使用FIR濾波器實現(xiàn)音頻濾波實驗指南.

1、DSP Builder入門與使用FIR濾波器實現(xiàn)音頻濾波 -DSP Builder應(yīng)用實例 主要內(nèi)容 1. 設(shè)計要求 2. Audio ADC/DAC 配置 3. FIR濾波器的設(shè)計 4. Quartus II工程對DSP Builder模塊的調(diào)用 一、設(shè)計要求 （1）原始音樂（夾帶2KHz的嘯叫聲）由電腦的媒體播放器播放后，經(jīng)音頻線連到Cyclone II EP2C70 DSP Development Board以下簡稱 DSP開發(fā)板）的 LINE IN 音頻輸入口，DSP 開發(fā)板上音頻codec對模擬音頻進(jìn)行采樣得到數(shù)字化音頻； 在DSP開發(fā)平臺上設(shè)計FIR濾波器濾除原始音樂中的單音嘯叫得

2、到較理想的音樂， 并通過DSP開發(fā)板上音頻codec進(jìn)行DAC轉(zhuǎn)換，通過耳機(jī)收聽音樂效果。 、Audio ADC/DAC 配置 AVDD VDAC VMID AGND MICBLAS RLINEIN MK：IN LLMEIH Bypass Mut 119 SET LIN R: LUT DATA 16 H021A; 120 SET HEAD L : LUT DITA - 16 hO47B; 121 SET HEAD R : LUT DATA 16 h.0 67B; 122 A PATH CTRL : LUT DATA 16 hJ0BF0；/Z/D3FS 123 D PATH CTRL : LUT

3、 DAT1 16! hOAOfi; 124 POWER Off: LUT DAT! 16* hOCOD; 125 set format ； LITT DATA 161 hJOEOlj 19 12 6 SABPLE CTRL E LITT DlTi 161LlOOOj/1C02 12? SET ACTIVE LUT DATA is1 hiaoij 12 S / VideD Config Data 1Z9 SET VIDE0+0 : LUT DAT* ATAf 3oAUD2LRCKf 10 11 12 13 14 15 16 17 16 f ir_out_data,i fir in data, /

4、 Control Signals iSrSelectj iCLK21B_4, iRSTN 一)； input- DATA UIDTH-1 ：0 f ir out data; input DATiQffTDTHiSCi ir2in data; 圖2增加兩個輸入 (2) fir_in_data為ADC采樣后的輸出，現(xiàn)將其連入 2 57 / 2 58 / 16 Bits PISO MSB First / 259 alway3(negedge oaue |_BCK or negedge 1RST_N) 2 SO Sbegin 2S.1 if(!iRST_N) Z 2 65 end ass ign o

5、AW D ATA =(iScc 5elect=SllJ SAMPLE) 2 67 (iSrcSe 1 ect=FLA5H_I)ATA) 2 6Q (iSrcSe 1 ect=SDRAM2I) TA) 2旳 270 / 271 / Sin Have ROK Table / ?3 i n_Out-5 EL_Cnt : | 工ir_in一cast旦_Cont: ? SDRAM_Out-SEL_Cont: S Ft AHOut * SE L_Co nt ; 圖 3 將 FLASH_Out 改為 fir_in_data 第三步：Step 3:修改 DE2_Defaultv 主要內(nèi)容 (1) 將ADC采集

6、的數(shù)據(jù)進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換得到并行數(shù)據(jù) (2) 將并行數(shù)據(jù)送給fir_in_data (3) ADC采集后的數(shù)據(jù)是雙通道的，只需將左聲道或右聲道送給fir_in_data (1)串并轉(zhuǎn)換 將以下代碼加入到系統(tǒng)頂層文件DE2_Default.v /added by sun shi ne (begi n) reg 3:0 cou nt_ADC=0; reg 3:0 cou nt_ADC=0; reg 15:0 fir_in_data_l=0; reg 15:0 fir_in_data_r=0; reg 15:0 ADC_data_l=0; reg 15:0 ADC_data_r=0; wire 15:0

7、fir_out_data; / ADC data serial to pararrel always (posedge AUD_BCLK) begi n if(AUD_ADCLRCK) beg in ADC_data_lcou nt_ADC3:0v=AUD_ADCDAT; cou nt_ADC=coun t_ADC+1; if(cou nt_ADC=15) beg in fir_in_data_r=ADC_data_r; cou nt_ADC=0; end end else beg in ADC_data_r卜cou nt_ADC3:0v=AUD_ADCDAT; cou nt_ADC=coun

8、 t_ADC+1; if(cou nt_ADC=15) beg in fir_in_data_l=ADC_data_l; coun t_ADC=0; end end end /added by sun shi ne (end) 3 45 /added toy sunshine (begin) 346 reg3:0count ADC 1-0; 3 47 reg3;0count ADC r=0; 3 48 reg15:0 f i r_i n_dat a_1=0; 3 49 reg15:0 fir in data r=0; 350 regIS:0ADC data 1=0; 351 reg15:0 A

9、DC_data_r-O; 3 52 wire15:0 fir out data; 353 3 54 / ADC data sei： ial to paraurel 3 55 alirays 0 (posedcfe A.UD BCLK) 356 Obein 3 57 i(AUD_ADCLRCK) 3 58 Hbegin 359 ADC data 1count ADC 13:0 AUD ADCDAT; 3 60 count_ADC_l = count_ADC_l+1; 351 if(count ADC 丄=15 3 62 Sbein 3 63 fir_in_data_r=ADC_data_r; 3

10、 64 count ADC r-0; 3 65 end 366 end 3 57 else 3 58 Sbegin 3 69 ADC_data_r count_ADC_r 3 : OJ =AUD_ ADCDAT; 370 count ADC 匸 = count ADC r+i; 371 if (count_ADC_r=*15 3 72 Sbegin 373 fir in data K-ADC data 1; 374 count_ADC_l fdatool 通過菜單項打開 ConircL Sysl&n Dis-tributflil Computing Ctbv& Fit咤 Ccnrimuc4tl

11、 D2 Datafced Filt&r DftsigTt Filter OtEign HDL Cdw Icoj.bax&- Sledsatlx bthfef iTj Shortcuts 澤 DukWp Tosls eb Preferences. A Find Fals. . Bno5： and 5*11 i nft:T4QQQL9Nly 珈阿maReMA d Window Id MATLjLB? WfttcK this 町血皿 w UenDd 01 r* J *1 Filter E-ui.ld.ar (f 1 trbu 1 d.r) |iflFilttr DEagr-4 AndLyri Tp1

12、 Fibaitciil Kelp Detwos PriducL Fce 苗皀b) 召昌応U芒 Klgri OrtSe&ycIK Image Xcquisii ti Mora. 唧k Financial Btriviti*43 申k Fixed-Ln.ciorie Fixed.-Foiai 磚1 Fuiiy Lfigic 4 CAHCM 具體位置： Start-Toolboxes-Filter Design-Filter Design &analysis Tool(fdatool) 設(shè)置濾波參數(shù) 設(shè)置參數(shù)為：帶阻FIR濾波器，階數(shù)128,漢明窗 采樣頻率 48KHz，fc仁 1980Hz, fc

13、2=2020Hz 3t.ore Filter . Fllmr h伽agh Flier Orcfer Response Type .Qpfrnn 回Scale Pabnnd Wndcw:Hanging v Specify orders 200 FreqMency Speafcailons Unis: I Hz crder 4MXI Ed Fc2 |iW 2020 Magnhucie Spec-fclons_ The attenuHtion at cutolf frequencies b fixed 廢 E dB (halt Ite passband gain) 、恥 w I Ready 點擊 D

14、esign Filter 此時出現(xiàn)濾波器頻響曲線，注意參數(shù)的配置一定要符合濾波器性能要求，在要濾除的 頻率處，衰減至少10db以上，這樣效果才夠好。 丿 Fj.lLeiL jumlyris Twl 一 LuxlI lltda f-ila Xil fdL t 臉 kly 三込 rE,.Btt5 Fir iadjair |tlp 0曲尋広 周Qjsx n e E0s4iMoa0 竹 i=Qjrrert Filer hfnrni3Uori SfrucUKS： Dted-Form fr Or*r 200 Sldbk. Yet Sourw:D&SJffied Mbgfituda R；iMfise (tE

15、：i. 0.04 口恥 D J畑 -0M 51毗 Filer . Fflet lWferMW . 0S1015io 阮 CMency (kHz) _ Design irtBChod HR O Lgwpflw v O w Q Ban學(xué)齢s Ban昭甲 O技臨era呵or v -RBSportse Tyg. Elflerwarlhv .Filer Order Specify crdet：釦0 Mi-mu口聞 b .OiiDTiS 0 Scle RaEomd 訥血pwHanwinfl 皆 Frequencv Specffications Uhts Hzv F=：朝 MB Ftl.卩 980| Fe2

16、2020 .MagMtcte Spedtorilans The BStteruiLCi HlIoM 枕早比羋孚i； *1也ud * 陽 (half 1he陋沏簡負(fù)gBh) Fillet Design -JU Simuink * 具 Aarospsce Blacksct ：-扁 Altere DSP Buider Advsn. h 幣* Altera DSP Burider Blodcsert I i-AliBbcfcs e i ；-ArWfietic FE-Soards |!Cfflflplex!TyiM pG&teaccrirof i-IO & Bus *“ InteM iMagaCare

17、Functions i Rate Change Smulstiori Blocks Bjibrsry e i ! State Machine Functains e i r -Storage IfCwnmuntelQns Bioukset ；-碼 Ccrtrol System Tdoloox !Data AccMSiljon Ibolbox 底 EDA SiTiulerfor Link DS p IgEDASirnulorUnk N EDA SrnulErtcr Unk MQ 床 Embedded IC Link CC 屋 Embedded IDE Link KJ 輛 Embe血ed Link

18、 VS 耳 Fuzry logic Iboibox 耳 Gauges 日gwel 廚imafleAccMSlIjon Iftolbox O instrument Control 3bc拠 tf1_VQjO thisee自 Etftz. or readlline8 理羹遜. 雙擊model中的fir模塊進(jìn)行設(shè)置，第一步 Step 1 parameterize r o FIR CaMpi. 叵 岡 M*oC4*e _ d 0 About bis Cone Documentation 、 Step 1: Parameterize Step 2: Generate SteplEdit Coeffici

19、e nt Set Imported Coefficie nt Set Coefficienis Spscificabon (Low Pass SeC 1) New Coefflc lent Sgft Ediic口 mm亡im nt Eel RBtrhDve Coemclenl Set 選擇對應(yīng)的濾波器配置文件(coeff_116.txt )后 Apply OK 之后的界面，參數(shù)如下: Caefficsents SpecrficaHan- i；Ldw Pass Ji Rale Specificalion New Caeffici&ni Set Etfrl CDeffident Se1 Remme

20、 Co efficient Set Low Pa&s SeL1 Floating Coetr Resuonse Fl?ed Coer. Rffsponse DUE 1 -BD -60 100 J Freq uenty 0. 1 D.20.3 D.40.5 FlqyM丹Time RespDn&e aCoeffident Values Pld Odlion FixediFlDaijng Caefficierrls * Dark Background Slngi.9 Rale v Add clqbvl clpck cmb-lQ Inpul SpecificatiDri NumiD er of Input Channels In put Numtief System Binnir Inp ut Brl Widlfi 16 Oulput Spec-Mcalian FuiiResouion eiiwidth is 2 on Method Co Owlpu