基于FPGA的FIR滤波器设计.docVIP

基于FDAtool及FPGA的FIR滤波器设计 首先fdatool是Matlab自带的一个数字滤波器的设计分析软件，里面提供了丰富的参数供调整（具体的参阅Matlab的教材），大大降低了数字滤波器的设计难度，同时又可以设计出高质量的滤波器。fdatool虽然不是最好的滤波器设计软件，但是在Matlab响亮的名号下，得到了广泛的使用。FIR Megacore是Altera针对其主流FPGA推出的一款商业化的数字滤波器设计软件，可以直接生成HDL代码（可综合的，但是加密了），同时其结构针对Altera自己的FPGA做了各种各样的优化。尽管fdatool也可以生成可综合的HDL代码，但是没有针对FPGA的M4K、DSP Block做出相应的优化，所以性能和FIR Megacore生成的FIR滤波器有相当的差距。然而，FIR Megacore的滤波器设计工具相当的简单，只提供了窗函数法，用户只能定义有限的几个参数。而其他的设计方法，比如矩形系数更好的等纹波法则只能在fdatool里面找到。 所幸的是，FIR Megacore提供了滤波器的Coefficients导入的选项，可以使用第三方工具生成的Coefficients。这使得我们能够用FIR Megacore来实现fdatool生成的滤波器。简要流程如下： Step-1：在Matlab的命令行上输入：fdatool，启动Filter Design Analyze Tool； Step-2：Filter Design Analyze Tool（fdatool）的主界面； Step-3：基于等纹波法设计一个FIR滤波器； ? Step-4：这个滤波器的幅频特性； Step-5：在fdatool主界面的File菜单中选取Export... ? 可以对系数先进行参数化，点击右下方的set quantization parameter按钮，设置参数化位数（可以通过Analysis-Filter coefficient查看系数，此时系数仍为小数），小数需要归一化为整数，可以再输入Xilinx和Altera的IP中，归一化即将生成的小数系数乘以2^8（归一化为8位系数，第九位可以是符号位）。 Step-6：在Export的对话框中，Export To选择Coefficient File(ASCII)，Format选择Decimal； Step-7：修改导出的fcf文件，把那些废话删掉（非常重要）； ? Step-8：调用Altera FIR Megacore的，点击Parameters按钮； ?Step-9：在主界面中，我们可以看到一个默认的低通滤波器，不要管它，直接点击坐标图上面的那个Edit Coefficient Set按钮； ? Step-10：在Coefficients Generator Dialog窗口中，直接选取Imported Coeff Set，并输入刚才在Matlab中生成的fcf文件（再次强调把文件头尾的那些%打头的废话删掉）。搞定了，之后再按照需求做其他的设定和仿真就可以了。