FAE講堂：利用賽靈思FGPA實現(xiàn)降采樣FIR濾波器

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

　　圖1與圖2說明FIR-Compiler GUI頭兩個頁面所應(yīng)用的設(shè)計參數(shù);在最后兩個頁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(shè)為“速度 (Speed)”而非“區(qū)域 (Area)”。如無明確說明，我在本文件以及下面例子中始終采用上述設(shè)置。在完成ISE 11.4布局布線之后，參考單級降采樣濾波器占用以下FPGA資源：

　　Slice觸發(fā)器數(shù)量：1,265 個

　　Slice LUT數(shù)量：1,744 個

　　占用的 Slice數(shù)量：502 個

　　DSP48單元數(shù)量：22 個

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

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

　　三個FIR濾波級串聯(lián)

　　現(xiàn)在我們以濾波級串聯(lián)方式實現(xiàn)理想抽取濾波器。這種方法可以讓我們通過時分復(fù)用節(jié)省MAC單元，因為每個新的濾波級都是按前一級提供的較低數(shù)據(jù)速率運行。我讓FDA工具決定最佳濾波類型：利用 MATLAB 指令信息，您可以看出：它會提出三級解決方案建議，其抽取因數(shù)分別是M1=2、M2=5和M3=5。

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