实验-FIR低通滤波器设计

实验四上：FIR低通滤波器设计

本实验主要在实验1_2的基础上给双音多频信号添加滤波器，实现高低频率的分离，是双音多频信号解码的一个关键部分。在实验中需要在MatLab的Simulink&DSPBuilder中利用Altera公司的FIR IP核 来实现滤波。

首先需要有一个双音多频信号的产生模块，输出高低混叠的正弦波信号。在实验一中已经搭建好该模块，考虑到滤波器模块，为了尽量节省系统资源，实验一中的参数已经做了相应修改，请大家在FTP中下载dtmf1.mdl文件，可以重新命名，注意模块的参数，这里产生了真实的双音多频信号的频率697+1477。 下面在该文件中开始你的滤波器设计。

Dtmf1.mdl

滤波器设计：包括滤波器参数的配置，以及其他相关参数设置。

滤波器参数配置，我们采用MatLab中的数字信号工具fdatool,在下图位置：

调出

本实验先设计一个低通滤波器来滤出697HZ的正弦波 Response Type设置Lowpass Design Method :FIR Equiriepple

指定滤波器阶数为40阶，可以尝试不同的阶数，这里选择40，阶数过大会浪费系统资源

采样频率FS设置成信号产生模块的采样频率近似值，这里定为22k Fpass ：941 Fstop：1209

尽量让低频信号都能通过 Meganitude Specifications : Wpass 1 Wstop 10

点击 Design Filter

观察滤波器频响曲线，注意参数的配置一定要符合滤波器性能要求，在要滤除的频率处，衰减至少10db以上，这样效果才够好。 设计完后点击

将滤波器参数导入工作区，名字默认为Num

将滤波器参数转化成整数，Num=round(Num*512); Num=reshape(Num,41,1)

将系数用记事本保存，这里记为lp22k.txt 然后打开Simulink

Simulink?Altera DSP Builder?MegaCore Functions?fir_compiler_v6_1 更名为lp_fir_compiler_v6_1 双击lp_fir_compiler_v6_1

Step1?Edit Coefficient Set?Imported Coefficient Set

Apply?OK

之后的界面，参数如下：

调整1的参数，可以看到2的相关部分会发生变化，1处的参数调整既要让频响曲线拟合的最好，又要让系统的资源占据的最少。 然后点击Step2生成 滤波器其他参数设置：

Simulink?Altera DSP Builder?IO&BUS?AltBus

连线如上图：ast_sink_valid,ast_source_ready,reset_n为滤波器控制信号，可以查看相关文档了解这些输入输出接口

Simulink?Altera DSP Builder?IO&BUS?Saturate

整个系统连线框图

接上示波器观察滤波后信号lp_out和滤波前的原始低频信号doutf1，双音多频信号dtmf_out.如图：

从实验结果看出，很好的恢复了原始的低频信号 硬件转化

进入工程目录，打开.qpf文件，设置Device 及相关设置，新建一个bdf文件，将.hdl文件转化为模块，再往里面添加一个锁相环模块，将开发板的100M降频为10M,作为dtmf1模块的clk输入

管脚绑定如下： Clkin-----pin_N2 Rst_sig---pin_AE14

新建Signal Tap文件，设置观察的管脚，将clock设置为clk_out，采样深度设置成256

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6b3a.html