基于matlab FPGA verilog的FIR濾波器設計

本次設計實現8階濾波器，9個系數，由于系數的對稱性，h(0)=h(8)，h1(1)=h(7)，h(2)=h(6)，h(3)=h(5)，h(4)為中間單獨一個系數。根據公式：

實現框圖：

推導出當系數N為偶數時,例如N=4：y(n)=h(0)*{x(0)+x(n-3)}+h(1)*{x(n-1)+x(n-2)}
當系數N為奇數時，例如N=5：
y(n)=h(0)*{x(0)+x(n-1)}+h(1)*{x(n-1)+x(n-3)}+h(2)*x(n-2)

1、用matlab生成和量化濾波器系數

設置參數后，點擊“Design Filter”按鈕，“file”—“export”，把濾波器系數導出到workspace，如下圖：

執(zhí)行命令：Num=Num’ ,把濾波器系數拷貝到文件COFFICIENT.dat中。
量化系數：在matlab中運行quantization.m

2、說明
用matlab程序sin_1MHz_gen.m生成正弦波波形表，改變變量f0 = 1.5e6可以生成不同頻率的波形。把第一個周期的波形數據存入signal_1m.dat文件中，存入的數據個數為Fs/Fo的最小正整數之比的分子，比如Fs=25MHz，Fo=0.3MHz,Fs/Fo=250/3(Fs=25/24MHz),則存入文件signal_1m.dat的波形數據個數為開頭的250個數據。相應的signal_gen0.v中的語句if(i0<50)相應的改為if(i0<250)。仿真時signal_1m.dat放在仿真目錄下

3、濾波器的multisim仿真
運行matlab，用sin_1MHz_gen.m產生5MHz（f0 =5e6）正弦波信號，Fs/Fo=5，把數據hex_sin_data的前5個數據存入signal_1m.dat文件，相應的signal_gen0.v中的語句if(i0<50)相應的改為if(i0<5)。
仿真的波形如下圖（fir濾波器的輸入輸出信號）：

運行matlab，用sin_1MHz_gen.m產生1MHz（f0 =1e6）正弦波信號，Fs/Fo=25，把數據hex_sin_data的前5個數據存入signal_1m.dat文件，相應的signal_gen0.v中的語句if(i0<5)相應的改為if(i0<25)。
仿真的波形如下圖（fir濾波器的輸入輸出信號）：

由此可見FIR對帶外信號起到衰減的作用。

部分代碼：