m基于FPGA的多级抽取滤波器组verilog设计,包括CIC滤波，HB半带滤波以及DA分布式FIR滤波

标签：CIC 滤波器 wire defparam FPGA SYNTHESIZED b2v cic 滤波

1.算法描述

        数字下变频中的低通滤波器是由多级抽取滤波器组实现的。信号的同相分量和正交分量再分别经由积分梳状滤波器(CIC)、半带滤波器(HB)和有限长单位脉冲响应(FIR)滤波器构成的多级抽取滤波器组进行滤波和降采样处理，再将产生的正交基带信号I (n)、Q (n)送到通用DSP处理器，进行信号识别、解调等基带信号处理。这三个滤波器在结构上组成如下的基本结构：

 

 

 

 

 

       下面分别对滤波器的三组不同的滤波器进行设计与分析，并得出其优化结果。

 

2.1CIC抽取滤波器结构图

 

 

 

 

 

图CIC梳状滤波器的结构一

 

 

 

 

 

图CIC梳状滤波器的结构二

 

2.2HBF模块由半带滤波器

       HBF模块由半带滤波器（HBF）和抽取模块组成。该模块的任务是实现2倍抽取进一步降低信号采样速率。由于HBF的冲激响应h(k)除零点外其余偶数点均为零，所以用HBF实现2倍抽取可以节省一半的运算量，对增强软件无线电的实时性非常重要，HBF还具有参数约束少，设计容易、方便的特点。半带滤波器的主要作用是滤除信号高频部分，防止抽取过程后信号发生频谱混叠。

 

       在实际中，需要将输入信号进行多次滤波和抽取，并逐次降低采样率，同时也降低对每一级抗混叠滤波器的要求，所以需要使用半带滤波器进行设计与实现。

 

阻带衰减：    ≥50dB

 

通带不平坦度：≤2dB

 

        通常情况下，半带滤波器的有三种基本的结构，一般结构，转置结构以及复用结构，下面我们将针对这三种结构的滤波效果以及硬件占用情况进行分析，从而选用最佳的设计方案。

 

 

 

 

 

2.3 DA分布式FIR   

 

 

 

 

 

2.仿真效果预览

版本vivado2019.2

 

 

 

 

 

3.verilog核心程序

 

module tops2(
	clk_20M,
	reset,
	I_d,
	Q_d,
	I_cic,
	I_hb,
	I_out,
	Q_out
);
 
 
input wire	clk_20M;
input wire	reset;
input wire	[13:0] I_d;
input wire	[13:0] Q_d;
output wire	[47:0] I_cic;
output wire	[31:0] I_hb;
output wire	[15:0] I_out;
output wire	[15:0] Q_out;
 
wire	[47:0] I_cic_ALTERA_SYNTHESIZED;
wire	[31:0] I_hb_ALTERA_SYNTHESIZED;
wire	[47:0] Q_cic;
wire	[31:0] Q_hb;
wire	SYNTHESIZED_WIRE_0;
wire	SYNTHESIZED_WIRE_1;
wire	SYNTHESIZED_WIRE_2;
wire	SYNTHESIZED_WIRE_3;
 
 
 
 
 
cic_top	b2v_inst(
	.i_clk(clk_20M),
	.i_rst(reset),
	.i_din(I_d),
	.o_clk16(SYNTHESIZED_WIRE_0),
	.o_dout(I_cic_ALTERA_SYNTHESIZED));
	defparam	b2v_inst.WIDTH = 48;
 
 
cic_top	b2v_inst1(
	.i_clk(clk_20M),
	.i_rst(reset),
	.i_din(Q_d),
	.o_clk16(SYNTHESIZED_WIRE_1),
	.o_dout(Q_cic));
	defparam	b2v_inst1.WIDTH = 48;
 
 
hb_filter_02	b2v_inst2(
	.i_clk(SYNTHESIZED_WIRE_0),
	.i_rst(reset),
	.i_din(I_cic_ALTERA_SYNTHESIZED[34:19]),
	.o_clk2(SYNTHESIZED_WIRE_2),
	.o_dout(I_hb_ALTERA_SYNTHESIZED));
	defparam	b2v_inst2.h0 = 27316;
	defparam	b2v_inst2.h1 = 20073;
	defparam	b2v_inst2.h11 = 1238;
	defparam	b2v_inst2.h13 = -1175;
	defparam	b2v_inst2.h15 = -624;
	defparam	b2v_inst2.h3 = -4745;
	defparam	b2v_inst2.h5 = 965;
	defparam	b2v_inst2.h7 = 667;
	defparam	b2v_inst2.h9 = -1238;
 
 
hb_filter_02	b2v_inst3(
	.i_clk(SYNTHESIZED_WIRE_1),
	.i_rst(reset),
	.i_din(Q_cic[34:19]),
	.o_clk2(SYNTHESIZED_WIRE_3),
	.o_dout(Q_hb));
	defparam	b2v_inst3.h0 = 27316;
	defparam	b2v_inst3.h1 = 20073;
	defparam	b2v_inst3.h11 = 1238;
	defparam	b2v_inst3.h13 = -1175;
	defparam	b2v_inst3.h15 = -624;
	defparam	b2v_inst3.h3 = -4745;
	defparam	b2v_inst3.h5 = 965;
	defparam	b2v_inst3.h7 = 667;
	defparam	b2v_inst3.h9 = -1238;
 
 
firfilter_da	b2v_inst4(
	.CLK(SYNTHESIZED_WIRE_2),
	.Reset(reset),
	.DIN(I_hb_ALTERA_SYNTHESIZED[30:23]),
	.Dout(I_out));
 
 
firfilter_da	b2v_inst5(
	.CLK(SYNTHESIZED_WIRE_3),
	.Reset(reset),
	.DIN(Q_hb[30:23]),
	.Dout(Q_out));
 
assign	I_cic = I_cic_ALTERA_SYNTHESIZED;
assign	I_hb = I_hb_ALTERA_SYNTHESIZED;
 
endmodule
01_115m

 

　　

 

标签：CIC,滤波器,wire,defparam,FPGA,SYNTHESIZED,b2v,cic,滤波
From： https://www.cnblogs.com/51matlab/p/17102128.html