基于matlab FPGA verilog的FIR滤波器设计

FPGA学习交流 2018-06-08 09:41 次阅读


203537ag09vfggf80289rg.png


本例程实现8阶滤波器,9个系数,由于系数的对称性,h(0)=h(8),h1(1)=h(7),h(2)=h(6),h(3)=h(5),h(4)为中间单独一个系数。根据公式:203540r0khhz1gypbzzey1.png


实现框图:

203538ahze28diee2n8ueh.png



203538b2c33032tdjdtd2r.png



推导出当系数N为偶数时,例如N=4:y(n)=h(0)*{x(0)+x(n-3)}+h(1)*{x(n-1)+x(n-2)}

当系数N为奇数时,例如N=5:

y(n)=h(0)*{x(0)+x(n-1)}+h(1)*{x(n-1)+x(n-3)}+h(2)*x(n-2)


1、用matlab生成和量化滤波器系数

203539zlmaen6dihdlvkoi.png


设置参数后,点击“Design Filter”按钮,“file”—“export”,把滤波器系数导出到workspace,如下图:

203539gi83i88dj88mqxd2.png



执行命令:Num=Num’ ,把滤波器系数拷贝到文件COFFICIENT.dat中。

量化系数:在matlab中运行quantization.m

2、说明

用matlab程序sin_1MHz_gen.m生成正弦波波形表,改变变量f0 = 1.5e6可以生成不同频率的波形。把第一个周期的波形数据存入signal_1m.dat文件中,存入的数据个数为Fs/Fo的最小正整数之比的分子,比如Fs=25MHz,Fo=0.3MHz,Fs/Fo=250/3(Fs=25/24MHz),则存入文件signal_1m.dat的波形数据个数为开头的250个数据。相应的signal_gen0.v中的语句if(i0<50)相应的改为if(i0<250)。仿真时signal_1m.dat放在仿真目录下

3、滤波器的multisim仿真

运行matlab,用sin_1MHz_gen.m产生5MHz(f0 =5e6)正弦波信号,Fs/Fo=5,把数据hex_sin_data的前5个数据存入signal_1m.dat文件,相应的signal_gen0.v中的语句if(i0<50)相应的改为if(i0<5)。

仿真的波形如下图(fir滤波器的输入输出信号):

203539zz6zcgp2f8rqpr23.png



运行matlab,用sin_1MHz_gen.m产生1MHz(f0 =1e6)正弦波信号,Fs/Fo=25,把数据hex_sin_data的前5个数据存入signal_1m.dat文件,相应的signal_gen0.v中的语句if(i0<5)相应的改为if(i0<25)。

仿真的波形如下图(fir滤波器的输入输出信号):

203540jihbwh92xi8bwpii.png


由此可见FIR对带外信号起到衰减的作用。

部分代码:

//Date     :2012-5-27
//Description :  8 阶FIR滤波器 ,通带2MH,阻带8MHz ,带外衰减80dB,通带波动1dB        
//Uesedfor
//Taobao    :
//E-mail    :2352517093@qq.com
//==========================================================================
`timescale 1 ns / 1 ns

module fir_filter
              (
               i_fpga_clk ,
               i_rst_n    ,
               i_filter_in,
               o_filter_out
               );

 input                   i_fpga_clk  ; //25MHz
 input                   i_rst_n     ;
 input signed      [7:0] i_filter_in ; //数据速率25Mh
 output reg signed [7:0] o_filter_out; //滤波输出

//==============================================================
//8阶滤波器系数,共9个系数,系数对称
//==============================================================
 wire signed[15:0] coeff1 = 16'd239 ;
 wire signed[15:0] coeff2 = 16'd1507;
 wire signed[15:0] coeff3 = 16'd4397;
 wire signed[15:0] coeff4 = 16'd7880;
 wire signed[15:0] coeff5 = 16'd9493;

//===============================================================
//延时链
//===============================================================
reg signed [7:0] delay_pipeline1 ;
reg signed [7:0] delay_pipeline2 ;
reg signed [7:0] delay_pipeline3 ;
reg signed [7:0] delay_pipeline4 ;
reg signed [7:0] delay_pipeline5 ;
reg signed [7:0] delay_pipeline6 ;
reg signed [7:0] delay_pipeline7 ;
reg signed [7:0] delay_pipeline8 ;

always@(posedge i_fpga_clk or negedge i_rst_n)
      if(!i_rst_n)
               begin
                   delay_pipeline1 <= 8'b0 ;
                    delay_pipeline2 <= 8'b0 ;
                    delay_pipeline3 <= 8'b0 ;
                    delay_pipeline4 <= 8'b0 ;
                    delay_pipeline5 <= 8'b0 ;
                    delay_pipeline6 <= 8'b0 ;
                    delay_pipeline7 <= 8'b0 ;
                    delay_pipeline8 <= 8'b0 ;
               end
      else
               begin
                   delay_pipeline1 <= i_filter_in     ;

收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

如何用模拟技术调整led照明方案

由于模拟调光更有效,参考设计通过使用低通滤波器传递 PWM 信号来生成模拟信号,然后将其作为 PWM....

发表于 08-15 14:38 4次 阅读
如何用模拟技术调整led照明方案

麻省理工大学滤波器创新,首个在硅基芯片上的光学滤波器

研究人员发现该滤波器具有更精确的滤波能力,比传统手段精确10到70倍;通过对滤波器上波导线路和间隙的....

发表于 08-15 14:35 0次 阅读
麻省理工大学滤波器创新,首个在硅基芯片上的光学滤波器

学习FPGA可从事哪些工作?FPGA市场需求量大概是多少?

FPGA介绍:   FPGA(Field-Programmable Gate Array)是现场可编程门阵列的简称,简单来说是一种逻辑数字电路...

发表于 08-15 11:39 20次 阅读
学习FPGA可从事哪些工作?FPGA市场需求量大概是多少?

PCB、FPGA、 EDA之间有什么关系吗?如何理解它们?

FPGA是一种可编程器件,用硬件描述语言进行编程使之拥有你所需要的功能,基本上就是EDA了吧。 我这个打个比方,比如一个...

发表于 08-15 11:35 23次 阅读
PCB、FPGA、 EDA之间有什么关系吗?如何理解它们?

国产FPGA发展迎来“天时”生态系统不完善,乃当前最大难题

FPGA因技术门槛极高,全球市场份额主要被美国四大巨头高度垄断。据不完全统计,在全球约50亿美元的F....

的头像 电子发烧友网 发表于 08-15 10:43 93次 阅读
国产FPGA发展迎来“天时”生态系统不完善,乃当前最大难题

运用FPGA解决DSP设计难题

作者:Reg Zatrepalek Hardent 公司 DSP/FGPA 设计专家 rzatrepalek@hardent.com 本文以实践为基础,对 DSP和...

发表于 08-15 09:46 60次 阅读
运用FPGA解决DSP设计难题

基于DSP和FPGA技术的低信噪比雷达信号检测

我国目前的海事雷达大多为进口雷达,有效探测间隔小,在信噪比降为3 dB时已经无法识别信号。随着微电子技术的迅猛发展,高速A/...

发表于 08-15 09:43 50次 阅读
基于DSP和FPGA技术的低信噪比雷达信号检测

中美贸易酣战正急,国产FPGA遇“天时”尚需“人和”?

目前,全球FPGA市场被美国Xilinx(赛灵思)、Altera(阿尔特拉)、Lattice(莱迪思)、Microsemi(美高森美)四大巨头高度...

发表于 08-15 09:34 56次 阅读
中美贸易酣战正急,国产FPGA遇“天时”尚需“人和”?

基于带处理器和FPGA的SoC的新型SoM

本文将讨论使用 SoM 来开发嵌入式系统的优势,这些系统需要借由 FPGA 提供更高的处理能力。本文....

的头像 电子设计 发表于 08-15 09:21 190次 阅读
基于带处理器和FPGA的SoC的新型SoM

请问器件AD5750-2BCPZ两个信号VSENSE+和VSENSE-的保护作用是保护负载吗?

最近我在做FPGA项目,用到了贵公司的器件,型号是AD5750-2BCPZ,遇到了一些问题,希望能得到帮助: (1)根据器件说明...

发表于 08-15 07:22 29次 阅读
请问器件AD5750-2BCPZ两个信号VSENSE+和VSENSE-的保护作用是保护负载吗?

四强联手发布了基于FPGA的一系列vBRAS解决方案,加快了FPGA硬件加速的步伐

在近日举行的2018上海世界移动大会期间,中国电信、英特尔、联想与赛特斯联合发布了基于FPGA的一系....

发表于 08-14 16:20 130次 阅读
四强联手发布了基于FPGA的一系列vBRAS解决方案,加快了FPGA硬件加速的步伐

现代先进武器装备为何越来越青睐高端芯片?

至于FPGA,它包含大量门电路,使芯片更集成化,速度更快,可靠性更高.尤其是具有系统内可再编程(可再....

的头像 半导体观察IC 发表于 08-14 14:58 340次 阅读
现代先进武器装备为何越来越青睐高端芯片?

数字电路中最简单的混频知识

在FPGA设计中,不管是Altera还是Xilinx,它们的IP核几乎都是采用二进制补码带符号数,也....

的头像 FPGA技术联盟 发表于 08-14 14:35 90次 阅读
数字电路中最简单的混频知识

arm加载fpga程序为什么DONE信号一直为低?

[ENV] 我们的一块板卡上有FPGA(7A200T),ARM(tm4c1294),FLASH(N25Q),想通过arm上电加载fpga启动,过程如下;...

发表于 08-14 14:35 31次 阅读
arm加载fpga程序为什么DONE信号一直为低?

FPGA在音乐科技及医疗照护领域的应用

FPGA的应用领域包罗万象,我们今天来看看在音乐科技领域及医疗照护的智能巧思。

的头像 芯榜 发表于 08-14 10:39 166次 阅读
FPGA在音乐科技及医疗照护领域的应用

以FPGA和CPLD为基础的灵活可行的降低汽车电子物料成本解决方案

汽车制造商们坚持不懈地改进车内舒适性、安全性、便利性、工作效能和娱乐性,反过来,这些努力又推动了各....

发表于 08-14 10:01 66次 阅读
以FPGA和CPLD为基础的灵活可行的降低汽车电子物料成本解决方案

将FPGA作为下一代汽车电子设计的灵活及低成本解决方案还需要考虑这些问题

随着汽车在过去 25 年中从纯机械设备演变成高度集成的线控驾驶汽车电子系统,设计人员面临的挑战也不....

发表于 08-14 09:31 55次 阅读
将FPGA作为下一代汽车电子设计的灵活及低成本解决方案还需要考虑这些问题

电子工程师为什么要学会用FPGA 有什么好处?

对当今的硬件工程师来讲,FPGA的应用是同PCB设计一样必须掌握的技能,因此在过去三年里我们摩尔吧的硬禾实战营最重要的技...

发表于 08-14 09:29 66次 阅读
电子工程师为什么要学会用FPGA 有什么好处?

如何高效学习FPGA 学习FPGA应该避免那些误区

FPGA对于硬件工程师以及高校师生来说是非常重要的一项技能,其重要性甚至要超过PCB设计,不仅是因为在电子产品系统中(尤...

发表于 08-14 09:14 59次 阅读
如何高效学习FPGA 学习FPGA应该避免那些误区

基于FPGA的二值图像的膨胀算法的实现

1 背景知识 二值图像(Binary Image)是指将图像上的每一个像素只有两种可能的取值或灰度等级状态,人们经常用黑白、B&W、单...

发表于 08-14 09:08 102次 阅读
基于FPGA的二值图像的膨胀算法的实现

鼎阳SDS1102X示波器拆解分析

用单片SoC芯片替代传统的CPU+FPGA的分立方案,也可以减少硬件布板面积,有利于将高性能处理系统....

的头像 硬件十万个为什么 发表于 08-13 17:32 430次 阅读
鼎阳SDS1102X示波器拆解分析

Xilinx利用FPGA迈出了AI领域的第一步,未来前景可期

未来几年,人工智能芯片的需求将急剧上升。联合市场研究公司(Allied Market Researc....

发表于 08-13 16:49 98次 阅读
Xilinx利用FPGA迈出了AI领域的第一步,未来前景可期

FPGA巨头赛灵思收购深鉴科技,计划未来布局中国ADAS及自动驾驶

上周,刚刚收购深鉴科技的FPGA巨头:赛灵思面向媒体记者在深举行了“汽车产业最新技术与产品说明会”。....

发表于 08-13 16:40 288次 阅读
FPGA巨头赛灵思收购深鉴科技,计划未来布局中国ADAS及自动驾驶

FPGA学习系列:26. 计算器的设计

设计背景:计算器是设计中经常用到的一个操作软件,设计和学习计算器使我们亲密的联系所学的各模块, 对我....

的头像 FPGA学习交流 发表于 08-13 13:45 100次 阅读
FPGA学习系列:26. 计算器的设计

FPGA学习系列:27. VGA驱动设计

设计背景:     VGA (Video Graphics Array) 即视频图形阵列,是IBM于....

的头像 FPGA学习交流 发表于 08-13 13:45 127次 阅读
FPGA学习系列:27. VGA驱动设计

简谈FPGA/Verilog中inout端口使用方法

        大家好,又到了每日学习的时间了,今天我们来聊一聊FPGA/Verilog中inout....

的头像 FPGA学习交流 发表于 08-13 13:45 114次 阅读
简谈FPGA/Verilog中inout端口使用方法

Vishay新款高温IHSR电感器为多相电源提供更高电流密度

Vishay宣布,推出其全新IHSR高温商用电感器系列的首款产品---IHSR-4040DZ-51。....

的头像 人间烟火123 发表于 08-13 11:45 605次 阅读
Vishay新款高温IHSR电感器为多相电源提供更高电流密度

开关电源输入滤波器的阻抗匹配的详细中文资料免费下载

在设计和选用电源滤波器的过程中系统工程师发现 ,加了滤波器以后作用不大 ,甚至会发生某些频段的噪声变....

发表于 08-13 08:00 34次 阅读
开关电源输入滤波器的阻抗匹配的详细中文资料免费下载

以FPGA为核心的多轴控制器设计

专用控制器在完成整个控制的过程中,arm只负责指令解析、控制指令发送、实时数据上传等任务,fpga才....

发表于 08-12 09:47 265次 阅读
以FPGA为核心的多轴控制器设计

如何使用云科技在线设计PCB?详细经验教程

OrCAD® Capture Cloud工具作为桌面版本的一部分被引入市场,并拥有如下优势: 无需....

的头像 CadencePCB和封装设计 发表于 08-12 09:44 241次 阅读
如何使用云科技在线设计PCB?详细经验教程

以FPGA系统为核心的1553B总线接口设计

在总线接口模块中,曼彻斯特编解码是实现功能的核心部分,所以编码数据和解码数据是进行功能验证时观察的重....

发表于 08-12 09:44 61次 阅读
以FPGA系统为核心的1553B总线接口设计

如何设计一个基于FPGA的嵌入式监控系统?

为了实现自动图像报警和图像采集,本文设计了动体检测算法,这是因为绝大多数情况下我们只对监控区域中运动....

发表于 08-12 09:39 66次 阅读
如何设计一个基于FPGA的嵌入式监控系统?

以FPGA为核心的高阶快速数字滤波器设计

本文详细讲述了通过Matlab工具设计FIR线性相位滤波器的方法, 并针对声波信号设计了优于传统结构....

发表于 08-12 09:33 58次 阅读
以FPGA为核心的高阶快速数字滤波器设计

如何利用FPGA研究CPU工作原理实现其功能?

初始时的PC 为0000H, SP为03FFH。SP的更改可通过指令sph l来执行。针对实验箱, ....

发表于 08-12 09:29 72次 阅读
如何利用FPGA研究CPU工作原理实现其功能?

如何设计一个16位的嵌入式微控制器?

使用的FPGA器件是StratixⅡ型号为EP1S40F780C7。综合结果显示:A8096使用3 ....

发表于 08-12 09:11 79次 阅读
如何设计一个16位的嵌入式微控制器?

关于FPGA的优势以及产业化的限制因素详解

可编程的“万能芯片” FPGA——现场可编程门阵列,是指一切通过软件手段更改、配置器件内部连接结构....

发表于 08-11 11:47 58次 阅读
关于FPGA的优势以及产业化的限制因素详解

各种存储器接口控制器设计所面临的挑战和Xilinx的解决方案详解

FPGA 设计人员在满足关键时序余量的同时力争实现更高性能,在这种情况下,存储器接口的设计是一个一....

发表于 08-11 11:04 1370次 阅读
各种存储器接口控制器设计所面临的挑战和Xilinx的解决方案详解

FPGA究竟是什么?能代替CPU架构吗?

FPGA全称现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array),最初作为....

的头像 FPGA极客空间 发表于 08-10 17:23 382次 阅读
FPGA究竟是什么?能代替CPU架构吗?

如何实现用Python开发FPGA?

近日,想必各位科技爱好者的朋友圈都被一篇发表在第25届IEEE国际讨论会上,用Python开发FPG....

的头像 FPGA开发圈 发表于 08-10 14:57 206次 阅读
如何实现用Python开发FPGA?

简谈FPGA verilog中的function用法与例子

大家好,又到了每日学习的时间了,今天我们来聊一聊FPGA verilog中的function用法与例....

的头像 FPGA学习交流 发表于 08-10 13:42 595次 阅读
简谈FPGA verilog中的function用法与例子

在FPGA模块层如何提供容错设计

赛灵思根据实际情况提供了基于器件的打包式解决方案,从而帮助用户克服功能安全系统设计的复杂性挑战,而且....

的头像 FPGA开发圈 发表于 08-10 09:55 730次 阅读
在FPGA模块层如何提供容错设计

交流电源滤波器电路图及作用分析

电源滤波器是针对电源端口电磁骚扰的特点而设计的,一般是由电感、电容、电阻或铁氧体器件构成的频率选择性....

发表于 08-09 16:39 277次 阅读
交流电源滤波器电路图及作用分析

自制音响电源滤波器的方案 详解音响电源滤波器应用

我们知道,在一个音响器材中,电源部分是基础,好比大楼的地基部分。

发表于 08-09 16:15 82次 阅读
自制音响电源滤波器的方案 详解音响电源滤波器应用

电源滤波器插座的作用是什么 详解电源滤波器插座及其作用

插座电源滤波器原理是电源滤波器是一种无源双向网络,它的一端是电源,另一端是负载。

发表于 08-09 15:42 83次 阅读
电源滤波器插座的作用是什么 详解电源滤波器插座及其作用

插座式电源滤波器对功放的影响 浅析电源线滤波器插座设计

不良的滤波器和不正确的安装方式起不到预期的效果,要获得预期的效果,不仅滤波器要满足要求,而且安装方式....

发表于 08-09 15:18 73次 阅读
插座式电源滤波器对功放的影响 浅析电源线滤波器插座设计

三相电源滤波器作用 详解三相电源滤波器

电源线滤波器的作用是使设备能够满足电磁兼容标准中对传导发射和传导敏感度的要求,电源线滤波器对抑制设备....

发表于 08-09 14:52 67次 阅读
三相电源滤波器作用 详解三相电源滤波器

直流电源滤波器原理图 性能参数分析

直流电流滤波器是适用于直流线路输入输出线路干扰抑制的滤波器,它采用低线路电阻,具有低损耗、高可靠性特....

发表于 08-09 14:30 61次 阅读
直流电源滤波器原理图 性能参数分析

单相电源滤波器作用 浅谈单相电源滤波器应用

在生活中一般用在收音机、电视机、音响等各种电器中我们经常可以见到滤波器的身影,关于滤波器你知道多少呢....

发表于 08-09 14:12 94次 阅读
单相电源滤波器作用  浅谈单相电源滤波器应用

电源滤波器适配原理 电源滤波器应用分析

电源滤波器是针对电源端口电磁骚扰的特点而设计的,一般是由电感、电容、电阻或铁氧体器件构成的频率选择性....

发表于 08-09 10:58 78次 阅读
电源滤波器适配原理 电源滤波器应用分析

FPGA学习系列:26. 矩阵键盘的设计

设计背景: 矩阵键盘在工程设计越来越多的被用到,已然成为了我们做开发接触到的不可缺少的小型项目,利于....

的头像 FPGA学习交流 发表于 08-09 10:47 786次 阅读
FPGA学习系列:26. 矩阵键盘的设计

电源滤波器参数和结构分析 浅谈电源滤波器的内部构造及其参数性能

电源滤波器是一种无源双向网络,它的一端是电源,另一端是负载。电源滤波器的原理就是一种——阻抗适配网络....

发表于 08-09 10:44 52次 阅读
电源滤波器参数和结构分析 浅谈电源滤波器的内部构造及其参数性能

电源电源滤波器分类 详解电源电源滤波器的挑选

电源滤波器输入线、输出线必须拉开距离,切忌并行,以免降低滤波器效能。

发表于 08-09 10:13 53次 阅读
电源电源滤波器分类 详解电源电源滤波器的挑选

单相电源滤波器分类 详解单相电源滤波器系列

交流单相电源滤波器有优异的共模、差模滤波效果,适用于开关电源、绣花机、点钞机、雕刻机、控制器、工业计....

发表于 08-09 09:45 40次 阅读
单相电源滤波器分类 详解单相电源滤波器系列

干扰电源滤波器分类 详解干扰电源滤波器的选型

电源有交流直流之分,与此相对应,许多厂家的电源滤波器也分为交流和直流两种。

发表于 08-09 09:20 224次 阅读
干扰电源滤波器分类 详解干扰电源滤波器的选型

三相电源滤波器分类 详解三相电源滤波器系列

高标准化的生产应用中EMI滤波器非常常见,EMI滤波器选型首要的是了解滤波器的作用、应用和各项产品特....

发表于 08-09 08:57 56次 阅读
三相电源滤波器分类 详解三相电源滤波器系列

干扰电源滤波器设计 浅谈干扰电源滤波器设计过程

对于干扰电源滤波器设计,本文首先对开关电源EM I的产生进行了阐述,然后重点分析了EM I滤波器的设....

发表于 08-09 08:34 121次 阅读
干扰电源滤波器设计 浅谈干扰电源滤波器设计过程

Vivado设计套件TCL命令资料参考指南免费下载

工具命令语言(TCL)是集成在VIVADO环境中的脚本语言。TCL是半导体工业中用于应用程序编程接口....

发表于 08-09 08:00 34次 阅读
Vivado设计套件TCL命令资料参考指南免费下载

单相电源滤波器设计 浅析单相电源滤波器的设计过程

本文对单相并联型有源电力滤波器进行了研究,介绍了谐波检测的一种新方法,并对控制策略进行了分析,在基于....

发表于 08-08 19:46 70次 阅读
单相电源滤波器设计 浅析单相电源滤波器的设计过程

三相电源滤波器设计 浅谈三相电源滤波器设计过程

三相有源电力滤波器实现主要是谐波分析、电流内环跟踪控制、直流母线电压稳定、驱动信号生成等。

发表于 08-08 19:04 102次 阅读
三相电源滤波器设计 浅谈三相电源滤波器设计过程