基于FPGA的DDC濾波器設(shè)計與仿真

　　通過將這里設(shè)計的PFIR濾波器與上節(jié)設(shè)計的CIC濾波器進行級聯(lián)，級聯(lián)后的濾波器的幅頻響應(yīng)較之于之前設(shè)計的CIC濾波器其通帶性能有了很大的提高，級聯(lián)前的CIC濾波器的通帶波紋為4．508 dB，而級聯(lián)后僅為0．11 dB將其通帶細節(jié)圖如圖5所示。

4 HB濾波器設(shè)計

　　半帶濾波器是一種特殊的FIR濾波器，在多速率信號處理中有著至關(guān)重要的作用。在常見的下抽濾波器設(shè)計中第二級一般采用HB濾波器要用到第二級的原因是綜合考慮到帶內(nèi)平坦度和阻帶衰減度等因素使得第一級CIC抽取濾波器的級數(shù)和抽取因子不宜過大，HB濾波器的帶內(nèi)平坦度好，計算效率高，在高速率信號處理中發(fā)揮著重要的作用，在抽取因子為2的冪次方的場合更是如魚得水。

　　HB濾波器的通帶和阻帶具有對稱的關(guān)系，因此其通帶波紋和阻帶波紋相等。但是使其成為數(shù)字信號處理中非常常用的一種濾波器的主要原因卻是因為其系數(shù)有一半均為0。如此，在低速率數(shù)字信號處理中或許還不是很重要，但是在那些對實時性要求非常高的系統(tǒng)中，這種將計算量減半的性能就使得其得到了廣泛的應(yīng)用。

　　綜合考慮前方中提出的設(shè)計的要求，文中設(shè)計的HB濾波器的幅頻響應(yīng)如圖6所示。

　　將文中設(shè)計的CIC，PFIR，HB級聯(lián)之后得到的總的濾波器的幅頻響應(yīng)如圖7所示，可以發(fā)現(xiàn)較之于CIC濾波器的通帶性能，此時級聯(lián)濾波器的通帶性能已經(jīng)有了較大的提高。其通帶細節(jié)圖如圖8所示。

　　5 system generator仿真

　　system generator for dsp是業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的高級系統(tǒng)級FPGA開發(fā)工具。本次設(shè)計是在基于Xilinx（賽林思）的system generator的基礎(chǔ)上完成的。賽林思是全球領(lǐng)先的可編程邏輯完整解決方案的供應(yīng)商，它研發(fā)、制造并銷售范圍廣泛的高級集成電路、軟件設(shè)計工具以及作為預(yù)定義系統(tǒng)級功能的IP（InteIlectual Property）核，客戶使用Xilinx及其合作伙伴的自動化軟件工具和IP核對器件進行編程。System generator是Xilinx公司進行數(shù)字信號處理開發(fā)的一種設(shè)計工具，它通過將Xilinx開發(fā)的一些模塊嵌入到MATLAB的Simulink庫中，可以在Simulink中進行定點的仿真，可以設(shè)置定點信號的類型，這樣就可以比較定點仿真與浮點仿真的區(qū)別。并且它還可以生成HDL文件，或者網(wǎng)表直接供ISE調(diào)用。較之于直接用MATLAB進行算法的仿真其主要優(yōu)勢作于它是基于定點的，同時，它是由各個供應(yīng)廠商直接提供的庫，因此它能夠充分認識FPGA內(nèi)部的資源等，其仿真也