高斯滤波算法代码与仿真代码verilog
时间: 2023-07-10 12:12:51 浏览: 54
高斯滤波算法代码(C++实现):
```
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
const double PI = 3.14159265358979323846;
// 高斯函数
double Gaussian(double x, double mu, double sigma) {
return exp(-(x-mu)*(x-mu)/(2*sigma*sigma)) / (sqrt(2*PI)*sigma);
}
// 高斯滤波器
void GaussianFilter(double *data, int len, double sigma) {
double *temp = new double[len];
double sum = 0;
for (int i = 0; i < len; i++) {
double w = Gaussian(i, len/2, sigma);
temp[i] = w * data[i];
sum += w;
}
for (int i = 0; i < len; i++) {
data[i] = temp[i] / sum;
}
delete[] temp;
}
int main() {
double data[] = {1, 2, 3, 4, 5, 4, 3, 2, 1}; // 待滤波数据
int len = sizeof(data) / sizeof(double);
double sigma = 1; // 高斯分布标准差
GaussianFilter(data, len, sigma);
for (int i = 0; i < len; i++) {
cout << data[i] << " ";
}
cout << endl;
return 0;
}
```
仿真代码(Verilog实现):
```
module GaussianFilter(
input clk, // 时钟信号
input rst_n, // 复位信号,低电平有效
input [7:0] data_in, // 输入数据
output reg [7:0] data_out // 输出数据
);
parameter N = 9; // 滤波器长度
parameter sigma = 16; // 高斯分布标准差,需根据具体应用场景调整
reg [7:0] data[N-1:0]; // 滤波器缓存
reg [15:0] sum; // 加权和
reg [7:0] w[N-1:0]; // 权值
// 初始化权值
initial begin
for (int i = 0; i < N; i++) begin
w[i] = $floor(256*exp(-(i-(N-1)/2)*(i-(N-1)/2)/(2*sigma*sigma))/(sqrt(2*PI)*sigma));
end
end
// 数据滤波
always @(posedge clk or negedge rst_n) begin
if (!rst_n) begin
for (int i = 0; i < N-1; i++) begin
data[i] <= 0;
end
sum <= 0;
data_out <= 0;
end
else begin
// 数据平移
for (int i = N-2; i >= 0; i--) begin
data[i+1] <= data[i];
end
data[0] <= data_in;
// 计算加权和
sum <= {sum[15:8], sum[7:0]+data_in*w[0]};
for (int i = 1; i < N; i++) begin
sum <= {sum[15:8]+sum[7:0]*w[i], data[i]*w[i]};
end
data_out <= sum[15:8];
end
end
endmodule
```
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