基于DSP_Builder的FIR滤波器的设计精品PPT课件
基于DSP Builder的14阶FIR滤波器的设计

基于DSP Builder的14阶FIR滤波器的设计数字在数字信号处理的各种应用中发挥着非常重要的作用,他是通过对采样数据信号举行数学运算处理来达到频域滤波的目的。
数字滤波器既可以是有限长单脉冲响应(FIR)滤波器也可以是无限长单脉冲响应(IIR)滤波器。
在维纳滤波器理论发明的早期,人们用法IIR滤波器,但现在更多是用法FIR滤波器。
本文根据Matlab/Simulink/ Builder/Ⅱ流程,设计一个FIR滤波器。
DSP Builder是衔接Simulink和Quartus Ⅱ开发软件的DSP开发工具。
在DSP Builder的无缝设计流程中,首先在Matlab软件中举行算法设计,然后在Simulink软件中举行系统集成,最后将设计输出为硬件描述语言(HDL)文件,以便在QuartusⅡ软件中用法。
1 FIR滤波器介绍1.1 FIR滤波器原理对于一个FIR滤波器系统,他的冲激响应总是有限长的,其系统函数可以记为:其中:x(n)是输入采样序列;h(n)是滤波器系数;L是滤波器的阶数;y(n)表示滤波器的输出序列。
也可以用卷积来表示输出序列y(n)与x(n),h(n)的关系。
y(n)=x(n)*h(n)典型的挺直I型FIR滤波器1所示,其输出序列y(n)满足下式:1.2 设计要求数字滤波器事实上是一个采纳有限精度算法实现的线性非时变离散系统,他的设计步骤是先按照需要确定其性能指标,设计一个系统函数h(n)靠近所需要的性能指标,滤波器的系数的计算可以借助Matlab强大的计算能力和现成的滤波器设计工具来完成,最后采纳有限的精度算法实现。
本系统的设计指标为,设计一个14阶的FIR滤波器。
1 MHz和16 MHz的两个正弦波的合成波形,经过这个滤波器,滤除16 MHz 的成分。
2 DSP Builder设计流程用法DSP Builder完成设计时,首先在Matlab/Simulink软件中建立模型文件(.mdl),DSP Builder SignalCom-piler模块读取由DSP Builder和MegaCore模块构建的Simulink建模文件(.mdl),生成文件和工具指令语言(Tcl)脚本,举行综合、硬件实施和。
基于DSP实现的FIR低通滤波器

基于DSP实现的FIR低通滤波器FIR(有限脉冲响应)低通滤波器是一种常见的数字信号处理(DSP)滤波器。
它的设计和实现非常灵活,可以用于去除数字信号中高频成分,使得信号能在一定的频率范围内进行平滑处理。
FIR低通滤波器有很多种设计方法,其中最简单的方法是基于窗函数设计,例如矩形窗、汉宁窗、布莱克曼窗等。
这些窗函数的选择取决于滤波器的性能要求和频率响应的形状。
在DSP中,FIR低通滤波器的实现可以采用直接形式、级联形式、并行形式和迭代形式等多种结构。
其中直接形式是最简单和直观的实现方式,也是最容易理解和实现的一种结构。
直接形式的FIR低通滤波器由一个延迟线、一组乘法器和加法器组成。
延迟线用于延迟输入信号,乘法器用于对延迟后的信号进行调制,而加法器则将调制后的信号相加得到输出信号。
```----------------------,,,x(n) -->, Delay ,-->, Multiply,-->--+ Sum ,--> y(n)Line ,,,----------------------```在实现过程中,需要注意的是延迟线的设置和乘法器的系数。
延迟线的长度决定了滤波器的阶数,即滤波器对输入信号的响应范围。
乘法器的系数则决定了滤波器的频率响应,可以通过窗函数的选取来确定。
通常,FIR滤波器的实现可以通过查表法或者卷积法来实现。
查表法通过预先计算所有可能的输入组合,并将其存储在一张查找表中,以减少计算量。
卷积法则通过将输入信号和滤波器的冲击响应进行卷积运算来得到输出信号。
当实现FIR低通滤波器时,还需要考虑滤波器的性能指标和算法的优化。
常见的性能指标包括滤波器的截止频率、抗混叠性能、通带和阻带的幅频特性等。
算法的优化可以从以下几个方面考虑:乘法器的系数选择、滤波器结构的选择、滤波器长度的选择和存储器的优化等。
总之,基于DSP实现的FIR低通滤波器是一种常用的数字信号处理滤波器,它可以用于去除数字信号中的高频成分,平滑信号的频谱。
FIR滤波器设计课件

2
2
(2)设计线性相位的高通DF
从幅度特性看,可用第一种或第四种
第一种
N 1
Hr (w) a(n) cos wn
其中:
n
n0
n
0
0 a(0) a(n)
h( N 1) 2
2h( N 1 2
n)
第四种
H
r
(w)
M /2 n1
d
(n)
sin
w
n
1 2
d (n) 2h M n , n 1,2,, M
2
2
其中,Hr(w)是连续的振幅响应函数,可正可负的实函数
相位响应是一个不连续函数
例:设脉冲响应为h(n)={1,1,1,1}, 求出并画出频率响应
解:频率响应函数为
3
H e jw h n e jwn 1 e jw e2 jw e3 jw
n0
1 e4 jw
1 e jw
sin(2w) sin w 2
a
0
h
M 2
1
:中间样本
a
n
2h
M 2
1
n
,1
n
M2
3
将两式比较可得:
M -1 2
Hr a n cosn n0
II类线性相位:对称脉冲响应,M为偶数
这种情况下,beta=0,alpha=(M-1)/2不是整数 h(n)=h(M-1-n), 0≤n≤M-1
H
(e
jw )
M /2 b(n) n1
令q=z –1,f(q) 的系数与f(z)刚好倒序. 由于h(n)的系数是对成的,倒序并不会改变
系数.
如果zk是多项式的根 ,则pk=zk-1也是.
基于DSP Builder的FIR滤波器设计与实现

基于DSP Builder 的FIR 滤波器设计与实现Design and Implementation of FIR Based on DSP Builder(湖南科技大学)罗韩君 刘明伟 (湖南省电力试验研究院)王成LUO HAN jun LIU MING wei Wang cheng摘 要:针对FIR 数字滤波器的基本原理和结构特点,利用DSP Builder 软件设计了32阶低通FIR 滤波器,对该滤波器的性能进行了仿真,并将设计下载到FPGA 中进行了硬件测试,测试结果表明:采用该方法设计FIR 滤波器简单易行,可缩短设计进程,设计出的滤波器的性能稳定可靠,达到了预期目标。
关键词:DSP Builder;FIR;FPGA;仿真中图分类号:TN713 文献标识码:A 文章编号:Abstract: According to the principle and structure of FIR digital filter, a 32-order lowpass FIR is designed by using DSP Builder, and design is successfully simulated , Finally, the design is downloaded into FPGA device for testing, testing results indicate: this design method is effective for FIR. Key Words: DSP Builder;FIR;FPGA;Simulation 1 引 言在信号处理领域,数字滤波器占有重要地位,数字滤波器在语音和图像处理、模式识别、HDTV、雷达信号分析与谱分析等领域有广泛应用。
与模拟滤波器对比,数字滤波器可以满足滤波器幅度和相位特性的严格要求,可以克服模拟滤波器所无法克服的电压漂移、温度漂移和噪声等问题。
第6章 FIR数字滤波器设计ppt课件

第6章 FIR数字滤波器设计
图6-7 直接I型4阶FIR滤波器节
第6章 FIR数字滤波器设计
图6-7中相关模块的参数设置如下: xin、hn1、hn2、hn3、hn4模块:(Altbus) 库:Altera DSP Builder中Bus Manipulation库 参数“Bus Type〞设为“signed Integer” 参数“Node Type〞设为“Input port” 参数“number of bits〞设为“9”
第6章 FIR数字滤波器设计
第6章 FIR数字滤波器设计
6.1 FIR数字滤波器原理 6.2 使用DSP Builder设计FIR数字滤波器 6.3 使用FIR IP Core设计FIR滤波器
第6章 FIR数字滤波器设计
6.1 FIR数字滤波器原理
对于一个FIR滤波器系统而言,它的冲激响应总是 有限长的,其系统函数可以记为
第6章 FIR数字滤波器设计
6.2.3 16阶FIR滤波器模型设计 利用以上设计的4阶FIR滤波器节可以方便地搭成
阶直接I型FIR滤波器(注意: )。比如要实现一个16阶的 低通滤波器,可以调用4个4阶FIR滤波器节来实现。
1. 设计4阶FIR滤波器节子系统 建 立 一 个 新 的 DSP Builder 模 型 , 复 制 上 节 的 FIR4tap 模 型 到 新 模 型 。 按 照 第 4 章 所 示 的 方 法 由 FIR4tap模型建立子系统(SubSystem),并对端口信号进 行修改,把子系统更名为fir4tap,如图6-8所示。fir4tap 的内部结构如图6-9所示。
基于DSP实现的FIR低通滤波器

基于DSP实现的FIR低通滤波器FIR(Finite Impulse Response)低通滤波器是一种数字信号处理(DSP)算法,用于滤除输入信号中高于一些截止频率的频域成分,并使输出信号只包含低于该截止频率的成分。
FIR低通滤波器通常由一组脉冲响应函数(Impulse Response)的加权和组成,其中权重决定了滤波器的频率响应。
实现FIR低通滤波器的一种常见方法是使用离散时间线性卷积运算。
滤波器的输入信号通过一个延迟线数组,然后与一组权重向量进行内积。
该内积计算的结果即为滤波器的输出。
在DSP领域,用于实现FIR低通滤波器的算法有很多种,其中最常用的是基于迭代结构(Direct Form)的算法。
此算法按照滤波器的脉冲响应函数的长度进行迭代,每次迭代处理输入信号的一个样本。
该算法的优点是实现简单、稳定可靠。
下面是一个基于DSP实现的FIR低通滤波器的伪代码示例:```python#定义滤波器的截止频率和脉冲响应函数长度def cutoff_frequency = 1000 # 截止频率为1kHzdef length = 101 # 脉冲响应函数长度为101#初始化滤波器的权重向量def weights = [0.0] * length#计算滤波器的脉冲响应函数for i in range(length):#计算当前权重对应的频率frequency = i * sampling_rate / length#如果当前频率小于截止频率,则设置权重为1,否则为0weights[i] = 1 if frequency <= cutoff_frequency else 0#初始化输入和输出信号数组def input_signal = [0.0] * signal_lengthdef output_signal = [0.0] * signal_length#循环处理输入信号的每个样本for i in range(signal_length):#延迟线数组移位,并将当前输入样本放入延迟线的第一个位置delay_line[1:] = delay_line[:-1]delay_line[0] = input_signal[i]#计算滤波器的输出output_signal[i] = sum(delay_line * weights)```这段示例代码实现了一个FIR低通滤波器,截止频率为1kHz,脉冲响应函数长度为101、首先,根据截止频率计算出权重向量。
FIR数字滤波器的理论和设计PPT课件

所 以 , 只 要 使FIR滤 波 器 的 冲 击 响 应h(n)为 对 称 序 列 , 就 可 以 取 得
线 性 相 位 特 性 。 群 延 时 g()N21。
制作:常军
第6页 07.11.2020
7.1.2 线性相位特性FIR 滤波器的实现流图:
具有线性相位特性的 FIR 滤波器的冲击响应 h(n)有对称性,所以系 统差分方程可以表示为:
(2)局部优化设计法:(等波纹逼近法)以理想滤波器特性为基础, 设定一、二个过渡带逼近点,然后对FIR滤波器差分方程系数进 行优化计算得H(z)。由于需要部分优化计算,所以计算量较大。 局部优化设计法主要是针对过渡带进行优化,而通带波动,阻带 特性等不一定很好。
(3)最优化设计法:(计算机辅助设计)在某种最小化误差准则下, 建立差分方程系数 b i 对理想特性的逼近方程,使用迭代方法解 方程组得到最佳逼近系统。由于此方法计算量大,需要借助于计 算机进行设计。
h[n ]( z 2 z 2 )
对频率响应特性;
H
(e
j
)
e
j
N 1 2
N 11 2
j ( N 1 n )
• { h[n]( e 2
j( N 1 n)
e 2 )
h[ N
1]}
n0
2
j N 1
e 2
N 11
2
•{
h[n] cos ( N
1 n)
h[ N
1 ]}
e
j
N 1 2
•
A( )
7.1.3 线性相位特性FIR 滤波器的零、极点:
FIR 数字滤波器的系统函数只在 Z=0 处有N-1 阶极点。在Z平面有 N-1 个零点,如系统具有线性相位特性,则系统零点有一些规律。
DSP器件原理及应用专题3FIR滤波器算法、编程及仿真.ppt

加入配置按钮 清除配置按钮
原因:为使CCS IDE能工作在不同的硬件或仿真目标上
5
CCS的安装及设置
系统配置窗口
安装驱动程序
6
CCS的应用界面
主菜单 工具条
工程项目窗口
源程序编辑窗口 反汇编窗口
寄存器显示窗口
图形显示窗口 内存显示窗口
7
主菜单
主菜单包含有11个选项。
File Edit View Project Debug Profiler Option GEL Tools Window Help
-m FIR2.map
;生成FIR2的存储器映像文件
-e start
;定义源程序的入口地址
MEMORY
;定义目标存储器空间
{
PAGE0:
;第0页:程序存储器
EPROM:org=0E000h,
;EPROM的起始地址:E000h
len=1000h
;长度:4K
VECS: org=0FF80h,
;VECS的起始地址:FF80h
RAM
0E000 EPROM
…
…
…
4k
…
…
0EFFF EPROM
0FF80 VECS
…
80h
…
0FFEF VECS
0060 007F 0080
13EF
SPRAM …
… 20h
…
SPRAM DARAM
… …
… 1380h
… …
DARAM
26
链接命令文件
SECTIONS {
.text:>EPROM PAGE 0
16
MATLAB函数方法产生的滤波器系数
DSP课程设计-FIR滤波器设计

实用标准文档DSP课程设计报告题目:FIR滤波器设计学院:电气信息学院专业:通信工程姓名:学号:指导老师:曹玉英(2.4)(2.3)一、设计目标设计一个FIR 高通滤波器,通带边界频率为2khz ,通带纹波小于1dB ,采样频率为8khz ,实现当多个频率的输入信号输入时只保留大于2khz 的信号功能,其中FIR 滤波器的设计可以用MATLAB 窗函数法进行。
二、算法研究1. FIR 的原理和参数生成公式FIR 数字滤波器是非递归性的线性时不变因果系统,这样的系统的差分方程可以表示为:y (n )=∑a a a (a −a )a −1a =0(2.1)令输入信号x(n)=δ(n),代入(2.1)式,有a (n )=∑a a a (n −i )a −1a =0=a 0δ(n)+a 1δ(n-1)+···+a n-1δ[n-(N-1)] (2.2)这时的y(n)即为冲激响应h(n)。
由(2.2)式很容易得到h(0)=a 0,h(1)=a 1, ···,h(N-1)=a n-1;又由(2.2)式可知,当n<0以及n>N-1时,h(n)=0,即这个系统的冲激响应是有限长度的,这样的滤波器就叫做有限冲激响应(FIR)滤波器。
将a i =h(i)(i=0,1, ···,N-1)代入(2.2)式,得到a (a )=∑h (i )x (n −i )a −1a =0将(2.3)式的两边进行z 变换后,可以得到FIR 滤波器的系统函数:a (a )=a (a )a (a )=∑ℎ(a )a −a =∑ℎ(a )a −a a −1a =0a −1a =0又由(2.4)式,有a (a )=ℎ(0)a a −1+ℎ(1)a a −2···+ℎ(a −2)a +ℎ(a −1)aa −1因此,FIR 滤波器的系统函数H(z)的极点都位于z=0处,为N-1阶极点;而N-1个零点由冲激响应h(n)决定,一般来说,可以位于有限z 平面的任何位置。
实验利用DSP实现信号滤波FIR仿真PPT课件

19 北京交通大学 国家工科电工电子教学基地
DSP应用课程设19计
(1)滤波器函数fir()说明:
函数调用格式: ushort oflag = fir(DATA *x, DATA *h, DATA *r,
16 北京交通大学 国家工科电工电子教学基地
DSP应用课程设16计
利用CCS图形观察窗分析信号频谱成分(续)
含干扰的信号频域波形 从信号频域波形,明显能识别信号的频率成分。
17 北京交通大学 国家工科电工电子教学基地
DSP应用课程设17计
3.TMS320C55x DSPLIB库函数的调用
DSPLIB库简介 DSPLIB库是一个为C语言程序员开发TMS320C55x而 建立的经过优化的DSP函数库。 包含50多采用汇编语言编写的常用信号处理程序, 可以由C语言调用。 调 用 DSPLIB 库 时 , 在 工 程 中 要 添 加 库 文 件 55xdspx.lib(存储器为大模式),在C源程序中要包含 dsplib.h头文件。
DATA *dbuffer, ushort nx,ushort nh) 入口参数说明: x[nx] 表示含有nx个实数的实输入信号向量; h[nh] 表示含有nh个实数的系数向量,按自然顺序
排列,即滤波器的单位脉冲响应。 r[nx] 表示含有nx个实数的输出向量;
允许原位运算,即r=x。
20 北京交通大学 国家工科电工电子教学基地
DSP应用课程设29计
三、实验内容(续)
4. 利用IIR数字滤波器实现重做2,并比较FIR滤波与 IIR滤波的效果。
FIR数字滤波器的原理及设计ppt课件

ppt课件
52
2.肩峰及波动:是由窗函数频谱的旁瓣引起的。旁瓣越多, 波动就越快;旁瓣相对值越大,波动就越厉害,肩峰也越 强。因此,肩峰及波动与所选窗函数有关。长度N的增加 能够使频响的波动加快,但是不能够改变肩峰和波动的相 对大小。
ppt课件
53
因此,加窗法设计FIR滤波器,h(n) 之长度也即窗口长度 N可以影响过渡带的宽度;而所选窗函数不仅可以影响过 渡带的宽度,还能影响肩峰和波动的大小。选择窗函数应 使其频谱:
43
WR(ejω )是ω 的偶函数。
ppt课件
(7.34)
44
图 7.7 矩形窗的频谱
ppt课件
45
由 (7.33) 式有:
(7.35) 式中积分等于θ 由 -ω c到ω c区间曲线WR[ej(ω -θ )]下的面
积,如图7.8中阴影所示。当主瓣的中心ω 变化时,此曲 线左右移动,此面积也就发生变化。
ppt课件
28
于是得到: 其中:
ppt课件
(7.25) (7.26)
29
上述四种情况有一个统一的形式,即:
(7.27)
其中,H(ω ) 是ω 的实函数,是三角函数的线性组合;因
此H(ejω )的相位由θ (ω ) 决定,而θ (ω ) 是ω 的线性函
数。当h(n)偶对称时,
;当h(n) 奇对称
7.2.3.1 网络结构
根据h(n)的对称性可以简化FIR滤波器的网络结构,详见 下面8.3节。
ppt课件
19
7.2.3.2 频率响应
FIR滤波器的频率响应为:
(7.18)
如果FIR滤波器是线性相位的,那末h(n)具有对称性,由 此可以导出线性相位FIR数字滤波器频率响应的特有形式。
《FIR滤波器设计》PPT课件

其中
(N1)/2
H (ej)ej(N1)/2
a(k)cos(k)
n0
a (k ) 2 h (N 1 k ) k 1 ,2 ,...,N 1
2
2
(7.10)
a(0) h(N 1) 2
可整理ppt
12
幅度函数为 相位函数为
(N1)/2
H() a(k)cos(k) n0
() (N1)
2
(7.11) (7.12)
I型线性相位滤波器的幅度函数和相位函数的特点:
幅度函数对 N 1 偶对称,同时对 0,,2 也呈偶对称;
2 相位函数为准确的线性相位。
可整理ppt
13
证明: h(n)h(Nn1 )
H (ej)ej N 2 1 N 1h(n)cons N [ (1) ]
n0
2
相位函数为
()
N1
2
而幅度函数 H()N1h(n)cons[N (1)]
可整理ppt
7
FIR滤波器具有式(7.4)的线性相位的充分必要条件是:
单位抽样响应 h ( n ) 关于群延时 奇对称,即满足
N 1 2
(7.7)
2
(7.8)
h ( n ) h ( N 1 n )0 n N 1 (7.9)
可整理ppt
8
把满足式(7.7)、(7.8)和式(7.9)的奇对称条件的FIR 滤波器分别称为Ⅲ型线性相位滤波器和Ⅳ型线性相位滤波 器。
2
j
e
2
N1
2
N1 n0
h(n)
sin[(n
N21)]
幅度函数与相位函数分别为
H()N1h(n)sin[(nN1)],
《FIR滤波器的设计》PPT课件

窗口函数对理想特性的影响:
①改变了理想频响的边沿特性,形成过渡带,宽为4π/N ,
等于WR()的主瓣宽度。(决定于窗长)
②过渡带两旁产生肩峰和余振(带内、带外起伏),
取决于WR()的旁瓣。旁瓣多,余振多;旁瓣相对值
大,肩峰强 ,与 N无关。(决定于窗口形状)
③N增加,过渡带宽减小,肩峰值不变。( 8.95% ,吉布斯 (Gibbs)效应)
Hd (e j ) hd (n) hd (n)w(n)
H (e j ) h(n)
以一个截止频率为 c的线性相位理想低通
滤波器为例
:低通滤波器的延时
则:
hd
(n)
1
2
Hd
e j
e jnd
1 c e je jnd sin(c (n ))
h (2) = 2,求幅度函数H ( )。
解: N为奇数并且
h(n)满足偶对称关系 a (0) = h (2) = 2 a (1) = 2 h (3) = -1 a (2) = 2 h (4) = -1
H ( ) = 2 - cos - cos2 = 2- (cos +cos2)
小结:
2
分四种情况:
1. h(n) 偶对称, h(n) = h(N-1-n) 2. h(n) 偶对称, h(n) = h(N-1-n)
N 为奇数 N 为偶数
3. h(n) 奇对称, h(n) = - h(N-1-n) N为奇数
4. h(n) 奇对称, h(n) = - h(N-1-n) N为偶数
四种线性相位FIR DF特性:
•在采样点之间,频响由各采样点的内插函数延伸迭加而
形成,因而有一定的逼近误差,误差大小与理想频率响
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3.综合:在QuartusⅡ中进行 综合
4.适配下载
SIMULINK下可控正弦信号发生器设计
本章以正弦波发生模块的设计为例,它的结构 如图1所示。它由 4个部分构成:InCount是一个阶 梯信号发生模块,产生递增的地址信号,送往LUT。 LUT是一个查找表模块正弦函数值的,通过递增的 地址可得到输出正弦波值,输出的8位正弦波数据 经Delay延时模块以后被送向乘法Product模块,与 SinCtr1相乘。因为 SinCtr1只输入1位,SinCtr1通过 Product就完成了控制有无输出正弦波。My_sin就 是正弦波发生器模块的输出,它送向D/A就能够得 到正弦波信号。
2.3 设计32阶FIR滤波器模型
复制4个8阶滤 波器子系统, 并将它们如右 图连接起来。
2.4 滤波器系数的计算
若设计一个截止频率为10.8KHz的低通滤波器(h(0)=0), 给定的参数如下:
● 低通滤波器
● 采样频率Fs为48KHz,滤波器的Fc为10.8KHz
● 输入序列位宽为10位(最高位为符号位)
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be结束语感谢聆听不足之处请大家批评指导
值得注意的是,DSP Builder中的DSP基本模块是以算 法级的描述出现的,易于用户从系统或者算法级进行理解。
DSP Builder的设计包含两套流程:自动流程和手动流程
二. 32阶FIR低通滤波器
三. 8阶IIR低通滤波器
2.1.FIR滤波器的原理
对于直接I型的32阶或更高阶的FIR滤波器通常用低 阶的滤波器节进行级联而成。这里设计一个8阶的FIR 滤波器节,然后通过将其级联来构成32阶的FIR滤波器。
二. 32阶FIR低通滤波器 三. 8阶IIR低通滤波器
3.1 8阶IIR低通滤波器原理
由以上原理可知,IIR直接Ⅱ型为:
其他设计部分都与FIR 设计步骤一样,在 simulink中的模型为:
四、滤波器的硬件实现
1.由simulink模型转成VHDL 注意:必须安装DSP Builder的授权文件,这一 步才能实现,否则无法进 行。
图2.2 8阶FIR滤波器子系统
为了设计的方便,将上面设计8 阶FIR滤波器生成一个子系统,具体 方法如下:在fir8模型窗口中,按住
鼠标左键,移动鼠标画一个框,选 中图中除SignalCompile模块以外的
所有模块,接着,在选中的模块上
点击鼠标右键,在弹出的右键菜单 中选中“Create subsystem",建立子 系统。如右图
由于浮点小数在FPGA中实现比较困难,需要很多 资源。这里采用定点计算,为了省去小数点定标,使 用整数运算来实现。
2.2 设计8阶FIR滤波器子系统
在Matlab 的Simulink 环境中建立一个MDL模 型文件,找到Altera DSP Builder工具箱,用图形 化方式调用DSP Builder中的Storage库的Delay模 块和Arithmetic库的Product模块以及Parallel Adder Substractor模块,根据滤波器的结构原理设 计一个8阶FIR滤波器子系统。如下图(fir8)
图1 正弦发生器模块
1 用DSP BUILDER建立正弦发生器模型
1.1 新建模型 打开Matlab环境。可以看到 Matlab的主窗口界面被分
割成三个窗口:命令窗口( Command Window)、工作 区(Workspace)、命令历史( Command History)。在 命令窗口中,可以键入 Matlab命令,同时获得 Matlab对 命令的响应信息、出错警告提示等。然后建立工作库。在 建立一个新的设计模型前,先建立一个新的文件夹,作为 work工作目录。 新建一个simulink的模型文件(后缀为 mdl),在 simulink的库管理器中选择“ File”菜单,在出现的菜单中 选择New,在弹出的子菜单中选择新建模型 model。图2右 下角显示的就是新模型窗。
一.概述
DSP Builder是Altera推出的一个数字信号处理(DSP)开 发工具,它在QuartusⅡ FPGA设计环境中集成了 MathWorks的Matlab和Simulink DSP开发软件。
它是作为MATLAB的一个Simulink工具箱出现的。 Simulink是MATLAB的一个组成部分,用于图像化建模仿 真。DSP Builder作为Simulink的一个工具箱,使得用 FPGA设计DSP系统完全可以通过Simulink的图像化界面 进行,只要简单的进行DSP Builder工具箱中的模块即可。
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师:XXXXXX XX年XX月XX日
滤波器的系数计算可以使用Matlab的滤波器设计工具 FDATool来计算。其设计界面如下图:
由上图可知FDATool计算出来的值是一个有符号的 小数,而在DSP Builder下建立的FIR滤波器模型需要一个 整数作为滤波器系数,所以必须进行量化和归一化。
量化后的系数
导出滤波器系数后,在Matlab主窗口的命令窗口中输入: Num*(2^10)得到: