1 簡介

? ? ? ? 對于FIR濾波器的理論部分，在本系列博客中不做論述，或許在后續更新的文章中會對其理論進行討論。?

? ? ? ? 本文為該系列博客的第一篇文章，將以最簡單直觀的方式讓初學者體會到FIR濾波器的作用，采用最傻瓜的方式講解FIR濾波器的設計與應用。

? ? ? ? ?同時本系列博客將講解多種FIR濾波器的設計方式，本篇文章就先講解其中一種。? ?本系列博客涉及的工具將包括ISE，matlab、system genarator、moslesim、VIVADO等。

2 信號的混疊

? ? ? ? 濾波器顧名思義就是將不需要的信號濾除掉，留下需要的信號。 在做這個直觀的實驗之前，講解一下信號的實驗的思路和方案，如下圖：

? ? ? ? 產生有用信號和無用信號進行混頻? -> 信號通過濾波器 ->濾除無用信號 ，這就是本次實驗的方案與思路。

2.1 0.5Mhz有用信號源

? ? ? ?首先，使用ISE和Modlesim搭建一個產生0.5Mhz正弦波的信號源，信號源由XILINX DDS IP核制作的，并仿真如圖：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?0.5Mhz信號源工程圖

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 0.5Mhz信號源仿真圖

2.2??2Mhz無用信號源

? ? ? ? 與0.5Mhz信號源是相同的，只是頻率不同罷了，這里給出工程圖和仿真圖：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2Mhz信號源工程圖

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2Mhz信號源工程圖

2.3?信號混疊

? ? ? ? 使用數字合成技術將0.5Mhz與1Mhz的信號進行混頻，得到一個混頻信號，這里給出工程圖和仿真圖：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 混頻信號源工程圖

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?混頻信號源仿真圖

? ? ? ?這樣就把兩個頻率的信號混疊在一起了，這樣就模擬了一個實際使用過程中含有干擾的信號，接下來目標就是設計濾波器把無用信號率除掉，留下有用信號。

2 濾波器設計

2.1 使用FDATOOL設計濾波器

? ? ? ? 使用MATLAB中攜帶的FDATOOL工具設計濾波器，并將參數導入XILINX FIR 濾波器IP核是一種比較常用的方式，如下圖給出FDATOOL設計截圖：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? FDATOOL參數設計圖

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?導出XILINX FIR IP核需要的參數

? ? ? ? 這樣就完成了FIR濾波器的設計，在設計界面上可以看出FIR濾波器的幅頻特性。

2.2 FIR濾波器的驗證

? ? ? ? 2.1節中已完成了濾波器的設計與參數導出，本節就搭建工程驗證濾波器設計的正確性，這里給出工程圖和仿真圖：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? FIR濾波器驗證工程截圖

? ? ? ? ?工程中包含了2節中的混頻信號源、FIR濾波器，其中FIR濾波器中導入了2.1節中設計的濾波器參數。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? FIR濾波器驗證工程仿真截圖

? ? ? ? ? 仿真圖中將所有信號進行了排列對比，仿真圖從上至下排列依次是 0.5Mhz信號、2Mhz信號、混頻信號、FIR濾波器輸出信號，可以看出混頻信號經過FIR濾波器以后其中2Mhz的頻率成分被濾除掉了，只剩下0.5Mh的頻率成分，證明濾波器的設計是成功的。

? ? ? ? ? ?本篇博客講解了一種最為直觀簡單的方式來了解和使用FIR濾波器，在一些簡單的應用中是可以采用的，但是這種方式存在很多缺點，比如仿真時也是只能從modlesim中信號的時域去進行分析，其實這是遠遠不夠的，接下來的文章將更加結合matlab的應用來完成FIR濾波器的設計。

? ? ? ? ? ?本篇博客為粉絲準備了工程源碼和視頻教程哦！視頻課程中手把手教學建立工程、設計濾波器等展露更多細節，如圖：

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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 使用system generator建立FIR濾波器

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基于FPGA的FIR濾波器（FDATOOLISE）.rar-嵌入式文檔類資源-CSDN下載

總結

以上是生活随笔為你收集整理的FIR_01 基于FPGA的FIR滤波器 （FDATOOL ISE ） 第一篇：初步认识和应用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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