
FIR滤波器
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FIR 滤波器之系数量化(Coefficient Quantization)
提供三种量化方法:整型系数、仅量化、最大动态范围;其中,如果系数采用基2或基16进制,只可以使用整型系数的方法;如果系数明确采用整数,三种量化方法都可;当系数采用非整数形式的十进制数,只可以使用后两种方法;下面分别介绍以上的三种方法: 选择该种方法,IP核会自动分析能够表示所有系数的数据最小位宽,如果 指定的位宽大于该最小位宽,则自动进行位扩展; 用于滤波器系数指定为非整数...原创 2018-12-26 15:29:19 · 12915 阅读 · 1 评论 -
FIR 滤波器之滤波器的系数文件(Filter Coefficient Data)
滤波器系数使用扩展名为.coe的系数文件提供给FIR编译器,对于N抽头滤波器,如图3-36所示: 滤波器系数的radix可以是基-10、基-16或基-2,基-10表示可以显示小数位;不同系数之间用逗号隔开,最后一个系数加上分号;也可以将所有的系数写在同一行; ...原创 2018-12-25 22:20:09 · 5825 阅读 · 1 评论 -
FIR 滤波器之半带插值器(Half-band Interpolator)
正如半带抽取器是更一般的多相抽取滤波器的优化版本一样,半带插值器是多相插值器的特殊情况; 图3-33(c)为充分利用系数数据中0项的优化体系结构; ...原创 2018-12-25 16:18:51 · 5138 阅读 · 1 评论 -
FIR 滤波器之半带抽取器(Half-band Decimator)
半带抽取器是一个多相抽取器,它嵌入了输入信号的2- 1下采样,如图3-30所示结构:很类似与一个M=2的多相抽取器,但当频率响应反映出真正的半带特性时,在实现上有细微的差别,这使得半带抽取器成为一个更有效的2比1下采样滤波器 。 图3-31(c)显示了移除冗余乘法器和加法器时的优化架构; ...原创 2018-12-25 16:03:47 · 6846 阅读 · 1 评论 -
FIR 滤波器之多相插值器(Polyphase Interpolator)
多相插值滤波器将一组 N 个原滤波器系数 ,映射为P个多相子滤波器, 转换公式与式3-1相同: 每个新的输入采样x(n)同时并行送入P个多相子滤波器,同时得到P个输出采样,每个多相子滤波器输出一个采样送到滤波器输出端口,输出端口从第一个多相子滤波器开始依次选择多相子滤波器的输出。由于输入采样是同时并行送入每个多相子滤波器的,因此多相插值滤波器的输出采样速率是输入数据采样速率的P倍。...原创 2018-12-25 15:33:45 · 11238 阅读 · 2 评论 -
FIR 滤波器之多相抽取器(Polyphase Decimator)
多项抽取滤波器基本原理:将一组N个原型滤波器系数映射到M个多相子滤波器中,每个子滤波器中的系数个数为N/M,映射关系如下所示:M-to-1多相抽取滤波器如下图3-26所示如上图,多相子滤波器从第M个开始逐个以输出采样x(n)作为输入,到第一个输入后完成一轮循环,即将M个采样分别送入M个多相子滤波器后,开始得到输出,输出为M个多相子滤波器输出之和,输出采样速率是输入数据流采样速率...原创 2018-12-25 11:02:47 · 9113 阅读 · 0 评论 -
FIR 滤波器之内插 FIR 滤波器(Interpolated FIR Filter)
interpolated FIR (IFIR) filter不多说,先上结构:与普通的FIR不同的是,这里用D代替了1,D=k-1,K称为零填充因子;这种结构相当于在FIR滤波器的原系数每两个之间插入k-1个零值;内插滤波器对于实现窄带滤波器和宽带滤波器的高效实现是非常有用的。在指定IFIR体系结构时,在coefficient文件中提供了完整的原型系数集,而不包含零填充因子所暗示的零...原创 2018-12-25 10:13:47 · 7120 阅读 · 0 评论 -
FIR滤波器之Hilbert变换
1.希尔伯特变换定义希尔伯特变换接收一个实值信号,并且产生一个复的 (I, Q)输出信号。输出信号的正交部分(Q)由如图 3-22所示冲激响应的 FIR 滤波器产生。同相分量(I)是输入信号经过延时后的结果,延时时间长度由FIR处理过程得到Q输出所需要的相位延时决定,即延时补偿。 Hilbert变换的频域冲激响应应是奇对称的,而且系数也是零值和...原创 2018-12-25 09:59:28 · 16252 阅读 · 4 评论 -
半带 FIR 滤波器(Half-band FIR Filter)
1.半带FIR滤波器定义半带滤波器是一种特殊的FIR滤波器,其阶数只能为偶数,长度为奇数。滤波器系数除了中间值为0.5外,其余偶数序号的系数都为0(因此也大大节省了滤波时的乘法和加法运算)半带滤波器是一种特殊的低通FIR数字滤波器。这种滤波器由于通带和阻带相对于二分之一Nyquist频率对称,因而有近一半的滤波器系数精确为零。半带 FIR滤波器的一般频率响应:幅度频率响应关于π...原创 2018-12-24 21:00:01 · 33251 阅读 · 1 评论 -
FIR 滤波器的优化(2)系数填充 Coefficient Padding
这一点参考了别人的博客也不太理解?参考链接:https://blog.youkuaiyun.com/Reborn_Lee/article/details/82898252实现滤波器所需的乘法器数量是通过滤波计算过程所需的乘法次数(考虑对称和半带系数结构和采样率变化),通过除以可用时钟频率来处理输入采样。 可用的时钟周期值总是向下取整,乘数器的数量则要向上取整。 如果存在非零余数,则部分MAC引擎要针...原创 2018-12-24 16:04:07 · 1365 阅读 · 0 评论 -
FIR 滤波器的优化(1)结构优化
1.基本结构(1) 单个乘累加(MAC)结构(Multiply-Accumulate)用单个乘累加器引擎实现的基于 MAC 的 FIR滤波器的简化视图:可以将单个 MAC 实现扩展到多个 MAC,可以实现更高性能的滤波器,例如支持更多滤波器系数、更高采样速率以及更多通道等。 FIR滤波器 IP核支持两种 MAC 架构实现:Systolic filter structure(SM...原创 2018-12-24 15:18:58 · 3035 阅读 · 0 评论 -
Matlab 生成fir滤波器抽头系数
1、 打开 MATLAB 软件,在命令窗口输入 fdatool 并回车,就会弹出滤波器设计工具2、 FIR滤波器设计方法有多种,,最常用的是窗函数设计法(Window)、等波纹设计法(Equiripple)和最小二乘法 (Least-Squares)等。其中窗函数设计法在学校课堂中是重点讲解的,提到FIR滤波器肯定会想到hamming、kaiser窗,但是实际应用中却很少使用,因为如果采用...原创 2018-12-20 20:09:35 · 30742 阅读 · 1 评论 -
FIR滤波器
1.原理FIR滤波器是非递归型滤波器的简称,又叫有限长单位冲激响应滤波器。带有常系数的FIR滤波器是一种LTI(线性时不变)数字滤波器。冲激响应是有限的意味着在滤波器中没有发反馈。长度为N的FIR输出对应于输入时间序列x(n)的关系由一种有限卷积和的形式给出,具体形式如下: ...原创 2018-12-21 15:57:27 · 63006 阅读 · 7 评论 -
FIR滤波器和IIR滤波器的区别与联系
1.根据冲激响应的不同,将数字滤波器分为有限冲激响应(FIR)滤波器和无限冲激响应(IIR)滤波器。对于FIR滤波器,冲激响应在有限时间内衰减为零,其输出仅取决于当前和过去的输入信号值。对于IIR滤波器,冲激响应理论上应会无限持续,其输出不仅取决于当前和过去的输入信号值,也取决于过去的信号输出值。2.FIR和IIRFIR滤波器 定义: FIR滤波器是有限长单位冲激响应滤波器,又...原创 2018-12-24 10:59:56 · 9365 阅读 · 0 评论 -
FIR 滤波器之输出舍入处理(Output Rounding)
对滤波器的输出位宽进行限制可以节省资源,FIR 核提供了一些策略供用户选择以实现精度与资源之间的折中处理。在下面的描述中,x表示被舍入的小数,n表示输出位宽,m表示LSB(累加器位宽与输出位宽之差); (1)全精度 m=0 默认选项(2)截断在累加器的输出结果上舍弃m位,效果类似matlab中的floor函数,但是舍入偏差可以达到0.5;(3) 正向非对称舍入在...原创 2018-12-26 16:31:34 · 5695 阅读 · 1 评论 -
FIR 滤波器之输出位宽和位宽增加(Output Width and Bit Growth)
滤波处理时产生的位宽增加是基于滤波的乘累加运算造成的;位宽增加的上限是非零乘法运算系数以2位底的对数向上取整再加上原始系数位宽,如下公式; 但是实际当中系数较小,不会达到最大位宽;实际增长的位宽如上是式3-3所示; 3-4给出了输出的全精度位宽;上面的式子是在没有考虑小数位的情况下计算得到的最终位宽,下面给出考虑小数位的情况: ...原创 2018-12-26 15:56:46 · 5938 阅读 · 2 评论 -
FIR 滤波器之交错数据通道滤波器(Interleaved Data Channel Filters)
在很多应用中,同一个滤波器要处理多个数据流,如上图3-51所示的数字下变频器,I路和Q路数据分别经过相同的滤波器输出;注意到上图中的变频器利用了两个相同的滤波器,另一种更高效的设计是只使用一个,但是要用到时分复用(TDM); 此时,如果输入数据流的速率为fs,两路复用后输入数据流的速率变为1/2,依次类推; FIR滤波器支持两种交错通道数据 滤波器实现方法,分别是ba...原创 2018-12-26 11:15:53 · 1454 阅读 · 0 评论