可调谐带宽的低通数字滤波器的参考实现
时间: 2024-02-18 08:02:08 浏览: 22
可调谐带宽的低通数字滤波器一般可以使用FIR数字滤波器来实现。其中,通过调节滤波器的系数,可以实现不同的截止频率,从而实现可调谐带宽的效果。
以下是一个基于Verilog HDL的可调谐带宽低通数字滤波器的参考实现:
```verilog
module lowpass_filter(
input clk, // 时钟信号
input reset, // 复位信号
input [7:0] coeff, // 滤波器系数
input [7:0] cutoff, // 截止频率
input [7:0] data_in, // 输入数据
output reg [7:0] data_out // 输出数据
);
// 定义寄存器
reg [7:0] x [0:7];
reg [7:0] y [0:7];
// 滤波器的系数
reg [7:0] filter_coeff [0:7] = {8'h10, 8'h20, 8'h30, 8'h40, 8'h40, 8'h30, 8'h20, 8'h10};
// 计算滤波器的截止频率
reg [15:0] cutoff_freq = 16'b0;
always @ (posedge clk) begin
cutoff_freq <= cutoff * 16'b1;
end
// 计算滤波器的系数
reg [15:0] filter_freq [0:7] = {16'h1000, 16'h2000, 16'h3000, 16'h4000, 16'h4000, 16'h3000, 16'h2000, 16'h1000};
always @ (posedge clk) begin
for (i = 0; i < 8; i = i + 1) begin
filter_freq[i] <= cutoff_freq * filter_coeff[i];
end
end
// 计算滤波器的输出
reg [15:0] sum = 16'b0;
always @ (posedge clk) begin
sum <= {8'b0, y[0]} * filter_freq[0] + {8'b0, y[1]} * filter_freq[1] + {8'b0, y[2]} * filter_freq[2] + {8'b0, y[3]} * filter_freq[3]
+ {8'b0, y[4]} * filter_freq[4] + {8'b0, y[5]} * filter_freq[5] + {8'b0, y[6]} * filter_freq[6] + {8'b0, y[7]} * filter_freq[7];
end
// 更新寄存器的值
always @ (posedge clk) begin
if (reset) begin
for (i = 0; i < 8; i = i + 1) begin
x[i] <= 8'b0;
y[i] <= 8'b0;
end
end else begin
for (i = 7; i > 0; i = i - 1) begin
x[i] <= x[i - 1];
y[i] <= y[i - 1];
end
x[0] <= data_in;
y[0] <= sum[15:8];
data_out <= y[0];
end
end
endmodule
```
上述代码中,输入数据通过8个寄存器进行移位,然后通过滤波器系数进行加权求和,得到滤波器的输出。滤波器的截止频率和系数通过输入参数进行控制,从而实现可调谐带宽的效果。
需要注意的是,上述代码仅供参考,实际的设计需要根据具体的应用场景进行调整和优化。