降采樣FIR濾波器的設計與硬件實(shí)現
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結合濾波器的階數可知式(1)中的h(n)可以表示為：
h(n)=-21×[δ(n)+δ(n-30)]-8l×[δ(n-1)+δ(n-29)]-58×[δ(n-2)+δ(n-29)]+…+6599×δ(n-15)． (4)
于是，有：y(n)=-21×[x(n)+x(n-30)]-8l×[x(n-1)+x(n-29)]-58×[x(n-2)+x(n-29)]+…+6599×x(n-15)． (5)
將以上各系數用(3)中的拆分結果替換，可將式(5)進(jìn)一步寫(xiě)為：
y(n)=-(16+4+1) [x(n)+x(n-30)]-(64+16+1) [x(n-1)+x(n-29)]-(64-8+2) [x(n-2)+x(n-29)]+…+(8192-2048+512-64+8-1)?x(n-15)． (6)
這樣，輸出y(n)可表示成輸入移位相加減的形式。至此，抗混疊FIR濾波器便告設計完成。
由圖2可知，抗混疊濾波器輸出信號必須經(jīng)過(guò)降采樣才能輸出。而對于本設計的濾波器，其降采樣率為2：l，理論上把式(6)取出一半即可滿(mǎn)足降采樣要求，但是，這樣就意味著(zhù)之前浪費了一部分硬件資源去計算這一半不用的數據?；诖丝紤]，在設計濾波器時(shí)可加上一個(gè)降采樣控制器，x(n)還是正常輸入，每一拍進(jìn)一個(gè)新的采樣點(diǎn)，而濾波過(guò)程則用降采樣控制器控制，這樣可使計算每隔一拍進(jìn)行一次。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/191625.htm
3 仿真結果分析
3．1 濾波器的幅頻響應
圖5所示是在matlab中利用定點(diǎn)化之后的濾波器系數畫(huà)出濾波器的幅頻響應特性曲線(xiàn)。
該曲線(xiàn)與2．1中設計的濾波器幅頻曲線(xiàn)基本一致，從而驗證了本設計的正確性。
3．2 硬件代碼的仿真波形
對于本文中設計的硬件架構，用Verilog語(yǔ)言寫(xiě)出相應的硬件實(shí)現代碼，再用modelsim軟件進(jìn)行波形仿真，其仿真結果如圖6所示。
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