基于多軟件平臺協(xié)同工作的FIR濾波器設(shè)計
在搭建好的模型中加入兩個正弦波合成的輸入信號,運行仿真,通過Scope窗口觀察濾波器時域仿真波形如圖5所示。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/186603.htm
從仿真的結(jié)果看,FIR濾波器輸入信號上面疊加的帶外信號得到有效濾除,效果為理想。
但是由于EDA工具軟件(諸如QuartusⅡ和ModelSim)不能直接處理MATLab的.mdl文件,這就需要一個轉(zhuǎn)換過.mdl)轉(zhuǎn)化成通用的硬件描述語言——VHDL文件。轉(zhuǎn)化后獲得的HDL文件是基于RTL級的,即可綜合的VHDL描述。然后對VHDL的RTL代碼和仿真文件進(jìn)行綜合、編譯適配及仿真。
2.3 后端模擬部分
信號經(jīng)過FIR數(shù)字濾波以后,生成的數(shù)字信號經(jīng)過ispPAC20內(nèi)部D/A轉(zhuǎn)換器,將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號,然后通過ispPAC20內(nèi)部器件進(jìn)行最后的模擬濾波,濾除信號中的疊加的某些高頻分量,經(jīng)過實際驗證,得到的信號能夠滿足設(shè)計要求。
2.4 系統(tǒng)整體功能的實現(xiàn)
將原始信號經(jīng)過ispPAC20的IN1口輸入,經(jīng)過內(nèi)部程序的緩沖以及預(yù)濾波作用之后,將信號輸入到比較器ep1的比較端口,然后與8位逐次逼近寄存器(SAR)輸出的數(shù)字量經(jīng)過內(nèi)部D/A轉(zhuǎn)換器輸出的信號進(jìn)行比較,從而完成從模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換過程。經(jīng)過FPGA對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號的濾波處理之后,從FPGA的管腳輸出,再通過后端ispPAC20的D/A轉(zhuǎn)換器以及內(nèi)部的運放以及輸出濾波等程序,將信號從ispPAC 20輸出,從而完成系統(tǒng)的整個功能。
3 結(jié)束語
本系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的只用硬件電路設(shè)計的方法,系統(tǒng)中前端模擬部分和后端模擬部分均采用可編程模擬器件(ispPAC)實現(xiàn),使用高度集成化芯片,系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性有所提高,而且利用FPGA可以根據(jù)自己的要求重復(fù)配置各種精度和特性的FIR濾波器,使設(shè)計更為靈活,但由于利用ispPAC20和FPGA構(gòu)建的A/D轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)換精度和速率上有一定的限制,所以此系統(tǒng)在實際工程應(yīng)用中還存在一定的局限性。
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