基于FPGA的FIR濾波器設(shè)計(jì)

1、基于FDAtool及FPGA的FIR濾波器設(shè)計(jì)首先f(wàn)datool是Matlab自帶的一個(gè)數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)分析軟件，里面提供了豐富的參數(shù)供調(diào)整（具體的參閱Matlab的教材），大大降低了數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)難度，同時(shí)又可以設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的濾波器。fdatool雖然不是最好的濾波器設(shè)計(jì)軟件，但是在Matlab響亮的名號(hào)下，得到了廣泛的使用。FIR Megacore是Altera針對(duì)其主流FPGA推出的一款商業(yè)化的數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)軟件，可以直接生成HDL代碼（可綜合的，但是加密了），同時(shí)其結(jié)構(gòu)針對(duì)Altera自己的FPGA做了各種各樣的優(yōu)化。盡管fdatool也可以生成可綜合的HDL代碼，但是沒(méi)有針對(duì)FPG

2、A的M4K、DSP Block做出相應(yīng)的優(yōu)化，所以性能和FIR Megacore生成的FIR濾波器有相當(dāng)?shù)牟罹?。然而，F(xiàn)IR Megacore的濾波器設(shè)計(jì)工具相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單，只提供了窗函數(shù)法，用戶只能定義有限的幾個(gè)參數(shù)。而其他的設(shè)計(jì)方法，比如矩形系數(shù)更好的等紋波法則只能在fdatool里面找到。 所幸的是，F(xiàn)IR Megacore提供了濾波器的Coefficients導(dǎo)入的選項(xiàng)，可以使用第三方工具生成的Coefficients。這使得我們能夠用FIR Megacore來(lái)實(shí)現(xiàn)fdatool生成的濾波器。簡(jiǎn)要流程如下：Step-1：在Matlab的命令行上輸入：fdatool，啟動(dòng)Filter Des

3、ign & Analyze Tool；Step-2：Filter Design & Analyze Tool（fdatool）的主界面；Step-3：基于等紋波法設(shè)計(jì)一個(gè)FIR濾波器； Step-4：這個(gè)濾波器的幅頻特性；Step-5：在fdatool主界面的File菜單中選取Export. 可以對(duì)系數(shù)先進(jìn)行參數(shù)化，點(diǎn)擊右下方的set quantization parameter按鈕，設(shè)置參數(shù)化位數(shù)（可以通過(guò)Analysis->Filter coefficient查看系數(shù)，此時(shí)系數(shù)仍為小數(shù)），小數(shù)需要?dú)w一化為整數(shù)，可以再輸入Xilinx和Altera的

4、IP中，歸一化即將生成的小數(shù)系數(shù)乘以28（歸一化為8位系數(shù)，第九位可以是符號(hào)位）。Step-6：在Export的對(duì)話框中，Export To選擇Coefficient File(ASCII)，F(xiàn)ormat選擇Decimal；Step-7：修改導(dǎo)出的fcf文件，把那些廢話刪掉（非常重要）； Step-8：調(diào)用Altera FIR Megacore的，點(diǎn)擊Parameters按鈕； Step-9：在主界面中，我們可以看到一個(gè)默認(rèn)的低通濾波器，不要管它，直接點(diǎn)擊坐標(biāo)圖上面的那個(gè)Edit Coefficient Set按鈕； Step-10：在Coefficients Generator Dialog窗口中，直接選取Imported Coeff Set，并輸入剛