FAE講堂：利用賽靈思FGPA實(shí)現降采樣FIR濾波器

　　為了設計參考濾波器，CoreGen FIR-Compiler需要名為“COE 文件”的系數文本文件。以下MATLAB例程說(shuō)明如何以十進(jìn)制基數輕松生成此 COE 文件;FIR-Compiler 然后按照所采用的設置量化相關(guān)系數。

　　圖1與圖2說(shuō)明FIR-Compiler GUI頭兩個(gè)頁(yè)面所應用的設計參數;在最后兩個(gè)頁(yè)面我只需接受其默認值，但是“優(yōu)化目標 (Optimization Goal)”除外, 我把它設為“速度 (Speed)”而非“區域 (Area)”。如無(wú)明確說(shuō)明，我在本文件以及下面例子中始終采用上述設置。在完成ISE 11.4布局布線(xiàn)之后，參考單級降采樣濾波器占用以下FPGA資源：

　　Slice觸發(fā)器數量：1,265 個(gè)

　　Slice LUT數量：1,744 個(gè)

　　占用的 Slice數量：502 個(gè)

　　DSP48單元數量：22 個(gè)

　　圖 1. 50整數降采樣。參考單級濾波器的FIR-Compiler 5.0 GUI設置第1頁(yè)(共4頁(yè))。

　　圖 2. 50整數降采樣。參考單級濾波器的FIR-Compiler 5.0 GUI設置第2頁(yè)(共4頁(yè))。

　　三個(gè)FIR濾波級串聯(lián)

　　現在我們以濾波級串聯(lián)方式實(shí)現理想抽取濾波器。這種方法可以讓我們通過(guò)時(shí)分復用節省MAC單元，因為每個(gè)新的濾波級都是按前一級提供的較低數據速率運行。我讓FDA工具決定最佳濾波類(lèi)型：利用 MATLAB 指令信息，您可以看出：它會(huì )提出三級解決方案建議，其抽取因數分別是M1=2、M2=5和M3=5。

　　圖3顯示了組成上述多級系統的三個(gè)濾波器的頻率響應。藍色曲線(xiàn)代表第一個(gè)降采樣濾波器(M1=2);綠色曲線(xiàn)代表第二個(gè)濾波器 (M2=5)，按Fs_in/M1倍數周期波動(dòng);而紅色曲線(xiàn)則代表第三個(gè)降采樣器 (M3=5)，按Fs_in/(M1*M2)倍數周期波動(dòng)。