FIR Compiler IP Core问题求助

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wwmumu

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直达楼层
1^# 发表于 2012-04-11 21:15:49

这两天用FIR Compiler IP Core v5.0生成了一个系数可重置的单速率、单通道、MAC结构的
FIR滤波器，全精度出来的信号。为了验证滤波结果是否正确，用ADC采集信号发生器出来的
信号，结果将滤波器系数设置成全通（不滤波）时，出来的信号没问题，一旦设为低通时，
出来的信号就不是理论上应该的结果了。
现象描述：我用10k的采样率采频率1k的正弦信号，FIR滤波器截止频率设为2.5k时，理论上
滤波结果应该还是纯正的正弦信号，可无论从时域波形还是幅值谱上观察的结果，都不是这
回事。同样，采方波和三角波的结果也不对。（虽然从理论上就知道结果是怎样的，我还是
很蠢的花时间用同样的采集信号和滤波器系数在matlab上进行滤波计算过，同FPGA的滤波结
果做了比对）。
我现在几乎都有点怀疑Xilinx做的FIR滤波器跟我所学的数字信号处理上的滤波器不是一码
子事了，但想想人家好歹也是FPGA最有名的公司，不应该啊，况且滤波系数设为不滤波（1
,0,0,0,0,0，...）时结果也是对的啊，希望有用过的这个FIR滤波器的朋友出来说明、提点
一下。

关键词：Compiler 问题求助

RE: FIR Compiler IP Core问题求助

dreamjsc

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2^# 发表于 2012-04-13 13:01:46

如果你MATLAB的仿真结果与FPGA输出的结果相差太大的话，说明你IP的使用方式有问题！Xilinx的FIR这个IP Core肯定是没有问题的！我使用过多次这个IP！

大山里的娃儿。

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wwmumu

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3^# 发表于 2012-04-13 17:07:45

我起初也怀疑滤波器系数没有配置进去，后面我直接将滤波器系数写到coe文件中试验，配置界面显示的幅频特性也是正常的，但出来的信号跟之前一样，仍然不对。读写时序都用chipsope观察过了，没什么问题，且系数配置为（1,0,0,0,...）时出来的信号正常，这也证明数据的进出这里没有出问题啊。现在思来想去真找不到原因了。

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dreamjsc

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4^# 发表于 2012-04-13 21:39:38

IP的使用如果没有问题，你先检查一下数的表示。送入FIR滤波器是有符号的还是无符号的，是多少位宽？从FIR输出的信号位宽是多少，你取的多少位？另外，你是怎么验证出来的数据有问题的。时域上验证有chipscope看的么？还是用MATLAB画图在频谱上看的！能否截些图来看看！

大山里的娃儿。

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5^# 发表于 2012-04-14 11:41:36

我把我的IP配置界面、采集到的滤波结果以及仿真结果贴上来吧。
1.首先是配置界面：
这是不滤波的配置，coe文件写的系数为1,0,0,0...,0

接下来是滤波的配置，除了coe文件的系数换成量化后的系数外，其余配置与上相同。

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wwmumu

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6^# 发表于 2012-04-14 11:48:08

2.采样结果
采样频率20k，信号发生器出来的正弦、方波、三角波频率均为1k，采样点数500，滤波器出来的48位都用全了，没有截位。将采样信号保存下来，用matlab画的时域和频域图。
a.正弦信号
不滤波结果为

滤波结果为

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7^# 发表于 2012-04-14 11:50:50

b.方波信号
不滤波结果为

滤波结果为

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8^# 发表于 2012-04-14 11:52:47

c.三角波信号
不滤波结果为

滤波结果为

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9^# 发表于 2012-04-14 12:01:19

3.matlab滤波结果
相同的滤波器系数，幅频特性如下，与IP配置界面显示相同。滤波器的截止频率为0.6*20k=12k，理论上是吧12k以上的谐波成分给滤掉了。我用的信号都是1k，所以正弦信号应该完全保留下来了，方波与三角波信号的主要原貌也应该保留下来，最多也就是吉布斯现象稍微加重。

三种波形用matlab滤波后的时域波形结果如下：

可以看到滤波结果与理论推测完全相符，前面一小段是FIR滤波的边界效应。

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dreamjsc

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10^# 发表于 2012-04-14 14:28:55

你的问题就是IP设置没对，第一幅图中Input Sampling Frequency与Clock Frequency设置为相同即可。你input Sampling Frequency设置为0.125MHz，而你Clock Frequecncy设置为40MHz，其中相差了320位。也就是你告诉此IP你的过采样率为320倍，而你信号的实际的低能过采样率只有10倍，所以结果就不对。

大山里的娃儿。

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