基于matlabFPGAverilog的FIR滤波器设计

原创 FPGA技术江湖 2024-08-16 07:35

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今天和大侠简单聊一聊基于matlab FPGA verilog的FIR滤波器设计，话不多说，上货。

本次设计实现8阶滤波器，9个系数，由于系数的对称性，h(0)=h(8)，h1(1)=h(7)，h(2)=h(6)，h(3)=h(5)，h(4)为中间单独一个系数。根据公式：

实现框图：

推导出当系数N为偶数时,例如N=4：y(n)=h(0)*{x(0)+x(n-3)}+h(1)*{x(n-1)+x(n-2)}

当系数N为奇数时，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生成和量化滤波器系数

设置参数后，点击“Design Filter”按钮，“file”—“export”，把滤波器系数导出到workspace，如下图：

执行命令：Num=Num’ ,把滤波器系数拷贝到文件COFFICIENT.dat中。

量化系数：在matlab中运行quantization.m

2、说明

用matlab程序sin_1MHz_gen.m生成正弦波波形表，改变变量f0 = 1.5e6可以生成不同频率的波形。把第一个周期的波形数据存入signal_1m.dat文件中，存入的数据个数为Fs/Fo的最小正整数之比的分子，比如Fs=25MHz，Fo=0.3MHz,Fs/Fo=250/3(Fs=25/24MHz),则存入文件signal_1m.dat的波形数据个数为开头的250个数据。相应的signal_gen0.v中的语句if(i0<50)相应的改为if(i0<250)。仿真时signal_1m.dat放在仿真目录下

3、滤波器的multisim仿真

运行matlab，用sin_1MHz_gen.m产生5MHz（f0 =5e6）正弦波信号，Fs/Fo=5，把数据hex_sin_data的前5个数据存入signal_1m.dat文件，相应的signal_gen0.v中的语句if(i0<50)相应的改为if(i0<5)。

仿真的波形如下图（fir滤波器的输入输出信号）：