[fantom4ik 0]

Зравствуйте, товарищи. Нужна Ваша помощ (очень-очень сильно). Занимаюсь написанием диплома по выше указанной теме. Универсальность фильтра состоит в следующем:

1. Перезагружаемые коэффициенты

2. Выбор порядка фильтра

Теории налил достаточно, проделал работу в MatLab. Вообщем, воды хватает. Для окончания работы осталось описать выбранную структурную схему на VHDL и создать test-bench. Все это для Vertex-II из-за наличия аппартных умножителей 18Х18.

БИХ-фильтр задуман как последовательное соединение звеньев 2-го порядка (максимальный порядок N=12). MatLab позволяет расчитать матрицу коэффициентов именно для такого порядка фильтра. Выбрано звено 2-го порядка:

Это общая структурная схема (моя).

В ее целесообразности я не уверен.

 

Вот некоторые задумки.

 

1. Последовательность ввода данных следующая:

=> ввод порядка фильтра за такт в параллельном коде

=> ввод коэффициентов звеньев в параллельном коде (максимум за 30 тактов т.к. максимальный порядок фильтра 12, следовательно 6 звеньев 2-го порядка по 5 коэффициентов в каждом)

=> отсчеты входного сигнала с АЦП также поступают в параллельном коде.

 

Синтезируется счётчик для тактирования ввода данных:

process(clk)

begin

if rising _edge(clk) then

takt = takt +1;

if (takt=1) then

porydok <= data

else if ((takt>1) and (takt<52)) then

'далее присвоение коэффициентов'

else if (takt>51) then

'входные отсчеты (отсчет за такт с АЦП)'

 

Я так понимаю, что проще работать с целыми числами, поэтому перед вводом коэффициентов необходимо домножать их например, на 1024, а выходной сигнал с фильтра сдвигать на 10 отсчетов.

Допустим входной отсчет 14 разрядный (положительное число в прямом коде), а коэффициенты в прямом и доп. коде также 14 разрядные.

 

Мои сложности:

1. Слабое представление об Xilinx ISE и VHDL.

2. Сроки сжаты.

Прошу помощи как реализации звена 2-го порядка на VHDL, представленного на рисунке выше, так и всего проекта. Как в дружбу так и в службу(за деньдюшки).

Если здесь так не принято (я совсем новичок), прошу прощения и и жду советов по работе.

Спасибо. С уважением ко всем прочитавшим, я.

Edited January 28, 2008 by fantom4ik

[litv 0]

С фиксированной точкой универсальным БИХ фильтр никогда не будет. Разве что с плавающей. Ну для студенческого сойдет, точите язык для дискуссий. 18х18 умножителей у меня иногда не хватало для работы с 12разрядными входными данными. Реализация видна в МАТЛАБЕ. Открываете Filter designer-проектируете фильтр-затем слева нажимаете Realize model - ставите галочку build model using basic elements- - нажимаете realize model. открывается новое окно Simulinka. там икона вашего фильтра двойной клик но ней и Вы увидете схему с разрядами.

Да - там еще была на уровне Filter designer иконка - set quantanization parameters - ее тоже надо выбрать и в ней выбрать параметры.

[Maverick_ 17]

Можно попробовать AcselDSP или SystemGenerator которые позволяют генерировать код (VHDL Verilog) из Matlab

[alexadmin 2]

Можно попробовать AcselDSP или SystemGenerator которые позволяют генерировать код (VHDL Verilog) из Matlab

 

Там универсальности не получится ибо порождается схема определенной структуры (естественно с определенным числом умножителей и т.д.). Разве что под универсальностью понимать способность забить в окошко ввода вектор коэффициентов любой длины ;-) Ну а алгоритмические вещи куда как удобнее писать на чистом вхдл

Edited January 28, 2008 by alexadmin

[alex5991 0]

Можно попробовать AcselDSP или SystemGenerator которые позволяют генерировать код (VHDL Verilog) из Matlab

Так ведь сам MATLAB, в частности и fdatool позволяют генерировать HDL код.

fdatool: меню Targets->Generate HDL.

fdatool не позводяеь делать презагружаемые коэффициенты, но это можно сделать в SIMULINK, у которого тоже есть Simulink HDL coder.

[Tue 0]

Действительно, матлаб умеет сам генерировать чистый синтезируемый код фильтров, а блок для ввода нужных коэффициентов написать самостоятельно (можно даже в том же матлаб - Embedded Matlab Function) Насчет универсальности БИХ-фильтра не так все просто, как с КИХ-фильтрами. Можете также добавить в диплом анализ устойчивости вашего (довольно длинного) БИХ-фильтра, учета конечной разрядности, анализ на шумы квантования.

[AsJohnAs 0]

Разрядность БИХ фильтра и его устойчивость получаются очень тесно связаны. А при увеличении разрядности понижается общая максимальная частота работы схемы.

[fantom4ik 0]

Спасибо за советы коллеги ). Буду пробовать FDATool. О результатах сообщу уже под утро. Пока не очень получается с тест-бенчем для MATLAB чтобы посмореть на результаты фильтрации. Как это грамотно сделать для сгенеренного фильтра? Т.е. хочется посмотреть как скомпиленный ТБ в симулинке пройдет через сгенеренный блок фильтра! А еще не понял как подгружать коэффициенты в МАТЛАБЕ в блок фильтра.

[fantom4ik 0]

А вообще решил усоренными темпами освоить VERILOG ... И на нем описать свой проект. :07: А то адекватно на fdatool не получается :crying: Вернее, он по своему делат (своё звено 2-го порядка) да код страшный какой-то. Жду помощи!

[Tue 0]

Непонятно что вы хотите, чтобы делал тестбенч. Вы хотите просто подать какой-то сигнал на фильтр или же что-то другое ? (непонятна фраза "Т.е. хочется посмотреть как скомпиленный ТБ в симулинке пройдет через сгенеренный блок фильтра!" )

Код может казаться страшным, если не знать какую структуру БИХ-фильтра реализует HDL-кодер. Наберите в матлабе команду "doc dfilt.df2sos" или "dfilt.df2tsos" - откроется подробная схема реализации секции 2-го порядка (из пакета Filter Design Toolbox). Про структуры реализации БИХ-фильтров лучше всего почитать какую-нибудь книгу по ЦОС (например Айфичер Э. Джервис Б. Цифровая обработка сигналов - 562-я страница и далее). Не все структуры одинаково полезны. По вашей картинке если честно не понял что у вас за структура.

[tda 0]

Есть такая программка. Генерирует VHDL код БИХ фильтра для FPGA Xilinx.

Вводятся коэффициенты, их количество, разрядность мантиссы, порядка, жмётся кнопка.

В программе встроенный симулятор фильтра с частотным анализом.

[AsJohnAs 0]

Все это хорошо но попробуйте это чудо из матлаба запустить на более менее высоких частотах... Только серьезная переработка полученного из матлаба кода привела к удобоворимым результатам. Так что я бы на вашем месте не очень расчитывал на подобные мегасовтинки. Там очень много самим потом делать.