2)在 matlab 平台,自定义指标设计一款低通 FIR 滤波器。 3)用 IPCORE 的方式实现该数字滤波器,并完成仿真,下载测试。 4)以高速实现为目的,选择合理的实现结构,用 Verilog HDL 编写代码设 计滤波器,完成仿真,下载,测试。
时间: 2024-02-19 17:59:48 浏览: 85
2)在MATLAB平台,自定义指标设计一款低通FIR滤波器:
在MATLAB平台中,可以使用fdesign.lowpass函数来设计低通FIR滤波器,具体步骤如下:
1. 定义滤波器的参数,包括采样率、截止频率、通带最大衰减和阻带最小衰减等。
2. 使用fdesign.lowpass函数创建一个低通滤波器对象。
3. 使用设计对象的design函数来设计滤波器,并使用fvtool函数来查看滤波器的频率响应。
4. 使用fir1函数来生成滤波器的系数。
以下是一个MATLAB代码示例:
```matlab
% 定义滤波器参数
Fs = 1000; % 采样率
Fp = 100; % 截止频率
Ap = 0.5; % 通带最大衰减(dB)
Ast = 80; % 阻带最小衰减(dB)
% 创建低通滤波器对象
d = fdesign.lowpass('Fp,Fst,Ap,Ast', Fp, Fp*1.2, Ap, Ast, Fs);
% 设计滤波器
Hd = design(d, 'equiripple');
% 查看滤波器频率响应
fvtool(Hd);
% 生成滤波器系数
b = Hd.Numerator;
```
3)用IPCORE的方式实现该数字滤波器,并完成仿真,下载测试:
在Vivado中,可以使用IP Integrator来实现FIR滤波器,具体步骤如下:
1. 打开Vivado,创建一个新的工程,并在工程中创建一个Block Design。
2. 在Block Design中添加一个FIR Compiler IP核,并配置滤波器的参数,包括采样率、截止频率、滤波器类型、滤波器阶数和滤波器系数等。
3. 在Block Design中添加一个AXI Interconnect IP核,并将FIR Compiler IP核与AXI总线相连。
4. 在Block Design中添加一个AXI GPIO IP核,并将其用于输入和输出数据。
5. 生成Bitstream文件,并在Vivado中进行仿真测试。
6. 将Bitstream文件下载到目标板上,并通过GPIO口输入测试数据,验证FIR滤波器的性能。
4)以高速实现为目的,选择合理的实现结构,用Verilog HDL编写代码设计滤波器,完成仿真,下载,测试。
在Verilog HDL中,可以使用并行FIR滤波器结构来实现高速滤波器,具体步骤如下:
1. 定义滤波器的输入和输出端口,以及滤波器的系数。
2. 使用乘法累加器来计算滤波器的输出,可以采用一种并行计算的方式,将滤波器划分为多个阶段,每个阶段包含多个乘法累加器。
3. 在每个阶段中,使用流水线化技术来优化计算性能。
以下是一个Verilog HDL代码示例:
```verilog
module fir_filter(
input clk,
input rst,
input signed [15:0] x,
output reg signed [15:0] y
);
reg signed [15:0] delay_line[0:15];
parameter [15:0] coef[0:15] = {...}; // 滤波器系数
always @(posedge clk or posedge rst) begin
if (rst) begin
for (int i = 0; i < 16; i = i+1) begin
delay_line[i] <= 0;
end
end
else begin
delay_line[0] <= x;
for (int i = 1; i < 16; i = i+1) begin
delay_line[i] <= delay_line[i-1];
end
y <= coef[0]*delay_line[0] + coef[1]*delay_line[1] + ... + coef[15]*delay_line[15];
end
end
endmodule
```
在完成Verilog HDL代码的编写后,可以使用Vivado进行仿真、综合、实现和下载测试。
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