本帖最后由 电巢直播 于 2021-6-17 11:38 编辑 1 Q3 u: c0 S7 q* Y7 Q' |
) |0 w6 {* V G B1 h1 b6月15日直播间答疑: c8 b. T) ~) B
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6月15日直播——FPGA on Board FIR数字滤波器的FPGA实现
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网友：1、 System generator和直接IP方式设计设计有何差异？
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老师：System Generator for DSP™是业界领先的体系结构级*设计工具，用于在Xilinx设备上定义、测试和实现高性能DSP算法。作为MathWorks Simulink®的一个附加工具箱，DSP的System Generator利用了预先为FPGA fabric优化的IP，用户可以对其进行参数化，以满足算法的质量和成本目标。与传统的RTL开发时间相比，系统生成器的DSP功能与Simulink®提供的丰富的仿真和验证环境的优点相结合，可以在很短的时间内创建产品质量的DSP算法。
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直接用IP核的方式，是前期在matlab环境中调用TDATool工具进行滤波器设计，除了进行相关滤波器参数设置之外，可以快速的获得滤波器系数，获得了滤波器系数之后，可以快速的在vivado环境中调用滤波器的IP核进行滤波器设计。 2 A9 v3 `" m+ P: w! Q- t
和在system generator中产生数字滤波器相比，system generator更加具有针对性，更加灵活，但是最终的结果都是一样的。 9 Y" S! L8 F+ P; B, X
网友：2、 功能仿真和时序仿真结果为啥不同 $ H/ c/ [, x1 i( _" G
老师：功能仿真没有门延时和布线延时信息，主要反映出逻辑本身功能，而时序仿真包含了门延时和布线延时信息，多以导致输出到DAC的数据总线的数据位有时间差，从波形上看到的结果会有差异。 & N6 o/ Y& g9 l8 P: H& W ?
网友：3、 questa功能仿真和时序仿真结果为啥不同
4 Y5 S) o; Q* o老师：参考2中解释 4 i2 h. A- H# f( S4 q
网友：4、 滤波器系数为什么需要截取24位？ . c1 d/ a+ [4 @! q
老师：Matlab产生的滤波器系数默认的长度是64位二进制数，都是非常小的数字，为了节省设计资源，考虑截取滤波器系数的长度，将低位数去掉系数本身的数值变化不大，越低的位数对系数的值影响越小，因此我们会考虑截取高24位作为实际滤波器的系数。当然，也可以考虑截取16位，只要在精度范围之内即可。根据实际设计情况确定。 : Y1 F# j$ P8 k" i" ^
网友：5、 滤波器设计不需要太多理论知识，FPGA工具和Matlab软件联合就可以实现吧？ 1 w, \3 J8 Y, s
老师：滤波器设计还是需要熟悉数字信号处理的基本知识，只有熟悉了基本知识，设计滤波器才会更加得心应手。通过FPGA厂家工具和matlab可以实现滤波器的设计，无论是xilinx还是intel公司的开发工具均可以和matlab联合设计数字滤波器。
: y) X5 g9 I4 |- S0 N网友：6、 阶数越多滤波效果越好，但是系数对应的也越多，会占用FPGA更多资源？ ' N/ ~9 P- y' N+ L6 Z
老师：是的，会占用更多fpga的资源。
& M/ E8 v5 x$ W5 B' x% B网友：7、 抗混叠滤波器有哪些？ 8 q2 w- S- ?* l _# M) S) K
老师：抗混叠滤波器可以采用常规的四种滤波器，巴特沃斯(Butterworth)、贝塞尔(Bessel)、切比雪夫(Chebyshev)、椭圆(Elliptic)；每种滤波器各有特点。 @, M z" U1 S: [/ D
网友：8、 滤波器用DSP实现与FPGA实现优缺点？
8 Z% i* A$ G: [& Z8 T老师：DSP的乘累加是串行运行，吞吐率低；FPGA可以实现乘累加并行执行，吞吐率高。具体采用那种方式应该结合实际应用情况确定。 ! l3 |. w9 e7 F
网友：9、 滤波器系数设定考虑哪些。
Y' a% A) s* E) p8 v! r3 h) W% \老师：关键参数是在通带内的衰减量(或纹波)、阻带内的预期滤波器滚降、过渡区域的陡度，以及不同频率通过滤波器时的相位关系 。如下图所示： 3 h9 b0 R" ?9 @7 W* t
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$ |( ^" j% Z6 V( g网友：10、QuestaSim仿真与其他工具仿真优势？
* T+ E: V% _' u$ |3 B6 d! U老师：支持windows操作系统，界面友好，操作容易，非常适合FPGA的仿真。 7 O/ @! J) Q. ^; y$ J/ P
网友：11、用matlab可以直接生成code，用Vivdao的IP的价值在哪里?
! G) B8 q) k1 R6 S( }老师：殊途同归，根据设计人员的意愿确定。 + g3 [5 ~! }- b4 \$ y
网友：12、请问滤波器结构中串联型、直接型、并连型有什么区别吗? + Q- U" C8 r `5 B8 W5 U3 g& p
老师：请参阅网上文章《matlab 级联型转直接型,数字信号处理-等波纹数字FIR低通滤波器》公牛与激情的博客-CSDN博客 0 {8 K+ h# J T5 T3 k' f
网友：13、维纳，高斯滤波算哪种？$ }' x* }5 l1 e7 G
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老师：不同的滤波器类型，无限于FIR还是IIR滤波器，只是滤波器实现的原理不同。 4 [$ U& c7 A% n
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发表于 2021-6-15 10:10
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