基于matlab FPGA verilog的FIR濾波器設(shè)計(jì)

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今天和大俠簡單聊一聊基于matlab FPGA verilog的FIR濾波器設(shè)計(jì)，話不多說，上貨。

本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)8階濾波器，9個(gè)系數(shù)，由于系數(shù)的對(duì)稱性，h(0)=h(8)，h1(1)=h(7)，h(2)=h(6)，h(3)=h(5)，h(4)為中間單獨(dú)一個(gè)系數(shù)。根據(jù)公式：

實(shí)現(xiàn)框圖：

推導(dǎo)出當(dāng)系數(shù)N為偶數(shù)時(shí),例如N=4：y(n)=h(0)*{x(0)+x(n-3)}+h(1)*{x(n-1)+x(n-2)}

當(dāng)系數(shù)N為奇數(shù)時(shí)，例如N=5：
y(n)=h(0)*{x(0)+x(n-1)}+h(1)*{x(n-1)+x(n-3)}+h(2)*x(n-2)

1、用matlab生成和量化濾波器系數(shù)

設(shè)置參數(shù)后，點(diǎn)擊“Design Filter”按鈕，“file”—“export”，把濾波器系數(shù)導(dǎo)出到workspace，如下圖：

執(zhí)行命令：Num=Num’ ,把濾波器系數(shù)拷貝到文件COFFICIENT.dat中。
量化系數(shù)：在matlab中運(yùn)行quantization.m

2、說明

用matlab程序sin_1MHz_gen.m生成正弦波波形表，改變變量f0 = 1.5e6可以生成不同頻率的波形。把第一個(gè)周期的波形數(shù)據(jù)存入signal_1m.dat文件中，存入的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為Fs/Fo的最小正整數(shù)之比的分子，比如Fs=25MHz，F(xiàn)o=0.3MHz,Fs/Fo=250/3(Fs=25/24MHz),則存入文件signal_1m.dat的波形數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)為開頭的250個(gè)數(shù)據(jù)。相應(yīng)的signal_gen0.v中的語句if(i0<50)相應(yīng)的改為if(i0<250)。仿真時(shí)signal_1m.dat放在仿真目錄下

3、濾波器的multisim仿真

運(yùn)行matlab，用sin_1MHz_gen.m產(chǎn)生5MHz（f0 =5e6）正弦波信號(hào)，F(xiàn)s/Fo=5，把數(shù)據(jù)hex_sin_data的前5個(gè)數(shù)據(jù)存入signal_1m.dat文件，相應(yīng)的signal_gen0.v中的語句if(i0<50)相應(yīng)的改為if(i0<5)。

仿真的波形如下圖（fir濾波器的輸入輸出信號(hào)）：

運(yùn)行matlab，用sin_1MHz_gen.m產(chǎn)生1MHz（f0 =1e6）正弦波信號(hào)，F(xiàn)s/Fo=25，把數(shù)據(jù)hex_sin_data的前5個(gè)數(shù)據(jù)存入signal_1m.dat文件，相應(yīng)的signal_gen0.v中的語句if(i0<5)相應(yīng)的改為if(i0<25)。

仿真的波形如下圖（fir濾波器的輸入輸出信號(hào)）：

由此可見FIR對(duì)帶外信號(hào)起到衰減的作用。

部分代碼：

完

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