FPGA的图像处理教程》读书记录1. 第一章我无法直接提供《基于MATLAB与FPGA的图像处理教程》这本书的具体内容，因为这需要访问该书的实体或电子版。

我可以为你创建一个读书笔记的框架，你可以根据实际的书籍内容来填充。

在这一章节中，我们可以介绍图像处理的基本概念、重要性以及MATLAB和FPGA在图像处理中的应用背景。

图像处理的基本概念：解释什么是图像处理，包括图像的定义、图像处理的目的是什么，以及图像处理的主要应用领域（如医学成像、计算机视觉、军事侦察等）。

MATLAB与FPGA在图像处理中的作用：简要介绍MATLAB在图像处理中的软件工具优势，如丰富的图像处理函数库、易于使用的图形用户界面等。

阐述FPGA在图像处理中的硬件加速作用，包括并行处理能力、低功耗优势以及可编程性等。

本书的目标：明确本书的学习目标，例如教授读者如何使用MATLAB和FPGA进行图像处理实验，介绍基本的图像处理算法，以及探讨更高级的FPGA实现技术等。

阅读建议：给出一些阅读本书的建议，如建议读者先了解图像处理的基础知识，准备好必要的编程环境（MATLAB和FPGA开发板），以及鼓励读者动手实践以加深理解。

当你有了具体的书籍内容后，可以按照这个框架来填充和整理你的读书笔记。

2. 第二章由于您没有提供具体的《基于MATLAB与FPGA的图像处理教程》第二章的内容，我将为您提供一个通用的读书笔记模板，您可以根据实际书籍内容进行填充。

在这一章节中，我们将介绍图像处理的基本概念、原理和方法。

这些知识将为后续章节中利用MATLAB和FPGA进行图像处理打下坚实的基础。

图像作为二维数组，由像素点组成，每个像素点包含颜色信息（通常用RGB或灰度值表示）。

图像的分辨率是指图像中像素的数量，通常以像素宽度（宽）和像素高度（高）来衡量。

本章介绍了图像处理的基本概念、目的和类型，以及一些基本的处理操作。

为后续章节的学习打下坚实的基础，特别是如何使用MATLAB和FPGA进行图像处理。

基于MATLAB的FPGA算法开发工具ACCELCHIP

基于MATLAB的FPGA算法开发工具ACCELCHIP现代雷达数字信号处理过程中，大量的使用了FPGE，有时是一个系统中多个FPGA资源。

当算法开发者为了提高算法的性能而以高性能的FPGAs和ASICs 作为目标器件时，他们遇到了障碍：算法开发的最佳工具是MATLAB语言，而硬件工程师使用VHDL等来描述设计，然后再使用逻辑综合、仿真和布局布线工具来完成最后的FPGAs和ASICs实现。

显然，由于这是两套不同的工具，算法级的改变不能迅速的得到响应，因此从MATLAB到RTL的过程是一个手动的，容易发生错误的，开发周期漫长的过程。

AccelChip DSP Synthesis工具的出现可以自动把MATLAB的M文件转换为可综合的RTL模型。

AccelChip DSP Synthesis提供一个集成了主流FPGA和ASIC 设计工具的统一的设计环境，可以快速高效完成高性能的DSP设计。

使工程师开发基于FPGA的系统变的简单容易。

使用ACCELCHIP，用户可以：●基于MATLAB的算法综合产生工艺优化的RTL代码●自动完成浮点到定点转换●快速完成设计结构探索●通过自动产生测试激励自动完成验证流程●硬件优化，包括循环展开和生成，矩阵乘法展开，RAM/ROM映射，流水线插入，移位寄存器映射等●与MATLAB/Simulink/System Generator的接口●易于使用的集成了下游设计工具的图形用户界面●使用单一的，功能验证正确的源码驱动FPGAs、ASICs和structrued ASICs的综合和验证流程。

●在高层次综合和使用DSP IP上提供了使用很高的灵活性●可以与MathWorks公司的MATLAB和Simulink产品协同工作●可以在数小时内完成以前要数周完成的以RTL为起点的优化●可以提供与厂商和器件无关的设计结果●集成的从算法级到门级的验证流程，节省大量的验证时间●经过验证，加速产品化速度约20倍使用单一设计原点完成多种设计实现保持设计在算法级意味着可以容易的作一些算法结构的较大改变。

浅析vivado和ModelSim联合仿真信号处理

浅析vivado和ModelSim联合仿真信号处理摘要：本文基于对识别音抗干扰模块的功能仿真，来浅析基于信号处理类的FPGA设计的仿真过程。

通过MATLAB仿真产生激励数据文件，由vivado开发软件读取测试数据作为输入数据源，联合Modelsim产生相应的输出波形和文件进行分析，以此来判断FPGA程序是否满足设计需求。

关键词：功能仿真；信号处理类；Vivado；Modelsim；1 引言数字信号处理系统在很多领域中，都发挥着十分重要的作用，随着社会的不断发展，对于数字信号处理系统的功能设计要求也日益提升。

FPGA技术的发展，在数字信号处理系统设计中，能够发挥出良好的作用与效果，而功能仿真是FPGA 项目开发中重要一环，它是确保HDL设计代码在功能上准确无误的重要方法，对于FPGA设计效率和质量的提升，有着极大的积极作用。

本文以对识别音抗干扰模块的功能仿真做为应用背景，结合实际经验，探究了信号处理类的FPGA设计的仿真过程。

2 识别音抗干扰模块的功能仿真2.1 识别音抗干扰模块功能简介仪表着陆功能不仅具备引导着陆功能，还可以通过识别音信号告知飞行员飞临的机场编码。

识别音信号是用1020Hz±50Hz单音幅度调制到航向射频载波上产生，调制度在5%至15%限度之间。

识别音发送采用国际莫尔斯电码形式，因此1020Hz±50Hz单音为键控调制。

飞机在进场着陆时（射频信号强度在-101dBm左右），作用距离较远处，本身射频载波信号幅度很小，空间存在干扰信号，加之识别音信号调制度浅，键控调制的识别音信号很难区分。

很有可能会出现识别音信号解析错误的情况。

针对上述问题，提出改进方法以提高识别音功能抗干扰能力。

此处的识别音抗干扰模块代码为mores_process.vhd。

2.2 在Vivado中和ModelSim进行联合仿真Modelsim是优秀的HDL仿真软件之一，它能提供友好的仿真环境，是业界唯一的单内核支持VHDL和Verilog混合仿真的仿真器。