使用DSP Builder创建正弦信号发生器

"本资源介绍了使用DSP Builder进行数字信号处理系统设计的基本步骤，特别是通过一个正弦信号发生器的设计实例，展示了如何利用MATLAB和Simulink与Altera DSP Builder集成进行模型建立、仿真和硬件编译。" 在数字信号处理领域，Altera DSP Builder是一个强大的工具，它结合了The MathWorks的MATLAB和Simulink系统级设计工具，以及VHDL综合和Altera的硬件开发工具，使得算法开发和硬件实现得以无缝衔接。这一设计环境极大地简化了从算法概念到可编程逻辑器件(PLD)实现的过程。 11.1 MATLAB/DSP Builder及其设计流程 DSP Builder的设计流程通常包括以下几个阶段： 1. 使用MATLAB环境进行算法开发和验证。 2. 在Simulink环境中建立系统模型，利用Simulink库管理器选取所需的模块，例如Signal Compiler、IncrementDecrement、查找表(LUT)等。 3. 设计完成后，通过Signal Compiler对Simulink模型进行分析和综合，将其转换为适合PLD实现的VHDL代码。 4. 使用Altera的开发工具进行硬件仿真和实现。 11.2 正弦信号发生器设计 正弦信号发生器的设计是一个典型的例子，用于演示如何在DSP Builder中构建实际的数字信号处理系统： 1. 首先，打开MATLAB环境，然后建立工作库，准备存放设计模型。 2. 接着，使用Simulink库管理器，从基本块库中选择并放置必要的模块，如Signal Compiler用于信号处理，IncrementDecrement用于计数，SinLUT用于生成正弦波形，Delay模块处理信号延迟，Product模块进行乘法运算，以及输入/输出端口等。 3. 对每个模块进行参数设置，例如设置IncrementDecrement的计数器（IncCount）以控制频率，以及正弦查找表的参数。 4. 通过Simulink模型进行仿真，首先添加仿真步进模块来控制仿真时间，然后配置波形观察器显示输出结果，设置仿真激励以生成所需输入信号。 5. 仿真后，设计可以被Signal Compiler转换为适合PLD的硬件描述语言（VHDL），并进行硬件编译和下载到Altera的可编程逻辑器件中。 11.2.3 SignalCompiler使用方法 Signal Compiler是DSP Builder的关键组件，它负责将Simulink模型转换为硬件代码。通过对模型进行分析，Signal Compiler优化算法，生成高效且符合硬件约束的VHDL代码。 DSP Builder通过集成MATLAB/Simulink和硬件开发工具，提供了一条从高层次设计到硬件实现的快速通道，使开发者能够高效地设计和调试复杂的数字信号处理系统，如正弦信号发生器。这个工具对于需要在Altera PLD上实现高性能、低功耗信号处理应用的工程师来说，具有极大的价值。