《具有转置结构的FIR滤波器---文本资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《具有转置结构的FIR滤波器---文本资料.docx（5页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、具有转置结构的FIR滤波器直接FIR模型的一个变种称为转置式FIR滤波器,可以根据图3-3中的FIR 滤波器来构造：输出互换；颠倒信号流的方向;用一个差分放大器代替一个加法器,反之亦然.转置式FIR滤波器结构如下列图3-4所示,通常是指FIR滤波器的实现.该滤 波器的优点在丁我们不在需要给xn提供额外的移位存放器,也没有必要为达到高吞吐量给乘积的加法器添加额外的流水线级.图3-4 转置结构的FIR滤波器下面的VHDL弋码实现了长为4的滤波器.LIBRARY lpm;USE ieee.std_logic_1164.ALL;USE ieee.std_logic_arith.ALL;USE ieee
2、.std_logic_unsigned.ALL;ENTITY fir_gen ISGENERIC(W1:integer:=9;W2:integer:=18;W3:integer:=19;W4:integer:=11;L:integer:=4;Mpipe:integer:=3);PORT(clk :IN STD_LOGIC;Load_x:IN STD_LOGIC;x_in:IN STD_LOGIC_VECTOR(W1-1DOWNTO 0);c_in:IN STD_LOGIC_VECTOR(W1-1DOWNTO 0);y_out:OUT STD_LOGIC_VECTOR(W4-1DOWNTO 0)
3、;END fir_gen;ARCHITECTURE flex OF fir_gen ISSUBTYPE N1BIT IS STD_LOGIC_VECTOR(W1-1DOWNTO 0);SUBTYPE N2BIT IS STD_LOGIC_VECTOR(W2-1DOWNTO 0);SUBTYPE N3BIT IS STD_LOGIC_VECTOR(W3-1DOWNTO 0);TYPE ARRAY_NIBIT IS ARRAY(0 TO L-1)OF N1BIT;TYPE ARRAY_N2BIT IS ARRAY(0 TO L-1)OF N2BIT;TYPE ARRAY_N3BIT IS ARRA
4、Y(0 TO L-1)OF N3BIT;SIGNAL x: N1BIT;SIGNAL y: N3BIT;SIGNAL c: ARRAY_N1BIT;SIGNAL p: ARRAY_N2BIT;SIGNAL a: ARRAY_N3BIT;BEGINLoad:PROCESSBEGINWAIT UNTIL clk=1;IF(Load_x=0)THENc(L-1)=c_in;FOR I INL-2DOWNTO 0 LOOPc(I)=c(I+1);END LOOP;ELSEx=x_in;END IF;END PROCESS Load;SOP:PROCESS(clk)BEGINIF clkevent an
5、d (clk=1)THENFOR I IN 0 TO L-2 LOOPa(I)=(p(I)(W2-1)&p(I)+a(I+1);END LOOP;a(L-1)=p(L-1)(W2-1)&p(L-1);END IF;yW1,LPM_WIDTHB=W1,LPM_PIPELINE=Mpipe,LPM_REPRESENTATION=SIGNED,LPM_WIDTHP=W2,LPM_WIDTHS=W2)PORT MAP(clock=clk,data=x,datab=c(I),result=p(I);END GENERATE;y_out=y(W3-1DOWNTO W3-W4);END flex;通过Qua
6、rtus皿软件编译正确通过,其 RTL级结构如图3-5所示:图3-5 RTL结构图具体过程的第一步是Load,如果Load_x=0,就将系数下载到抽头延迟线上, 否那么就将数据字下载到x存放器中；第二步称为SOP执行乘积和的计算,对乘 积p(I)进行一位有符号扩展,并加到前面的局部乘积上,还要注意所有的乘法 器都是由generate声明来举例说明的,这一声明允许额外流水线级的分配.最 后,输出y_out被赋以SOPB以256的植,由于事先假定的系数都是分数形式的(也就是 fk 1.0).设计使用了 890 个 LC,以 46.72MHz 的 Registered Performance 运行.
7、要仿真这一长度为4的滤波器,先来研究一下Daubechies DB4滤波器系数:G(z)=(1+ .3)+(3+ 3)z+(3- 3)z+(1- 3)鸟1z 4、2G(z)=0.48301+0.8365 z *+0.2241 z -0.1294 z遛将系数量化成8位(加上符号位)精度模式,结果如下:G(z)= (124+214z1+57z%33 z誓)/256124 +214z七 57 z+33 z)256 256 z +256 * 256_ ps. aO.Oius 160 0 JU 21.0 11532D.Q HE Dd7o as *B0?0 as 560.0 ns. fl4CLQ n= T2Vjil UB. 3-*1ZI 0E Q5 0S 0I： OJDLUX图3-6 4抽头可编程FIR滤波器仿真